第10期魏聚廣等:憂化轉(zhuǎn)化操作提高甲醇產(chǎn)優(yōu)化轉(zhuǎn)化操作提高甲醇產(chǎn)量魏聚廣,魏學(xué)新,肖桂紅,閆愛玲(濮陽龍宇化工有限責(zé)任公司,河南濮陽45700摘要:介紹了天然氣制甲醇的基本原理和特點(diǎn),熏點(diǎn)介紹了水碳比對天然氣轉(zhuǎn)化的影響,以及調(diào)整水碳比、優(yōu)化操作對轉(zhuǎn)化氣質(zhì)量和甲醇產(chǎn)量的影響程度關(guān)鍵詞:轉(zhuǎn)化;水碳比;甲坑;精甲醇中圖分類號;TQ223.121文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B文章編號:1003-3467(2007)10-0043-011前言此在滿足工藝要求的前提下(不能因過低而析碳)要盡可能減小水碳比。在尺然氣組分不變的條件濮陽龍宇化工有限責(zé)任公司前身為濮陽市甲醇下,減小水碳比會(huì)使轉(zhuǎn)化反應(yīng)(2)向逆反應(yīng)方向進(jìn)單套天然氣生產(chǎn)裝置為國內(nèi)第四套,設(shè)計(jì)能力為行,從而造成CO濃度增加,CO2濃度降低,新鮮氣3萬va,1998年新增原料氣生產(chǎn)單元,天然氣與水中CO2濃度過高會(huì)使甲醉合成反應(yīng)氣中因CO2的煤氣混合生產(chǎn)甲醇是國內(nèi)第套。大然氣生產(chǎn)甲醇強(qiáng)吸附性能阻礙合成反應(yīng)的進(jìn)行,導(dǎo)致合成反應(yīng)率是由人然氣與蒸汽轉(zhuǎn)化生成H2、CO、CO2,經(jīng)升壓下降,同時(shí)生成的粗甲醇中含水量增加,從而增加精在催化劑上反應(yīng)生成粗甲醇,經(jīng)過精餾裝置得到橢餾負(fù)擔(dān)能耗也相應(yīng)增加。但CO2含量過低,會(huì)導(dǎo)甲醇的過程。甲烷的蒸汽轉(zhuǎn)化反應(yīng)是然氣生產(chǎn)致合成催化劑活性和轉(zhuǎn)化率過低,所以控制水碳比醇的第一道工序,采用一段轉(zhuǎn)化法。天然氣(主要的高低是關(guān)鍵性因素,一般情況下,CO2的濃度維持成分為CH)轉(zhuǎn)化反應(yīng)為甲醇的合成反應(yīng)提供必要在3%-6%即可。反應(yīng)式如下:的原料,轉(zhuǎn)化反應(yīng)的效果直接影響合成反應(yīng)的效果,CH4+H20=CO+3H2-Q(1)從而影響甲醇的收率。影響天然氣轉(zhuǎn)化反應(yīng)的主要CO+H20=CO2+H2+46.29k/mol(2)因素有壓力、溫度、水碳比、空速、催化劑的活性等。在一定壓力和催化劑作用下,氣體中的CO、在甲醇生產(chǎn)過程中,每生產(chǎn)單位質(zhì)量的精甲醇所耗CO2和H2反應(yīng)生成CH2OH,其反應(yīng)式如下天然氣比較高,遠(yuǎn)超出設(shè)計(jì)值,但轉(zhuǎn)化爐溫度及其他CO+3H,CH, OH +Q(3)藝條件比較均衡穩(wěn)定,我們決定從調(diào)整水碳比入CO2+3H2=, OH +H,0+Q(4)手保證在低能耗下得到合理的合成新鮮氣組分,提隨著水碳比的降低,轉(zhuǎn)化新鮮氣中CO2濃度降高甲醇產(chǎn)量及保證裝置安全平穩(wěn)長周期運(yùn)行。低,有利于合成反應(yīng)(3),使合成的粗甲醇量增加,同時(shí)粗甲醇含水量降低,有利于粗甲醇精餾。2水碳比對甲醇合成的影響22調(diào)整水碳比的效益2.1天然氣制甲醇的特點(diǎn)生產(chǎn)中根據(jù)甲醇產(chǎn)量及轉(zhuǎn)化新鮮氣的組分分水碳比是指進(jìn)凵氣體中水蒸氣數(shù)與烴類原料氣析,先后多次調(diào)整爐溫和水碳比,調(diào)整前后及精甲醇中碳原子總數(shù)之比,表示轉(zhuǎn)化操作中新加入的工藝產(chǎn)量見下頁表1。蒸汽的量,提高水碳比從化學(xué)平衡角度有利于甲烷從表1可看出,水碳比由4.0調(diào)至3.8,爐出冂轉(zhuǎn)化前且對抑制析碳有利;但水碳比提高,意味著溫度提高6℃后,新鮮氣組分發(fā)生了變化殘余甲烷水蒸氣消耗量增加,多余水蒸氣同樣也在爐管中升含量由4.52%降至407%,CO2含量由10.65%降溫,導(dǎo)致能耗增加,爐管熱負(fù)荷提髙,床層阻力增加至9中國煤化正高至1.5%,精同時(shí)高水碳比對轉(zhuǎn)化催化劑的活性有抑制作用甲醇CNMHG05.203m/d,天然收稿日期:2007-06-15作者簡介:魏聚廣(1972-),男,從事化工項(xiàng)目開發(fā)工作,電話:(0393)4615775轉(zhuǎn)2148。河南化工44HENAN CHEMICAL INDUSTRY07年第24卷制氨裝置轉(zhuǎn)化反應(yīng)部分的管道設(shè)計(jì)計(jì)邱瑞霞(中國石化集團(tuán)洛附右油化工⊥程公司,河南洛陽471003摘要:介紹了石油化工管道設(shè)計(jì)的一般設(shè)計(jì)流程,同時(shí)針對制氫裝置轉(zhuǎn)化反應(yīng)區(qū)的典型布置進(jìn)行了詳細(xì)說明.尤其對這一菽置材料選用的特殊性——一氬蝕做了特殊說明。關(guān)鍵詞:制筑裝置;轉(zhuǎn)化反應(yīng)區(qū);管遒;設(shè)計(jì)中圖分類號:TE624文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B文章編號:003-3467(2007)10-0044-03在煉油廠中,制氫裝置主要為加氫裂化加氫精牛器,在催化劑的作用下進(jìn)一步使一氧化碳、水蒸制等裝置提供氫源。日前所用的主要方法為烴類轉(zhuǎn)氣等發(fā)生反應(yīng),然后根據(jù)不同的凈化方法采用不同化法。在烴類轉(zhuǎn)化法制氫中,轉(zhuǎn)化反應(yīng)區(qū)為其核心流程,常用的兩種方法為常規(guī)凈化法和FA凈化部分,其操作條件也比較苛刻:高溫、中壓、臨氫,因法,此處不再詳述。從轉(zhuǎn)化爐出米的轉(zhuǎn)化氣的熱量此,做好這部分的管道設(shè)計(jì)|分重要。主要用來產(chǎn)生蒸汽,從中壓氣包來的汽包水經(jīng)轉(zhuǎn)化氣蒸汽發(fā)生器后產(chǎn)生3.5MPa蒸汽,一部分裝置自1流程簡介用,一部分送出裝置。轉(zhuǎn)化反應(yīng)區(qū)的典型流程見下烴類轉(zhuǎn)化法制氫流程為:從壓縮機(jī)來的原料氣頁圖1(加氫丁氣、焦化干等)或原料油泵來的原料油經(jīng)2設(shè)備平面布置原料預(yù)熱爐升溫至380℃,進(jìn)入加氫反應(yīng)器發(fā)生反應(yīng),使大部分有機(jī)硫轉(zhuǎn)化為無機(jī)硫后進(jìn)入氧化鋅脫設(shè)備平而布置時(shí),首先應(yīng)滿足有關(guān)的防火、防硫反應(yīng)器,在此氧化鋅和硫化氫發(fā)生反應(yīng),脫去大部爆、建筑設(shè)計(jì)規(guī)范,如GB50160-92《石油化工企業(yè)分硫然后在進(jìn)入轉(zhuǎn)化爐前,按一定的水碳比與3.5設(shè)計(jì)防火規(guī)范》等,設(shè)備布置按SHJ1-89《石油化MPa蒸汽混合,經(jīng)轉(zhuǎn)化爐對流段加熱至500℃進(jìn)入工企業(yè)工藝裝置設(shè)備布置設(shè)計(jì)通則》的要求具體爐輻射段,在催化劑的作用下發(fā)生反應(yīng),大部分烴類到轉(zhuǎn)化反應(yīng)區(qū),多采用同類設(shè)備相對集中的流程式與水蒸氣反應(yīng)生成氫氣、一氧化碳、二氧化碳等,出布置方式轉(zhuǎn)化爐溫度為850℃的高溫轉(zhuǎn)化氣經(jīng)轉(zhuǎn)化氣蒸汽反2.1反應(yīng)器集中布置生器換熱后,溫度降至360~380℃后進(jìn)入中溫變換考慮到反應(yīng)器檢修、吊裝、裝卸催化劑的方便,表1水碳比及精甲醇產(chǎn)量調(diào)整后殘氽甲烷含量降至3.71%,CO2含量由負(fù)荷(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài))/m3h5000500052009.86%降至9.15%,C0含量由12.32%提高至12.85%,精甲醇產(chǎn)量由105.536m/d增至115.556HO/C3.8爐出口溫度℃70776781m3/d,能耗降低5.26%,按-年有效生產(chǎn)天數(shù)300個(gè)生產(chǎn)H計(jì)算,每年增加精甲醇產(chǎn)量1388.89t,1t10.65精屮醇按市場價(jià)2200元計(jì)算,每年增加產(chǎn)值305萬元,效益相當(dāng)可觀3天然氣單耗量/m3·t120011401080中國煤化工精甲醇量/m·d10526315556CNMHG氣單耗由1200m3/t降至1140m3/,精甲醇日產(chǎn)量過洞疋控制轉(zhuǎn)化爐出口溫度,達(dá)增加5.263m3/d,天然氣能耗降低5%。后來通過到穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)甲醇的目的,而且使能耗降低取得了很計(jì)算分析,將水碳比降至3.5(已低至設(shè)計(jì)值下限),好的效果。