甲醇装置结蜡的分析及防范处理

《甲醇装置结蜡的分析及防范处理》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、甲醇装置结蜡的分析及防范处理王il(河北峰煤焦化冇限公司，河北邯郸056202)［摘耍］就甲醇合成的工艺过程，提出卬醇牛产中结蜡的条件以及处理方法。［关键词］I卩醇合成；结蜡；防范处理［中图分类号］TQ223.12+1［文献标识码］B［文章编号］1003-5095(2009)06-0037-03任何屮醇生产(高压法、中压法、低压法)的大中小型的单醇或联醇装置都存在着不可避免的或多或少的蜡生成的现彖。结1K会对甲醇生产有一泄的危害。如降低甲醉收率，损害设备等，木文就蜡质生成的机理、装置结蜡的条件以及蜡质的危害进行了探讨，并提出防范以及处理的操作方法。1甲醇

2、合成生产的工艺过程蜡质主要产生于甲醇合成的生产过程。甲醉合成气(CO+H2)生产甲醇有高、中、低法。1.1合成气(CO+H2)生产屮醇的方法1.1.1高压法川一氧化碳与氢气在高温(340-420°C)、高压(30.0〜50.0MPa)下用锌一俗氧化物作催化剂合成甲醇。1.1.2低压法即川一氣化碳与氢气为原料在低压(5.0MPa)和2759左右的温度下采川铜基催化剂(Cu-Zn-Cr)合成甲醇。低压法成功的关键是采用了铜基催化剂。铜基催化剂比锌一侪催化剂活性好得多。使甲醇合成反应在较低的压力和温度下进行。铜基催化剂的选择性比锌一锯催化剂好。因此，消耗在副反

3、应中的原料气和粗甲醇中的杂质都比较少。1.1.3中压法20世纪70年代出现了中压法合成甲醉的工艺流程。操作压力范圉为10.0〜27.0MPa,温度为235〜315°C。该法的关键在于使用了新型铜基催化剂(Cu・Zn・AI),综合利用指标要比低压法更好。甲醉生产中蜡质现彖的出现主要集中在甲醇合成反应中。1.2甲醇合成牛产的工艺流程峰煤焦化甲醇合成的生产规模按10)it/a甲醇设计，实际生产能力在9.632力t/a甲醇。整个装置由甲醇合成、余热回收、粗甲醇分离和弛放气洗涤等儿部分组成。分离粗甲醉后的反应气送至合成气压缩，补充新鲜气并加压片返回甲醇合成塔循环利

4、用。甲醉合成采用低压法合成工艺，该流程采川管壳型反应器。催化剂装压管内，反应热由管间的沸腾移走，并副产中压蒸气。It•优点：(1)单程转化率高，It结杲是循环气鼠减少，无气体返混，催化剂利用率高，对于同样产量所需催化剂装填量少。(2)反应温度易控制。床层、径向温差5°C左右。轴向除反应器入口外，儿乎没有温差。因此，不会由丁•超温而对触媒造成损害，有利丁涎长催化剂的寿命11降低了副产物的生成。⑶反应热得到回收。生产流程：來自合成气压缩的合成气，经气气换热器预热到225°C。在催化剂的作用下进行屮醇合成反应主要冇：CO+2H2=CH3OH+QCO2+3H2+

5、CH3OH+H2O+Q其中有副反应：4CO+8H2=C4H9OH+3H2O8CO+17H2=C8H18+8H2O河北峰煤焦化冇限公司甲醇合成塔为管壳反应器。管内装填触媒，管外为沸腾水，利用反应热副产中压饱和蒸气，合成塔出口气进气气换热器(C40001AB)与合成塔入口气换热，把入口气加热到活性温度以上，同时合成塔出口气温度降至101°C,经水冷器(F40002)冷却到40£后进入甲醉分离器(F40003)进行气液分离，出叩醉分离器气体大部分作为循环气去合成气压缩增压并补充新鲜气，一小部分作为弛放气进入洗醇塔(E40001)底部。与塔顶喷淋下来的水逆流接触

6、，气体屮的卬醇溶解在水中，形成稀醇水从塔底排出。从洗醇塔出來的气体压力约5.4MPa(g)，经调节阀减至0.45MPa(g),再经调节阀减至0.2MPa(g),一部分送转化装置作燃料气，其余进燃料气系统。甲醉分离器底部出來的粗甲醇经•级过滤器和二级过滤器，滤除其中的固体杂质。经甲醉分离器液位调节阀减至0.7MPa,送至甲醇精馆。粗甲醇中的溶解气绝大部分被释放出来，该气体与地放气混合川作燃料气，粗卬醇与洗醇塔底出来的稀醇水混合后送往甲醇精馄L2屮醇装置结蜡条件研究屮醇合成生产中副反应生成高级烷坯混合物即脂肪族坯类叫蜡质。分子式CnHm+2，比®0.786〜

7、0.800。低压法甲醇装置生成蜡状物以C18〜C20为主，中压法蜡状物以C20〜C25为主，高压法蜡状物以C35〜C42为主。C18〜C20帕：质熔点75〜80C。2.1生成蜡质的反应过程00+3H二CH.+HG2CH=C-H.+H-■w«00+2H;=—(CHJ—+H;p+1640.85kg/mol2OO+Hp=-(CH-)-+002CO和H：生成姪类的综合机理COHz=G±3C兰CMC/2.2装置结蜡条件研究2.2.1Fe(CO)5、Ni(CO)4及少量Mo(CO)4是生成CH4的催化剂。它们的存在使反应床层急剧放热，对催化剂冇害，同时生成少量高级烷

8、桂类蜡质。当系统冇过多铁锈杂质时在130〜150°C可生成Fe(CO)5°Fe(