畢業(yè)設計--甲醇合成技術的研究進展-資料下載頁
2025-08-06 06:55本頁面
【正文】 器，預熱后氣體從頂部離開，進入列管式反應器管內(nèi)裝填的催化劑床層反應，管外用沸騰水移熱，出塔氣返回進入冷管式反應器殼層催化劑床層繼續(xù)反應，反應熱對流經(jīng)冷管式反應器管層的原料氣進行預熱，出冷管式反應器的氣體回收熱量、降溫、分醇后，再循環(huán)。Lurgi公司提出的這種串聯(lián)工藝流程較好地在甲醇合成反應動力學與反應熱力學之間進行了權衡。從反應熱力學角度來看，甲醇合成反應是放熱反應，低溫有利于甲醇的生成；從反應動力學角度來看，高溫可以加快反應速度，但高溫對催化劑有害，并產(chǎn)生酮類等副產(chǎn)物，它們會形成共沸物，使后續(xù)的精餾更為困難。在Lurgi的串聯(lián)流程中，其列管式水冷反應器有相對較高(260℃)的出口溫度，使反應較快地進行；在此發(fā)生部分轉(zhuǎn)化后，其余的轉(zhuǎn)化發(fā)生在冷管式反應器，在較低溫度(220～225℃)下操作，有利于甲醇的合成。這種流程配置實現(xiàn)了較快的反應速度和較高的轉(zhuǎn)化率，顯著提高了反應的單程轉(zhuǎn)化率，降低了循環(huán)氣量，節(jié)省了循環(huán)氣壓縮機的功耗。Davy公司新近開發(fā)出了一種特別適合于大型前，甲醇裝置的串/并聯(lián)工藝流程。在該流程中，絕大部分的新鮮合成氣與第二粗甲醇分離器頂部出來的循環(huán)氣混合后進入第一甲醇反應器；反應后的氣體經(jīng)回收熱量、降溫、進入第一粗甲醇分離器實現(xiàn)分離后，循環(huán)氣與少部分新鮮合成氣混合、壓縮后進入第二甲醇反應器；反應后的氣體經(jīng)回收熱量、降溫、進入第二粗甲醇分離器實現(xiàn)分離后，循環(huán)氣與新鮮合成氣混合，再進入第一甲醇反應器。從新鮮合成氣分配的角度來看，總的新鮮氣量按照一定比例在兩個反應器間進行分配，可視為并聯(lián)流程，從反應器出口氣體的流向來看，第一反應器出口氣體經(jīng)過冷卻、分離、壓縮后進入第二反應器，可視為串聯(lián)流程，因此將這種新型的工藝流程稱為串/并聯(lián)工藝流程。在該流程中，將第一反應器的出口氣體進行降溫、分醇后再進入第二反應器，使得第二反應器的原料氣中甲醇含量很低，促使反應平衡向甲醇合成的方向移動，可顯著提高甲醇轉(zhuǎn)化率，降低整個合成回路的循環(huán)比。（三）甲醇合成催化劑性能的不斷提高甲醇技術的大型化發(fā)展離不開甲醇合成催化劑性能的提高。近年來，丹麥Topsoe公司、德國SudChemie(南方化學)公司及英國JohnsonMatthey(原ICI)公司等不斷推出新型甲醇合成催化劑，其性能不斷提高，使用壽命不斷增加。目前，一些性能較好的甲醇催化劑可以實現(xiàn)70%以上的單程轉(zhuǎn)化率，反應器出口的甲醇摩爾分數(shù)可達10%以上，使用壽命最長可達7年以上。催化劑性能的提高可大大降低甲醇合成回路的循環(huán)比，降低循環(huán)功耗，使得甲醇裝置更易實現(xiàn)大型化。這些性能優(yōu)異的催化劑為甲醇技術的大型化發(fā)展打下了牢固的技術基礎。設備制造技術的進步，計算技術的發(fā)展，新型甲醇反應器及工藝流程的開發(fā)以及甲醇合成催化劑性能的提高，奠定了甲醇裝置大型化的技術基礎。當前年產(chǎn)百萬噸的大型甲醇技術已經(jīng)發(fā)展成熟。對于新建甲醇項目，應根據(jù)自身特點，綜合考慮工程業(yè)績、投資費用、運行成本、設備維護的難易程度等多方面因素，擇優(yōu)選擇適宜的甲醇技術，建設大規(guī)模裝置，以降低單位產(chǎn)能的投資及運行費用。 結(jié)束語隨著目前甲醇需求量的增大，國家及地區(qū)政府應建立相關技術政策，指導國內(nèi)甲醇生產(chǎn)的健康發(fā)展。今后發(fā)展甲醇產(chǎn)業(yè)應采取先進清潔的工藝路線同時配套建設嚴格有效的環(huán)保措施。政府應鼓勵并重點支持資源條件良好、區(qū)位優(yōu)勢明顯的地區(qū)建設大型甲醇裝置，資金實力雄厚的企業(yè)構(gòu)建以甲醇為源頭的煤化工產(chǎn)業(yè)鏈，打造大型煤化工產(chǎn)業(yè)基地，配套建設甲醇下游精細化工產(chǎn)品，如醋酸、醋酐、甲醛、二甲醚、l,4丁二醇等，提高產(chǎn)品附加值。 參考文獻[1] 付長亮，張愛民編．現(xiàn)代煤化工生產(chǎn)技術[M]．北京：化學工業(yè)出版社，2009．[2] 徐兆瑜，甲醇產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和工藝技術新進展[J]．精細化工原料及中間體，2007,(6)．[3] 王文善，我國甲醇工業(yè)發(fā)展中應注意研究的問題[J]．煤化工，2005．[4] 王同章，煤炭氣化原理與設備[M]．機械工業(yè)出版社，2001．[5] 陳啟文，煤化工工藝[M]．北京：化學工業(yè)出版社，2008．[6] 錢伯章，甲醇生產(chǎn)的技術新進展[J]．石油與天然氣化工，2005,(7)．[7] 鐘貽烈，李瓊玖．托普索天然氣大型甲醇廠工藝技術的選擇[J]．化肥設計，2004,(8)．17答 謝在本次畢業(yè)設計過程中，張樂老師對該論文從選題、構(gòu)思、資料收集到最后定稿的各個環(huán)節(jié)給予細心指引與教導，使我得以最終完成畢業(yè)設計，在此表示衷心感謝。在臨近畢業(yè)之際，我還要借此機會向在這三年中給與了我?guī)椭椭笇У乃欣蠋煴硎居芍缘木匆?，感謝他們?nèi)陙淼男燎谠耘唷２环e跬步何以智千里，各位任課老師認真負責，在他們的悉心幫助和支持下，我能夠很好的掌握和運用專業(yè)知識，并在設計中得以體現(xiàn)，同時，在論文寫作過程中，我還參考了有關的書籍和論文，在這里一并向有關的作者表示謝意。回首本人的求學生涯，父母的支持是本人最大的動力。父母不僅在經(jīng)濟上承受了巨大的負擔，在心理上更有思子之情的煎熬與望子成龍的期盼。憶往昔，每次回到家時父母的欣喜之情，每次離家父母的依依不舍之眼神，電話中的思念之語，皆是本人刻苦銘心，目前除了學習成績尚可外無以為報，希望以后的學習、工作和生活能使父母寬慰。我要感謝學校，學校給我們提供了十分優(yōu)越的學習環(huán)境。學校的領導為我們的就業(yè)不辭辛苦的為我們聯(lián)系好的公司，讓我們每個人都找到自己喜歡的工作。在臨近畢業(yè)之際，我衷心的祝愿我們的學校會越來越好！
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