【正文】 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(xiàng)目組分H2COCO2N2CH4Ar合計(jì)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。所以過(guò)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。在10～15MPa的壓力和30～40℃合成氣中的氣態(tài)甲醇、二甲醚、高級(jí)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(lái)。經(jīng)氣液分離器出來(lái)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。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)。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。從氣液分離器頂部出來(lái)的大部分氣體去冷交器，冷交器是一個(gè)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(jí)氨冷器進(jìn)一步冷卻至1℃左右再返回冷交器。從冷交器頂部出來(lái)的循環(huán)氣經(jīng)透平式循環(huán)壓縮機(jī)加壓、經(jīng)塔前預(yù)熱器預(yù)熱后返回氨合成塔繼續(xù)合成氨。⑴醇(醚)烴化新工藝，將甲烷化催化劑改鐵系或鈷系催化劑為醇(醚)烴化，即從醇化出來(lái)的極少量CO、CO2轉(zhuǎn)化為常溫下(水冷)冷凝為液體的低碳醇(醚)、低碳烴而分離下來(lái)，因而不增加合成氨的放空量。⑵烴化催化劑經(jīng)久耐用，分離液體是優(yōu)質(zhì)燃料，能夠替代汽油產(chǎn)品，通過(guò)精餾去除其中的水分后可直接做汽車燃料；通過(guò)加壓精餾，可得到99%以上的二甲醚，二甲醚是一種重要的有機(jī)化工和精細(xì)化工原料。烴化反應(yīng)熱較多，外界補(bǔ)充熱減少，節(jié)約能源。⑸將變換后剩余的對(duì)氨合成有害的CO、CO2變成了有用的醇醚混合物，與傳統(tǒng)的銅洗工藝相比，可以節(jié)約大量的銅、醋酸和自用氨。被銅洗的約2%CO變成了粗甲醇，噸氨可多生成粗甲醇42kg。⑺烴化采用與氨合成等壓，可以利用氨合成退役高壓設(shè)備，可免除工藝氣體再經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)升壓而造成潤(rùn)滑油污染氣體這一環(huán)節(jié)，還可較方便地利用氨合成反應(yīng)余熱或甲醇合成反應(yīng)余熱來(lái)預(yù)熱烴化進(jìn)口氣體，在醇后氣中CO+%～%的情況下，而不必開(kāi)電爐來(lái)維持反應(yīng)以有效地降低能耗，同時(shí)可以確保醇后氣中CO+%～%。一般來(lái)說(shuō)，在單純的合成氨工藝中。醇氨比與原料氣CO含量、變換氣中殘余CO含量及水蒸汽比例的關(guān)系見(jiàn)表5。當(dāng)聯(lián)醇工藝中由于各種原因需要小幅調(diào)整醇氨比或甲醇產(chǎn)量時(shí)，一般不是通過(guò)調(diào)整低氨半水煤氣中的氨氮比來(lái)實(shí)現(xiàn)，而是通過(guò)變換工序中調(diào)整水蒸汽比例來(lái)控制變換氣中殘余CO的含量來(lái)實(shí)現(xiàn)，因此，聯(lián)醇工藝中變換工序的水蒸汽消耗要明顯低于普通的合成氨工藝中的變換工序，這是聯(lián)醇工藝能顯著降低能耗的主要原因。在甲醇合成催化劑作用下，CO2也能與氫生成甲醇，且比CO合成甲醇多消耗一個(gè)氫。再則，新鮮氣中CO2濃度高，使甲醇反應(yīng)后氣體中CO2濃度增高，又會(huì)造成銅洗負(fù)荷重，再生時(shí)氨耗增髙。目前脫碳大體有4種方法:①物理吸收法，如水洗法，碳酸丙烯酯（PC)法。PC法脫碳效率高，但脫碳劑價(jià)格昂貴。熱鉀堿法脫碳效率高，選擇性好，但需增加換熱設(shè)備，能耗較大。③物理化學(xué)吸收法，如環(huán)丁砜法。幾種方法各有利弊，在實(shí)際生產(chǎn)中可根據(jù)脫碳效率高、消耗和運(yùn)行費(fèi)用低、建設(shè)投資少的原則并考慮脫碳裝置操作壓力、CO2回收和對(duì)硫的選擇性等因素來(lái)選擇適宜的脫碳方法。但是半脫碳方式對(duì)碳化工段造成的負(fù)面影響，往往被忽視。在甲醇廠中，甲醇合成排出的馳放氣可以作為燃料使用，對(duì)含醇的多少要求不嚴(yán)格。實(shí)踐證明，由于該氣體中含醇較高，引起后面銅洗中銅液起泡，操作不良，所以馳放氣需要脫醇。合成氨聯(lián)醇后，由于氮的產(chǎn)量下降，銅洗用冷量相應(yīng)降低,原有制冷裝置多余出的冷量用來(lái)冷卻馳放氣，使其溫度下降到510℃時(shí)，大部分的甲醇成霧狀再經(jīng)分離器即可除，是一種易行的方法。原料氣中的氨一方面對(duì)甲醇合成的銅基催化劑是一個(gè)毒物，另一方面在生產(chǎn)中與CO產(chǎn)生副反應(yīng)生成甲胺類物質(zhì)，最終造成粗甲醇中游離堿超標(biāo)，達(dá)不到優(yōu)等品的標(biāo)準(zhǔn)。建議在甲醇合成工段前增設(shè)一臺(tái)吸氨塔，可用舊銅塔改裝，原料氣在12Mpa3壓力下，通過(guò)鼓泡吸收了其中的殘留氨，塔內(nèi)吸收液根據(jù)原料氣中氨含量定期更換。雙甲工藝的目的是以凈化精制原料氣為主，副產(chǎn)甲醇為輔。在甲醇市場(chǎng)好時(shí)，醇氨比要求達(dá)到1∶3或更高。這種條件下我們的流程安排原則上是設(shè)置兩個(gè)甲醇塔，第一個(gè)甲醇塔以產(chǎn)醇（盡量放在低壓級(jí)）為主，第二個(gè)醇化塔的目的是凈化或深度凈化合成氨原料氣?？烧{(diào)氨醇比的聯(lián)產(chǎn)甲醇雙甲新工藝流程（醇產(chǎn)量較大） 0 ~P3 Camp。如果甲醇市場(chǎng)需求疲軟，工藝以凈化精制為主，甲醇是副產(chǎn)品，并使產(chǎn)量盡量少；例如醇氨比達(dá)1∶10到1∶20，此時(shí)可只用一個(gè)醇化塔，這一套醇化系統(tǒng)在運(yùn)行中可以不啟用循環(huán)機(jī)；以第二醇化塔作為備用塔；當(dāng)?shù)谝凰呋瘎┗钚韵陆怠⒋呋瘎├匣?，再啟用第二塔，同樣全過(guò)程均可十分方便地控制入甲烷化爐的CO+CO2含量≤%。第一級(jí)仍以產(chǎn)醇為主，即90%的CO與CO2在此壓力下轉(zhuǎn)化為粗甲醇，剩余10%的CO與CO2在12～32MPa(或30MPa)壓力下轉(zhuǎn)化為甲醇，使CO+CO2含量≤%進(jìn)入甲烷化，甲烷化后氣體中 CO+CO2≤1010－6，送入氨合成。優(yōu)點(diǎn)之二是在3～8MPa壓力下甲醇化，可以利用甲醇化反應(yīng)熱副產(chǎn)中壓蒸汽，作動(dòng)力用，背壓后蒸汽仍可作為工藝用汽。對(duì)老廠采用醇烴化工藝，高壓機(jī)沒(méi)有3～5MPa這一段，、然后升壓至15MPa或32MPa進(jìn)行甲烷化或醇烴化和氨合成。這種多級(jí)不等壓的雙甲工藝是我公司因地制宜既有利于生產(chǎn)，又有利于凈化和節(jié)能的通用設(shè)計(jì)方法，均有成功的應(yīng)用實(shí)例。在總氨生產(chǎn)能力不變的情況下，甲醇生產(chǎn)能力用醇氨比（甲醇產(chǎn)量義總氨產(chǎn)量)來(lái)表示，醇氨比可以在一定范圍內(nèi)39。 在聯(lián)醇生產(chǎn)中選擇適當(dāng)?shù)拇及北?，才能使醇和氨生產(chǎn)獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益。目前，國(guó)內(nèi)聯(lián)醇生產(chǎn)的工藝流程有多種。采用碳化流程的合成氨廠，醇氨比在10%左右?？梢杂每刂谱儞Q出口的CO濃度的辦法來(lái)控制醇、氨產(chǎn)量，生產(chǎn)比較靈活。據(jù)有資料分析，目前國(guó)內(nèi)中小合成氨廠聯(lián)醇生產(chǎn)最佳醇氨比在25% ~30%之間。參考文獻(xiàn)1. 顏鑫?；使I(yè)。聯(lián)醇工藝的進(jìn)展[J]。2004年06期3. 李好管。大氮肥。新型聯(lián)醇工藝生產(chǎn)控制的關(guān)鍵工序探討[J]。2007年02期5. 顏鑫，舒均杰，孔渝華 .《新型聯(lián)醇工藝與節(jié)能》6. 王金福。李晉魯?；使I(yè)。淺談聯(lián)醇生產(chǎn)[J]。1990年10期8. 顏鑫,劉躍進(jìn),王佩良。煤化工。王秀國(guó)。中國(guó)煤炭。赫文秀。內(nèi)蒙古石油化工。導(dǎo)師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、淵博的學(xué)識(shí)、正直的品格以及諄諄教誨深深地感染著我，讓我終身受益。在試驗(yàn)和論文撰寫(xiě)的自始至終，我都得到了顏鑫教授的悉心指導(dǎo)和大力支持，顏老師對(duì)我的實(shí)驗(yàn)和論文工作提出了許多建設(shè)性意見(jiàn)，使論文得以順利完成，在此表示最誠(chéng)摯的謝意。最后，對(duì)論文評(píng)閱人和答辯委員們的辛勤工作表示衷心的感謝。此致敬禮！化工1015班朱森華2012年12月