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1、甲醇生产基础知识操作技术问答内蒙古庆华环保化学品有限责任公司2006.11.8前 言甲醇是碳一化学的支柱产品，是重要的化工原料。碳一化学工业是指分子中含有一个碳原子的化合物（如CO、CO2、CH4、CH3OH、HCOOH、HCN）及其衍生体系为原料，以有机合成化学和催化化学为手段制造有机化工产品的化学工业的总称。固体原料煤炭，液体原料石脑油和渣油，气体原料天然气、油田气、焦炉气经部分氧化法或蒸汽转化法制得合成气，合成气的主要成份是CO 和H2, CO 加氢可制得甲醇，这就构成了碳一化工的基本原料。由于甲醇化学性质活泼，能生产有广泛用途的甲醇系列产品，世界各国都把甲醇作为碳一化学工业的重要研究领
2、域。甲醇已成为新一代能源和重要的化工原料，生产一系列深加工产品，并成为碳一化工的突破口。今后，在世界石油资源紧缺的情况下，以煤为原料生产甲醇就有希望成为替代石油的洁净燃料、化工原料和二次能源。编写本书主要有如下特点：1. 针对庆华煤化有限公司焦炉气制甲醇工艺，从甲醇合成、甲烷转化、焦炉气精脱硫、甲醇精馏的基本原料入手，着重介绍焦炉气制甲醇的生产特点。2. 为便于操作工阅读，部分章节以问答形式，阐述甲醇生产的特点、原理及基本操作。3. 从焦炉气制甲醇原料气的精制、转化、合成、精馏等工序，分别讲述生产原理、工艺流程、主要设备选型、操作方法及安全卫生等。我们编写本书的出发点在于：给初涉甲醇生产的操作
3、人员及工程技术人员给予一定的启发及引导，并希望从中得到有益知识，且有助于上述人员技术水平的提高。但由于编者经验及时间有限，疏忽及遗漏之处在所难免、望读者给予指正，以励共勉。 甲醇项目部2006-11-11目 录第1章 甲醇、甲醇工艺发展概况81.1甲醇81.1.1甲醇的性质91.2甲醇的用途和市场需求131.2.1用途131.2.2 市场需求151.3国内、外生产现状181.3.1 国外生产技术概况181.3.2国内生产技术概况191.3.3国内、外甲醇生产技术的发展特点201.4 甲醇合成催化剂221.4.1 甲醇合成催化剂221.4.2 反应机理231.5甲醇合成工艺251.5.1操作条件
4、261.5.2工艺流程271.6甲醇合成反应器291.6.1低压甲醇合成反应器的技术要求291.6.2 Lurgi公司管壳型甲醇合成反应器291.6.3 ICI公司多段冷激型甲醇合成反应器291.6.4 MHI/MGC管壳-冷管复合型甲醇合成反应器301.6.5 Topse径向流动甲醇合成反应器301.6.6 MRF多段径向流动甲醇合成反应器301.6.7 Linde公司等温型甲醇合成反应器301.6.8 国外低压甲醇合成反应器发展趋势31第2章 甲醇生产基础知识322.1 甲醇合成的基础知识322.1.1合成甲醇的化学反应322.1.2一氧化碳与氢气合成甲醇反应热的计算322.1.3 合成甲
5、醇的平衡常数332.1.4 温度对甲醇合成反应的影响332.1.5 压力对甲醇合成反应的影响332.1.6 空速对甲醇合成反应的影响342.1.7 碳氢比的控制对甲醇合成反应的影响342.1.8 惰性气体含量对甲醇合成反应的影响342.1.9 二氧化碳含量对甲醇合成反应的影响352.1.10 入塔甲醇含量对甲醇合成反应的影响352.1.11 氨进入甲醇合成系统的危害352.1.12 石蜡类烷烃的生成与危害362.1.13 甲醇合成催化剂对原料气净化的要求362.2甲烷转化基础知识362.2.1甲烷部分氧化（POM）362.2.2 甲烷转化的化学反应372.2.3 甲烷部分氧化制合成气反应的平衡
6、常数372.2.4 甲烷部分氧化制合成气的反应机理382.2.5 催化剂积炭研究392.2.6 催化剂402.3 甲醇精馏的基础知识402.3.1 粗甲醇精馏的意义402.3.2 有关基本概念402.3.3 精馏的分类及应用：462.3.4.精馏操作的影响因素472.3.5.开车前的准备工作、开车及停车552.3.6.产品精甲醇的质量控制632.4干法脱硫基础知识652.4.1铁钼触媒及镍钼触媒对有机硫及烯烃的加氢转化反应652.4.2氧化锰对H2S的吸收反应662.4.3氧化锌对H2S的吸收反应66第3章 焦炉气合成甲醇673.1 焦炉气合成甲醇工艺概述673.2 工艺技术方案的比较和选择6
7、93.2.1 焦炉气的压缩693.2.2 加压脱硫693.2.3 甲烷转化703.2.4 合成气压缩703.2.5 粗甲醇的甲醇合成713.2.6 甲醇精馏723.2.7 空分723.3工艺流程和消耗定额723.3.1焦炉气压缩723.3.2 精脱硫733.3.3 甲烷转化753.3.4 合成气压缩783.3.5甲醇合成793.3.6 粗甲醇的精馏82第4章 甲醇生产操作86一、粗甲醇的合成864.1正常生产控制864.2 甲醇合成原始试车874.3甲醇系统正常开、停车、异常情况调节及事故状态处理924.4甲醇合成联醇工艺正常开车 、停车994.5甲醇合成联醇工艺 的紧急停车1004.1 精馏
8、工序的正常操作1034.1开车准备1114.3.1 预精馏塔的停车1144.4 紧急停车1154.5 常见故障处理1164.6 泵的开、停车操作1184.7工艺技术指标121附：甲醇中毒机理及防护122第5章 焦炉气制甲醇生产技术问答124（一）气体的压缩1241、活塞式压缩机的工作原理是什么？1242、活塞式往复压缩机的工作过程是怎样的？1243、活塞式压缩机的作用？1244、如何表示压缩机的压缩功？1255、压缩机的示功图是什么样式的？1256、气体压缩过程分几类？各类压缩功耗情况怎样？1257、采用多级压缩的原因是什么？单级压缩有什么缺点？多极压缩有什么缺点？1258、在实际生产中，影响
9、压缩机能力的因素有哪些？1269、离心式压缩机的工作原理？12610、焦炉气制甲醇合成气压缩机工艺流程？126（二）原料气的精制1271、脱除原料气中硫化物的方法有哪些?1272、干法脱硫和湿法脱硫各有什么特点?1283、精脱硫剂的装填要点是什么？1284、如何处理废精脱硫剂?1285、如何保证精脱硫剂的使用寿命?1296精脱硫剂有几个品种与型号，性能和机理怎样?如何选用?1297、怎样理解硫容的概念？活性炭（或氧化铁）精脱硫剂与普通活性炭（或氧化铁） 有哪些区别？1308、为什么铜基催化剂特别重视脱除微量氯?1309、脱除微量氯的原理。13110、脱除微量氯的操作要点是什么?13111、制甲
10、醇气脱氯要求的指标。13212、脱微量氯的主要设备和结构如何?13212、脱氯剂的主要型号和品种。13213、脱氯剂的装卸方法和要点是什么?133（三）、粗甲醇的合成1331、写出甲醇合成反应的反应方程式，并说明其特点。1332、甲醇合成催化剂成分有哪些?各起什么作用?使该种催化剂中毒的物质主要有哪些?1333、高氢快速还原法分为哪四个阶段?1334、简述联醇工艺的特点。1345、入甲醇合成塔的原料气成分有哪些?指标是多少?1346、铜基催化剂的高氢还原方法有何特点?1347、为什么甲醇合成塔热点温度要尽可能维持的低一些?温度高会产生下述后果：1348、催化床同水平径向截面上为什么出现温度差？
11、对生产有何影响?操作中如何防止?如已出现同平面温差，应采取何措施消除?1349、什么是空间速度?决定空间速度有哪些条件?13510、写出粗醇工艺指标（联醇）13511、什么叫带液?带液有哪几种情况，有何危害?13512、什么叫跨温?跨温有哪些原因?13513、水冷器温度高、低对甲醇合成有何影响?13514、合成塔压差过大由何引起?13615、水冷器列管堵塞的原因是什么?13616、合成塔四路进气阀的作用是什么?13617、合成塔正常操作时，应防止和注意些什么?13618、合成塔触媒层温度急剧下降的原因有哪些?如何处理?13719、合成塔出口温度低是什么原因?13720、塔压差与系统压差有何区别
12、?13721、中间贮槽压力猛涨的原因?处理方法?13722、合成塔轴向温差大是什么原因造成？13723、何谓热点温度?为什么要控制热点温度?13824、热点温度为什么会下移?13825、电炉炉丝夹板和瓷珠的作用?13826、为什么联醇生产选用铜基触媒?13827、触媒还原反应的特点是什么13828、触媒还原为什么要分层?13929、为什么升温还原在110前应尽量多出水?13930、触媒层中的零米温度是指什么?13931、如何判断还原后催化剂活性的好坏?还原后转化率低，是否一定是活性不好?13932、水冷器后温度高有什么危害?如何处理?13933、系统置换，为什么采用间断加压放空?与连续置换有什
13、么区别 ?14034、升温还原时，放水时呈兰色是什么原?如何控制?14035、在升温还原至220后，放出的水为什么有粗醇气味?14036、如何延长触媒的使用寿命?14037、甲醇合成反应过程的步骤有几步?14038、触媒升温还原时，贯彻“三低”、“三稳”、“三不”的原则是什么?14139、联醇生产流程的缺点有那些?14140、联醇生产中最突出的问题是什么?14141、影响铜基催化剂寿命的因素主要有哪些?14142、铜基催论剂由哪国研制，启用何年?14143、开停塔前后，液位计注意哪些事项?14244、如何判断水洗塔液位的真假?14245、液位计失灵时，根据那些条件操作?14246、去中间贮槽的
14、压力突然上涨，安全伐跳如何处理?14247、影响分离器的分离因素有哪些?14248、如何延长排放阀的使用寿命?14249、合成塔紧急停塔时，如何操作?14350、液位计在大修开车投产前应做哪些工作?14351、为什么要控制甲醇中间贮槽液位?14352、为什要控制中间贮槽弛放气流量?14353、造成中间贮槽压力突然猛涨是什么原因?14354、分离器有几种型式?14355、系统置换前必须具备的条件是什么?14456、叙述联醇触媒的升温还原过程。14457、触媒的升温还原过程需注意哪些事项?14558、浮筒液位计如何吹除?14559、高压水泵如何投用?145（四）、甲醇精醇部分1461、精馏的目的(为什么要进行精馏)?1462、粗醇中的主要杂质有哪些?在精馏过程中如何脱除?1463、精甲醇的生产原理1464、为什么予塔的工作效率往往在主塔中反映出来?1465、予后醇有哪些指标，各是多少，控制予后比重有何意义。1466、为什么要控制予塔冷凝放空温度?1477、予塔冷
