李學(xué)飛 韓彬 李紅剛(河北金牛旭陽(yáng)化工有限公司,河北邢臺(tái)054000)
如何提高和保證精甲醇的質(zhì)量及產(chǎn)量
李學(xué)飛 韓彬 李紅剛(河北金牛旭陽(yáng)化工有限公司,河北邢臺(tái)054000)
本文介紹了甲醇生產(chǎn)過(guò)程中精甲醇的質(zhì)量保證及方法措施。
催化劑;溫度;壓力;回流比
在甲醇合成過(guò)程過(guò)程中,由于受到催化劑、壓力、溫度等的影響,在合成反應(yīng)中還伴隨有一系列的副反應(yīng)。含有甲醇,水及許多種微量有機(jī)雜質(zhì)(醇、醚、醛、酮、酸、酯、烷烴)的混合溶液稱(chēng)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(zhì),從而達(dá)到純度較高的精甲醇。
組分甲醇水二甲醚高沸點(diǎn)醇? ?含量% 81.1 17.9 0.100.33
水是一種特殊的雜質(zhì),它的含量的含量?jī)H次于甲化、微量氧與氫反應(yīng)及一氧化碳加氫生成高級(jí)醇的反應(yīng)。粗甲醇中的酸類(lèi)物質(zhì),可能有以下反應(yīng)生成。
生成的酸類(lèi)物質(zhì)可進(jìn)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(lèi)物質(zhì)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(lèi)物質(zhì)。銅基催化劑合成的粗甲醇中雜質(zhì)的含量一般不超過(guò)1%。
本廠(chǎng)采用三塔精餾工藝進(jìn)行分離,既能提高甲醇純度,又能節(jié)約精餾能量。在預(yù)蒸餾塔中除去沸點(diǎn)低于甲醇沸點(diǎn)的雜質(zhì),在加壓塔、常壓塔中除去沸點(diǎn)高于甲醇的雜質(zhì),同時(shí)采出符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的精甲醇。本廠(chǎng)三塔全采用組合式導(dǎo)向浮閥,它比傳統(tǒng)的浮閥有更好的傳質(zhì)、傳熱性能。
精餾主要操作原則是保證系統(tǒng)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(gè)平衡汽打亂將影響整個(gè)操作,所以必須保證三者平衡。遇見(jiàn)開(kāi)停車(chē),加堿量等對(duì)整個(gè)操作影響時(shí),我們要按正常秩序,逐步操作,減量過(guò)程中,熱量會(huì)減少,我們要先減進(jìn)料,保證各塔的溫度,壓力在正常指標(biāo)范圍內(nèi),加量時(shí),我們不要先去增加進(jìn)料,為了保證產(chǎn)品質(zhì)量,要先增加回流量,然后增加進(jìn)料量,最后根據(jù)化驗(yàn)分析,提高精甲醇采出量。
1.全系統(tǒng)各流量要保持穩(wěn)定,三塔塔底液位、各回流槽液位要保持穩(wěn)定,正常液位應(yīng)控制在30%-60%,過(guò)高、過(guò)低應(yīng)檢查原因,進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)。
2.各控制點(diǎn)溫度、壓力要求穩(wěn)定在正常指標(biāo)范圍內(nèi),如有上升或下降趨勢(shì),應(yīng)檢查原因及時(shí)調(diào)節(jié)。
3.預(yù)塔進(jìn)料量要求穩(wěn)定加入,以使塔內(nèi)溫度穩(wěn)定。因此預(yù)塔入料應(yīng)盡量做到自動(dòng)調(diào)節(jié),以使塔底溫度穩(wěn)定在指標(biāo)內(nèi)。
4.隨加壓塔、常壓塔進(jìn)料量及組分的變化,應(yīng)及時(shí)調(diào)節(jié)精甲醇采出量,保持塔內(nèi)物料平衡,保證產(chǎn)品質(zhì)量。當(dāng)操作指標(biāo)出現(xiàn)不正常,應(yīng)及時(shí)對(duì)進(jìn)料量和轉(zhuǎn)化氣熱量進(jìn)行調(diào)節(jié),讓不正常的指標(biāo)恢復(fù)正常。
5.根據(jù)塔的負(fù)荷和組分變化情況,及時(shí)調(diào)節(jié)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(chǎn)能力。
1.預(yù)塔的主要作用是去除粗甲醇中的輕組分,對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量影響至關(guān)重要,我們既要保證產(chǎn)品質(zhì)量還要保證不浪費(fèi)一點(diǎn)產(chǎn)品,主要控制點(diǎn)還是預(yù)塔二級(jí)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(diǎn)關(guān)注的是回流量和采出量,回流量加的太少影響產(chǎn)品質(zhì)量,加的太多對(duì)能耗產(chǎn)生浪費(fèi),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(wěn),避免出現(xiàn)大的波動(dòng),長(zhǎng)時(shí)間波動(dòng)要化驗(yàn)及時(shí)分析產(chǎn)品質(zhì)量,出現(xiàn)不合格要及時(shí)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(diǎn)是塔底殘液的采出,采出過(guò)多過(guò)少都影響著產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量,殘液采出根據(jù)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(guò)回流量,常壓塔空氣冷卻器,再沸器的熱量。
4.回流比,預(yù)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(lèi)及羰基化合物的分解,防止粗甲醇中有機(jī)酸類(lèi)物質(zhì)對(duì)設(shè)備及管道的損害,通過(guò)加堿液控制預(yù)塔的PH值在9左右。還應(yīng)注意塔頂冷凝液的溫度控制,溫度過(guò)高,甲醇損失就大,溫度過(guò)低,輕組分極容易冷凝。一級(jí)冷凝溫度控制在65℃,二級(jí)冷凝溫度控制在40℃。預(yù)塔空冷器要利用設(shè)備檢修時(shí)間進(jìn)行認(rèn)真檢查,防止空冷器泄露。加壓塔再沸器通過(guò)的是轉(zhuǎn)化氣,轉(zhuǎn)化氣含有的酸性氣質(zhì)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(zhì)量和產(chǎn)量又好又高產(chǎn),除按以上精心操作,做好設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)和檢查外,還應(yīng)該從催化劑的研發(fā),設(shè)備和工藝的不斷優(yōu)化來(lái)進(jìn)一步提高精甲醇的質(zhì)量和產(chǎn)量。
[1]李建鎖.王憲貴.王曉琴.<<焦?fàn)t煤氣制甲醇技術(shù)>>北京:化學(xué)工業(yè)出版社.
李學(xué)飛,男,河北金牛旭陽(yáng)化工有限公司甲醇車(chē)間,助理工程師;
韓彬,男,河北金牛旭陽(yáng)化工有限公司甲醇車(chē)間,助理工程師;
李紅剛,男,河北金牛旭陽(yáng)化工有限公司甲醇車(chē)間,助理工程師。
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