李學飛 韓彬 李紅剛(河北金牛旭陽化工有限公司,河北邢臺054000)
如何提高和保證精甲醇的質量及產量
李學飛 韓彬 李紅剛(河北金牛旭陽化工有限公司,河北邢臺054000)
本文介紹了甲醇生產過程中精甲醇的質量保證及方法措施。
催化劑;溫度;壓力;回流比
在甲醇合成過程過程中,由于受到催化劑、壓力、溫度等的影響,在合成反應中還伴隨有一系列的副反應。含有甲醇,水及許多種微量有機雜質(醇、醚、醛、酮、酸、酯、烷烴)的混合溶液稱為粗甲醇,為了獲取高純度的甲醇,采用精餾工藝,清除大部分雜質,從而達到純度較高的精甲醇。

組分甲醇水二甲醚高沸點醇? ?含量% 81.1 17.9 0.100.33
水是一種特殊的雜質,它的含量的含量僅次于甲化、微量氧與氫反應及一氧化碳加氫生成高級醇的反應。粗甲醇中的酸類物質,可能有以下反應生成。

生成的酸類物質可進一步被氫還原成醛,去掉醛基生成酮:

粗甲醇中的C1以上的醇類物質是由一氧化碳、二氧化碳加氫在催化劑上直接合成的。此外,原料氣中微量的乙烯、乙炔也可能加氫、聚合生成醇類物質。銅基催化劑合成的粗甲醇中雜質的含量一般不超過1%。
本廠采用三塔精餾工藝進行分離,既能提高甲醇純度,又能節約精餾能量。在預蒸餾塔中除去沸點低于甲醇沸點的雜質,在加壓塔、常壓塔中除去沸點高于甲醇的雜質,同時采出符合國家標準的精甲醇。本廠三塔全采用組合式導向浮閥,它比傳統的浮閥有更好的傳質、傳熱性能。
精餾主要操作原則是保證系統的物料平衡、熱量平衡和汽液平衡三原則,三者相互制約,相互影響,任何一個平衡汽打亂將影響整個操作,所以必須保證三者平衡。遇見開停車,加堿量等對整個操作影響時,我們要按正常秩序,逐步操作,減量過程中,熱量會減少,我們要先減進料,保證各塔的溫度,壓力在正常指標范圍內,加量時,我們不要先去增加進料,為了保證產品質量,要先增加回流量,然后增加進料量,最后根據化驗分析,提高精甲醇采出量。
1.全系統各流量要保持穩定,三塔塔底液位、各回流槽液位要保持穩定,正常液位應控制在30%-60%,過高、過低應檢查原因,進行適當調節。
2.各控制點溫度、壓力要求穩定在正常指標范圍內,如有上升或下降趨勢,應檢查原因及時調節。
3.預塔進料量要求穩定加入,以使塔內溫度穩定。因此預塔入料應盡量做到自動調節,以使塔底溫度穩定在指標內。
4.隨加壓塔、常壓塔進料量及組分的變化,應及時調節精甲醇采出量,保持塔內物料平衡,保證產品質量。當操作指標出現不正常,應及時對進料量和轉化氣熱量進行調節,讓不正常的指標恢復正常。
5.根據塔的負荷和組分變化情況,及時調節兩塔回流比,在保證分離效率的前提下,努力降低能耗,提高生產能力。
1.預塔的主要作用是去除粗甲醇中的輕組分,對產品的質量影響至關重要,我們既要保證產品質量還要保證不浪費一點產品,主要控制點還是預塔二級冷凝器的溫度,壓力。保證使溫度控制在25-40℃,壓力在0.02-0.08MPa之間。
2.加壓塔的作用底部分離出重組分,塔頂采出精甲醇。我們重點關注的是回流量和采出量,回流量加的太少影響產品質量,加的太多對能耗產生浪費,所以我們回流量一般控制在2.0-3.0之間。塔底和塔頂壓力控制要穩,避免出現大的波動,長時間波動要化驗及時分析產品質量,出現不合格要及時切除采出精甲醇。
3.常壓塔的作用也是底部去除重組分,塔頂采出精甲醇。主要控制點是塔底殘液的采出,采出過多過少都影響著產品的質量和產量,殘液采出根據常壓塔塔底的溫度和壓力,溫度控制在105-110℃,壓力控制在0.04-0.06MPa之間。壓力和溫度的控制通過回流量,常壓塔空氣冷卻器,再沸器的熱量。
4.回流比,預塔回流比0.6-0.9。加壓塔回流比2.0-3.0。常壓塔回流比1.8-2.7。
為了防止胺類及羰基化合物的分解,防止粗甲醇中有機酸類物質對設備及管道的損害,通過加堿液控制預塔的PH值在9左右。還應注意塔頂冷凝液的溫度控制,溫度過高,甲醇損失就大,溫度過低,輕組分極容易冷凝。一級冷凝溫度控制在65℃,二級冷凝溫度控制在40℃。預塔空冷器要利用設備檢修時間進行認真檢查,防止空冷器泄露。加壓塔再沸器通過的是轉化氣,轉化氣含有的酸性氣質極容易腐蝕再沸器,所以我們要定期檢查再沸器是否受損。
總之,為了保證甲醇質量和產量又好又高產,除按以上精心操作,做好設備維護保養和檢查外,還應該從催化劑的研發,設備和工藝的不斷優化來進一步提高精甲醇的質量和產量。
[1]李建鎖.王憲貴.王曉琴.<<焦爐煤氣制甲醇技術>>北京:化學工業出版社.
李學飛,男,河北金牛旭陽化工有限公司甲醇車間,助理工程師;
韓彬,男,河北金牛旭陽化工有限公司甲醇車間,助理工程師;
李紅剛,男,河北金牛旭陽化工有限公司甲醇車間,助理工程師。
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