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《联醇工艺中提高醇产量的设计及探讨》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、联醇工艺中提高醇产量的设计及探讨第38卷第9期2009年9月化工技术与开发Teehnology&DevelopmentofChemicalIndustryVo1.38No.9Sep.2009联醇工艺中提高醇产量的设计及探讨张钺,刘国安,路朝阳.,孙光辉.,代闯(1.河南省科学院质量检验与分析测试研究中心,河南郑州450052;2.河南大通化工股份有限公司,河南焦作454350;3.河南省化工研究所有限责任公司,河南郑州450052)摘要:详细讨论了联醇工艺中温度,压力以及醇氨比与氢氮比的关系对甲醇合成的影响.针对大通化工公司现有联醇工艺,提高醇产量时推荐
2、采用中低压二级联醇工艺,该工艺具有较大的优越性,是一种较为理想的工艺路线.关键词:联醇;合成;醇氨比;中低压二级联醇中图分类号:TQ223.121文献标识码:A文章编号:1671—9905(2009)09—0052—04近年来,化工产品呈现多元化的发展,合成各种具有经济价值产品的研究以及提高产业链的有效延伸和综合利用已经成为化工发展的趋势和主流[1--2].而对于化工产品的原料——煤,石油的开发和利用也成为了制约整个化工产品发展的关键.工业甲醇作为一种重要的化工原料,一直在化工领域中扮演着重要的角色_3].随着甲醇技术的发展,甲醇及其衍生物的种类不断繁多,用途也
3、不断扩大(详见图1).其中,甲醇汽油作为一种绿色能源,具有广大潜在应用市场;通过氧化羰基氯化物的作用下合成的碳酸二甲酯也是聚氨酯原料合成的重要中间体.由此可见,甲醇的市场具有广阔的前景[6]6.目前在国内,很多大型煤基甲醇的装置在建和待建..过量氧化或催化银铁铝系[========甲醛流…匕======烯烃固定床裂解[=========丙烯,石脑油,汽油甲醇璧二甲醚氧化羰基化氯化物[=二==二==>碳酸二甲酯—其匕:工斗图l甲醇及其衍生物的种类对于中小型合成氨厂,联醇技术可以将合成氨和合成甲醇有机地结合在一起,同时又可以根据市场的需求进行调整产品的比例,机
4、动性强,具有很好收稿日期:2009—05—19的灵活性.在利润的驱使和市场的需求推动下,中小合成氨厂也在做出相应的调整,生产规模不断合理化,产品结构实现多元化,综合效益达到最优化,甚至出现了以甲醇为主导产品的广义联醇,从而赋予了联醇生产技术更大的活力.河南大通化工股份有限公司(以下简称大通化工)是一家以合成氨,尿素生产为主要产品,同时副产甲醇,碳酸氢铵,食品级液体二氧化碳的中型企业,现拥有合成氨生产能力8万t?a_.,甲醇生产能力3万t?a一,碳酸氢铵生产能力10万t?a_.,食品添加剂液体二氧化碳生产能力4.5万t?a_.,尿素生产能力16万t?a的生产规模.
5、根据市场的需要,在现有工艺和生产能力中如提高甲醇的产量,则有望提高该厂的利润,对全厂经济的发展也具有直接的推动作用.基于此,在详细了解联醇工艺的基础上并结合该厂的实际情况,本文讨论了联醇工艺中影响醇产量的因素,进一步推荐采用中低压二级联醇的设计工艺以提高醇的产量.1现有生产工艺大通化工联醇工艺处于氢氮气压缩机的五段出口,采用的是两塔串联生产工艺.两塔的关系根据催化剂使用情况可进行灵活调整,以保证前塔总是老触媒塔,后塔总是新触媒塔.这样前塔主要是合成甲醇,而后塔主要是对半水煤气进行净化,以保证满足甲烷化或烃化的需要.详细工艺路线见图2.第9期张钺等:联醇工艺中提高
6、醇产量的设计及探讨53一油分—A—B注:(1)A—壬栉合成蒈—峙矧}_.--{分T—I一雎缩一油分一'B—合擀冷徘—香一L压缩一油分一'(2)A,B分别为前蒈}Ⅱ』舌塔,其前后关系也是可变的.图2大通化工联醇工艺路线示意图2影响甲醇生产的因素2.1氨醇比的影响氨醇比是调节合成氨和甲醇产量的重要指标.如果生产以氨为主,氨醇比很大,那么联醇工艺在体系中主要起净化的作用;相反,如果氨醇比较小,合成甲醇的含量增多,那么甲醇就成了一种主要的副产品.但是由于合成氨整个工艺的制约,生产甲醇的量只能在一定范围之内,这样整个生产才处于一个合理的区域.为了更好地探讨氨醇比对生产的影
7、响,我们做如下假设:(1)在整个工艺中,压缩机二段,四段,六段的回气对体系影响忽略;(2)在脱碳工艺中,co2全部被脱除掉.设半水煤气中CO为atool;H2为btool;N2为Cmol;氢氮比为d;醇氨比为e;变换转化效率为f.以下则是分析:变换过程中:CO+H20F002+H2缸如联醇过程中:(3D'}2HzCH3OH(1一f)a2(1一f)a(1一f)a剩余H2的量为:b+fa一2(1一f)a=6+(3f-2)a合成氨过程中:N2+3H22NH3f3c2c即可得:3c=b+(3f一2)n(1)醇氨比是d,即:::(2)将(1)式(2)式联合得:6::一=3
8、+6eCC最终可以得到:
