【文章內(nèi)容簡介】 重要意義，在新型聯(lián)醇工藝中甲醇合成凈化由三級串聯(lián)合成塔組成。使合成氣通過三次反應(yīng)、三次分離、醇后氣循環(huán)操作的方式，以提高合成氣中CO的轉(zhuǎn)化率和醇后氣的凈化度。⑶甲醇合成塔反應(yīng)壓力的調(diào)節(jié)：聯(lián)醇生產(chǎn)是在合成氨壓縮機(jī)五段出口串入合成甲醇裝置，通常約有30%40%的氣體在甲醇塔中合成甲醇，由于壓縮機(jī)六段氣缸容積不變，使壓縮機(jī)五段與六段之間因容積不匹配而失去平衡，當(dāng)五段出口壓力在13MPa時，甲醇合成系統(tǒng)的壓力降可在3MPa以上，從而使六段進(jìn)口壓力通常在10MPa以下。 綜上所述，通常改變變換反應(yīng)的水碳比來調(diào)節(jié)甲醇產(chǎn)量和醇氨比在工藝上是最方便、最經(jīng)濟(jì)、最常用的調(diào)節(jié)手段。原料氣中其它成分的含量如下表:物料基準(zhǔn)為100m3半水煤氣。原料氣組成/%(假設(shè)不含硫化物)組分H2COCO2N2CH4ArO2合計含量/%100體積/m3(標(biāo))100⑴試計算原料氣中氫氮比。（H2+CO）/N2=（40+36）/18≈⑵①若總氨為每年6萬噸，試計算所需要原料氣總量，若煤炭中固定碳含量為67%，每年需要消耗多少煤炭？噸氨半水煤氣實際耗量：（1000）/［17（+）］=（m3）原料氣總量：60000=212208103(m3)理論耗碳量：60000（1000247。3312)=（kg）每年耗煤炭量:247。≈（噸）②若CO變換率為85%、88%、90%、92%時，試計算經(jīng)CO變換后的原料氣組成；CO→85%，原料氣組成： 項目組分H2COCO2N2CH4Ar合計變換氣體積/m3(標(biāo))18含量/%CO→88%，原料氣組成：項目組分H2COCO2N2CH4Ar合計變換氣體積/m3(標(biāo))18含量/%CO→90%，原料氣組成：項目組分H2COCO2N2CH4Ar合計變換氣體積/m3(標(biāo))18含量/%CO→92%，原料氣組成：項目組分H2COCO2N2CH4Ar合計變換氣體積/m3(標(biāo))18含量/%③%、%、%、%，試計算脫碳后的原料氣組成；CO2→%,原料氣組成：項目組分H2COCO2N2CH4Ar合計脫碳?xì)怏w積/m3(標(biāo))18含量/%項目組分H2COCO2N2CH4Ar合計脫碳?xì)怏w積/m3(標(biāo))18含量/%項目組分H2COCO2N2CH4Ar合計脫碳?xì)怏w積/m3(標(biāo))18含量/%項目組分H2COCO2N2CH4Ar合計脫碳?xì)怏w積/m3(標(biāo))18含量/%CO2→%,原料氣組成：項目組分H2COCO2N2CH4Ar合計脫碳?xì)怏w積/m3(標(biāo))18含量/% 項目 組分H2COCO2N2CH4Ar合計脫碳?xì)怏w積/m3(標(biāo))18含量/%項目組分H2COCO2N2CH4Ar合計脫碳?xì)怏w積/m3(標(biāo))18含量/%項目組分H2COCO2N2CH4Ar合計脫碳?xì)怏w積/m3(標(biāo))18含量/%CO2→%,原料氣組成：項目組分H2COCO2N2CH4Ar合計脫碳?xì)怏w積/m3(標(biāo))18含量/%項目組分H2COCO2N2CH4Ar合計脫碳?xì)怏w積/m3(標(biāo))18含量/%項目組分H2COCO2N2CH4Ar合計脫碳?xì)怏w積/m3(標(biāo))18含量/%項目 組分H2COCO2N2CH4Ar合計脫碳?xì)怏w積/m3(標(biāo))18含量/%CO2→%,原料氣組成：項目組分H2COCO2N2CH4Ar合計脫碳?xì)怏w積/m3(標(biāo))18含量/%項目組分H2COCO2N2CH4Ar合計脫碳?xì)怏w積/m3(標(biāo))18含量/%項目組分H2COCO2N2CH4Ar合計脫碳?xì)怏w積/m3(標(biāo))18含量/%項目組分H2COCO2N2CH4Ar合計脫碳?xì)怏w積/m3(標(biāo))18含量/%④假設(shè)脫碳?xì)庵蠧O、CO299%轉(zhuǎn)變?yōu)榧状?，?lián)醇工藝之后，試計算原料氣組成。CO2→%、脫碳?xì)庵蠧O、CO2→99%后原料氣組成：項目組分H2COCO2N2CH4Ar合計精煉氣體積/m3(標(biāo))18含量/%0項目組分H2COCO2N2CH4Ar合計精煉氣體積/m3(標(biāo))18含量/% 0項目組分H2COCO2N2CH4Ar合計精煉氣體積/m3(標(biāo))18含量/%00 項目組分H2COCO2N2CH4Ar合計精煉氣體積/m3(標(biāo))18 含量/%00CO2→%、脫碳?xì)庵蠧O、CO2→99%后原料氣組成：項目組分H2COCO2N2CH4Ar合計精煉氣體積/m3(標(biāo))18含量/%00項目組分H2COCO2N2CH4Ar合計精煉氣體積/m3(標(biāo))18含量/%00項目組分H2COCO2N2CH4Ar合計精煉氣體積/m3(標(biāo))18含量/%00項目組分H2COCO2N2CH4Ar合計精煉氣體積/m3(標(biāo))18含量/%00CO2→99%、脫碳?xì)庵蠧O、CO2→99%后原料氣組成：項目 組分H2COCO2N2CH4Ar合計精煉氣體積/m3(標(biāo))18含量/%00項目組分H2COCO2N2CH4Ar合計精煉氣體積/m3(標(biāo))18含量/%00項目組分H2COCO2N2CH4Ar合計精煉氣體積/m3(標(biāo))18含量/%00項目組分H2COCO2N2CH4Ar合計精煉氣體積/m3(標(biāo))18含量/%00CO2→%、脫碳?xì)庵蠧O、CO2→99%后原料氣組成：項目組分H2COCO2N2CH4Ar合計精煉氣體積/m3(標(biāo))18含量/%00項目組分H2COCO2N2CH4Ar合計精煉氣體積/m3(標(biāo))18含量/%00項目組分H2COCO2N2CH4Ar合計精煉氣體積/m3(標(biāo))18含量/%00項目組分H2COCO2N2CH4Ar合計精煉氣體積/m3(標(biāo))18含量/%00(3) 要確保原料氣精煉后氣中氫氮比為3:1，醇氨比為多少合適？每年將分別得到多少甲醇和氨產(chǎn)量？以CO的變換率為85%、%、脫碳?xì)庵蠧O、CO2的為99%轉(zhuǎn)變甲醇后的精煉氣組成為例：項目組分H2COCO2N2CH4Ar合計精煉氣體積/m3(標(biāo)18含量/%0由題意可知原料氣精煉后氣中CO含量很低，故可忽略。 因此H2/N2=3:1=54/18而精煉后氣中H2/N2=過量的H2==(m3)查有關(guān)資料可知由CO、CO2合成甲醇是以CO合成為主，過量的H2應(yīng)以分別為9:1的比例分配給CO、CO2合成甲醇。所以過量的H2能得到的CO==（m3）甲醇合成反應(yīng)方程式CO+2H2?CH3OH,即消耗的H2為CO的兩倍，設(shè)合成氣85%的CO轉(zhuǎn)化為甲醇，粗醇中甲醇含量為90%，變換反應(yīng)后CO的體積以原料氣CO變換率為85%后算，最后變換得可忽略。則 粗甲醇產(chǎn)量為(+)32/=(kg) 氨合成反應(yīng)方程式為N2+3H2?2NH3則氨產(chǎn)量=18/217=(kg)醇氨比=m粗/(m粗+m氨)=(+)=36%若總氨為每年6萬噸，每年得到甲醇=6000036%=21600(噸),氨產(chǎn)量=6000021600=38400(噸) 第四章 新型聯(lián)醇工藝流程 原料氣經(jīng)催化床變換后進(jìn)入換熱器換熱再從催化床出來進(jìn)到脫碳裝置，從再生塔出來的有貧液(主要是K2CO3溶液)和半貧液(KHCO3溶液和K2CO3溶液)進(jìn)入吸收塔對進(jìn)來的變換氣脫碳既徹底又節(jié)省了能量，吸足了CO2的K2CO3溶液經(jīng)過透平機(jī)降壓、升溫通過再生塔循環(huán)再生，CO水蒸汽經(jīng)冷卻器后進(jìn)入分離器，脫碳?xì)饨?jīng)過高壓機(jī)四段和五段壓縮后，使其壓力達(dá)到10～15MPa后，再經(jīng)炭過濾器除去其中夾帶的微量鐵銹、潤滑油及其他雜質(zhì)，得到純凈的甲醇合成原料氣，經(jīng)主、副線進(jìn)入甲醇合成塔進(jìn)行CO、CO2和H2合成甲醇的反應(yīng)，并放出熱量，出塔氣體溫度較高時可通過中置鍋爐副產(chǎn)低壓蒸汽，出爐氣體經(jīng)回收余熱后進(jìn)入套管式水冷器管內(nèi)，管外用冷卻水冷卻，使管內(nèi)合成氣冷卻后30～40℃。在10～15MPa的壓力和30～40℃合成氣中的氣態(tài)甲醇、二甲醚、高級醇、烷烴和水，大部分或冷凝成液體，或溶解而進(jìn)入液體，然后，在分離器中把液體分離出來。被分離出來的液體主要成分是甲醇，因其溶解有多種雜質(zhì)，因此叫粗甲醇。經(jīng)氣液分離器出來的氣體中仍然含有一定量的甲醇，經(jīng)水洗塔洗滌后得到稀甲醇溶液和洗滌氣，稀甲醇與粗甲醇匯合于粗甲醇貯槽。經(jīng)透平式循環(huán)壓縮機(jī)加壓后返回低壓甲醇合成塔，另外三分之一左右的氣體返回高壓機(jī)六段加壓到20～32MPa后進(jìn)入高壓甲醇合成塔繼續(xù)合成甲醇。出高壓甲醇合成塔的合成氣經(jīng)水冷器冷卻至常溫后分離出其粗甲醇后，經(jīng)低壓甲醇合成塔出口氣體預(yù)熱后直接進(jìn)入烴化塔除去氣體中微量的CO和CO2，使CO+CO2達(dá)到小于(10～20)106的標(biāo)準(zhǔn)。出烴化塔的氣體經(jīng)冷卻、氨冷、氣液分離后，分別得到液態(tài)醇烴燃料和合成氨精煉氣。合成氨精煉氣直接進(jìn)入氨合成系統(tǒng)，出氨合成塔后的合成氣依次中置鍋爐、塔前預(yù)熱器、水冷器、氣液分離器后，分離出大部分液氨。液氨從氣液分離器底部分離出來，從氣液分離器頂部出來的氣體中，少部分作為吹除氣放空去氫回收系統(tǒng)。從氣液分離器頂部出來的大部分氣體去冷交器，冷交器是一個集冷量交換、氣液分離于一體的設(shè)備，上部為換熱器，下部為氣液分離器，氣體經(jīng)冷交器預(yù)冷后，再經(jīng)兩級氨冷器進(jìn)一步冷卻至1℃左右再返回冷交器。此時，氣體中又有部分氣氨被冷凝為液氨，并在冷交器底部得到分離與從氣液分