甲醇催化剂保护.doc

甲醇转化制变压吸附氢 催化剂使用和保护 四川亚连科技有限责任公司 李玉诊2013.04 目录 一.前言..............................................................................................................................................3 二.转化触媒还原和保护..................................................................................................................3 三.催化剂使用和保护.....................................................................................................................12 四.催化剂钝化.................................................................................................................................13 一~前言 1. 甲醇裂解工业原理 按照一定比例配制的甲醇与水混合，加热，过热，过热蒸汽在一定的温度.压力条件下通过催化剂作用，发生甲醇与水蒸汽催化重整，同时一氧化碳与水蒸气变换反应，最终生成以氢气、二氧化碳为主的混合气。 甲醇水蒸气重整反应是一个多组分、多反应的气固催化复杂反应系统 主要反应为： CH3OH≒CO+2H2? -90.7KJ/mol CO+H2O≒CO2+H2? +41.2KJ/mol 总反应为： CH3OH+H2O≒CO2+3H2? -49.5KJ/mol 反应后的转化气经换热、冷凝、分离后，即得到氢含量~74%、二氧化碳含量~24.5%，一氧化碳含量~0.5%的转化气。甲醇的单成转化率最高可达98%以上，送变压吸附装置分离提纯，得到高纯度的产品氢气，未反应的原料（甲醇、脱盐水）循环使用。 2、变压吸附基本原理： 不同吸附剂对不用的物质有着不同的吸附容量（吸附能力），和相同吸附剂对同一种物质随着压力的升高吸附容量增大，压力减小吸附量减少的特性。气体混合物的吸附分离是在固定床中，把多种吸附剂充填在吸附床中，当转化气（气体混合物）在一定压力下进入吸附塔（吸附床）后，由于转化气中H2、CO、CH4、CO2气体在吸附塔内的不同位置形成吸附富集区，最强吸附组分即CO2富集于吸附床的入口端，最弱吸附组分H2富集于吸附床的出口端，其余组分的富集区以吸附性强弱差异分布于吸附床中部。 其吸附的基本原理的图示如下：? ? 气体流出物：H2 吸附时间:t1 H2富集区? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 在吸附过程中，吸附性强的组分 富集在床层的入口端，靠近吸附床 出口端的区域时H2富集区，此时 吸附床的流出物时高纯度的H2 N2富集区 CO富集区 CH4富集区 CO2富集区 气体混合物（H2，N2,CO,CH4.CO2 《PSA》：P代表压力、S代表开关(程序控制阀门)、A（吸附剂）。 生产工艺及设计目标和要求是：装置连续的稳定安全运行，尽可能提高氢气收率，降低生产成本。未达到以上的要求。我公司先进的变压吸附工艺为：按照一定的压力编自动控制程序控制阀门开启和关闭。保证系统连续运行；采用多次均压提高产品收率降低甲醇单耗和生产成本；利用“顺放”“逆放”“冲洗”完成吸附剂的再生；利用终冲来保证装置平稳运行。等达到将氢气和杂质分离得到产品氢，然后在减压下解吸背媳妇的杂质组分，使吸附剂获得再生，使其能再次进行吸附分离杂质。 3、工艺流程简介 1甲醇转化 A、 原料气化过程 原料气化是在加压条件下，将甲醇与脱盐水按规定比例混合，用泵加压送入系统进行预热、气化过热至转化温度的过程。 该工序目的是为甲醇催化转化反应提供规定的原料配比、转化温度等条件。 B、 催化转化反应 在一定的温度、压力和催化剂作用下，原料混合蒸汽在转化器中进行气相催化反应，同时完成甲醇催化转化和一氧化碳转化两个反应。该工序目的是完成转化反应得到主要含氢气和二氧化碳的转化气体。 C、 换热器冷却冷凝 混合原料液通过换热器和转化器下部出来的高温转化气换热，使热量得到回收，得到降温后转化气进入冷凝器，用冷却水降温至40℃左右。冷凝转化气中的甲醇、脱盐水等组分。 D、 净化洗涤塔 经过冷凝后的转化气和冷凝后的甲醇和水和转化气。从净化塔中下部（净化塔填料的底部）进入净化塔进行气液分离。脱盐