畢業(yè)設(shè)計(jì)--甲醇合成技術(shù)的研究進(jìn)展-資料下載頁
2025-08-06 06:55本頁面
【正文】 器，預(yù)熱后氣體從頂部離開，進(jìn)入列管式反應(yīng)器管內(nèi)裝填的催化劑床層反應(yīng)，管外用沸騰水移熱，出塔氣返回進(jìn)入冷管式反應(yīng)器殼層催化劑床層繼續(xù)反應(yīng)，反應(yīng)熱對(duì)流經(jīng)冷管式反應(yīng)器管層的原料氣進(jìn)行預(yù)熱，出冷管式反應(yīng)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(yīng)動(dòng)力學(xué)與反應(yīng)熱力學(xué)之間進(jìn)行了權(quán)衡。從反應(yīng)熱力學(xué)角度來看，甲醇合成反應(yīng)是放熱反應(yīng)，低溫有利于甲醇的生成；從反應(yīng)動(dòng)力學(xué)角度來看，高溫可以加快反應(yīng)速度，但高溫對(duì)催化劑有害，并產(chǎn)生酮類等副產(chǎn)物，它們會(huì)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(yīng)器有相對(duì)較高(260℃)的出口溫度，使反應(yīng)較快地進(jìn)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(yīng)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(shí)現(xiàn)了較快的反應(yīng)速度和較高的轉(zhuǎn)化率，顯著提高了反應(yīng)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(jī)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(jìn)入第一甲醇反應(yīng)器；反應(yīng)后的氣體經(jīng)回收熱量、降溫、進(jìn)入第一粗甲醇分離器實(shí)現(xiàn)分離后，循環(huán)氣與少部分新鮮合成氣混合、壓縮后進(jìn)入第二甲醇反應(yīng)器；反應(yīng)后的氣體經(jīng)回收熱量、降溫、進(jìn)入第二粗甲醇分離器實(shí)現(xiàn)分離后，循環(huán)氣與新鮮合成氣混合，再進(jìn)入第一甲醇反應(yīng)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(gè)反應(yīng)器間進(jìn)行分配，可視為并聯(lián)流程，從反應(yīng)器出口氣體的流向來看，第一反應(yīng)器出口氣體經(jīng)過冷卻、分離、壓縮后進(jìn)入第二反應(yīng)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(yīng)器的出口氣體進(jìn)行降溫、分醇后再進(jìn)入第二反應(yīng)器，使得第二反應(yīng)器的原料氣中甲醇含量很低，促使反應(yīng)平衡向甲醇合成的方向移動(dòng)，可顯著提高甲醇轉(zhuǎn)化率，降低整個(gè)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(shù)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(xué))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(shí)現(xiàn)70%以上的單程轉(zhuǎn)化率，反應(yīng)器出口的甲醇摩爾分?jǐn)?shù)可達(dá)10%以上，使用壽命最長可達(dá)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(shí)現(xiàn)大型化。這些性能優(yōu)異的催化劑為甲醇技術(shù)的大型化發(fā)展打下了牢固的技術(shù)基礎(chǔ)。設(shè)備制造技術(shù)的進(jìn)步，計(jì)算技術(shù)的發(fā)展，新型甲醇反應(yīng)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(shù)基礎(chǔ)。當(dāng)前年產(chǎn)百萬噸的大型甲醇技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成熟。對(duì)于新建甲醇項(xiàng)目，應(yīng)根據(jù)自身特點(diǎn)，綜合考慮工程業(yè)績、投資費(fèi)用、運(yùn)行成本、設(shè)備維護(hù)的難易程度等多方面因素，擇優(yōu)選擇適宜的甲醇技術(shù)，建設(shè)大規(guī)模裝置，以降低單位產(chǎn)能的投資及運(yùn)行費(fèi)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(yīng)建立相關(guān)技術(shù)政策，指導(dǎo)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(yīng)采取先進(jìn)清潔的工藝路線同時(shí)配套建設(shè)嚴(yán)格有效的環(huán)保措施。政府應(yīng)鼓勵(lì)并重點(diǎn)支持資源條件良好、區(qū)位優(yōu)勢(shì)明顯的地區(qū)建設(shè)大型甲醇裝置，資金實(shí)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(shè)甲醇下游精細(xì)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(xiàn)[1] 付長亮，張愛民編．現(xiàn)代煤化工生產(chǎn)技術(shù)[M]．北京：化學(xué)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(shù)新進(jìn)展[J]．精細(xì)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(yīng)注意研究的問題[J]．煤化工，2005．[4] 王同章，煤炭氣化原理與設(shè)備[M]．機(jī)械工業(yè)出版社，2001．[5] 陳啟文，煤化工工藝[M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2008．[6] 錢伯章，甲醇生產(chǎn)的技術(shù)新進(jìn)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(shù)的選擇[J]．化肥設(shè)計(jì)，2004,(8)．17答 謝在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中，張樂老師對(duì)該論文從選題、構(gòu)思、資料收集到最后定稿的各個(gè)環(huán)節(jié)給予細(xì)心指引與教導(dǎo)，使我得以最終完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，在此表示衷心感謝。在臨近畢業(yè)之際，我還要借此機(jī)會(huì)向在這三年中給與了我?guī)椭椭笇?dǎo)的所有老師表示由衷的敬意，感謝他們?nèi)陙淼男燎谠耘?。不積跬步何以智千里，各位任課老師認(rèn)真負(fù)責(zé)，在他們的悉心幫助和支持下，我能夠很好的掌握和運(yùn)用專業(yè)知識(shí)，并在設(shè)計(jì)中得以體現(xiàn)，同時(shí)，在論文寫作過程中，我還參考了有關(guān)的書籍和論文，在這里一并向有關(guān)的作者表示謝意?；厥妆救说那髮W(xué)生涯，父母的支持是本人最大的動(dòng)力。父母不僅在經(jīng)濟(jì)上承受了巨大的負(fù)擔(dān)，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(shí)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(xué)習(xí)成績尚可外無以為報(bào)，希望以后的學(xué)習(xí)、工作和生活能使父母寬慰。我要感謝學(xué)校，學(xué)校給我們提供了十分優(yōu)越的學(xué)習(xí)環(huán)境。學(xué)校的領(lǐng)導(dǎo)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(gè)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(xué)校會(huì)越來越好！
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