大型甲醇合成塔選擇探討及spc簡介-在線瀏覽
2024-08-06 10:38本頁面
【正文】 量增長迅速?，F(xiàn)在河南、北京、山西等省市正在大力推廣 “甲醇代油”工程 ，國內(nèi)大型二甲醚工程也如火如荼的進展，甲醇市場在未來幾年的需求將遠遠大于16％的年平均增長率。國產(chǎn)甲醇遠遠不能滿足國內(nèi)市場的需求，目前我國甲醇大約40％需要進口。目前，我國甲醇生產(chǎn)廠家超過150家，2003年實際開工的廠家大約120個。目前我國還沒有單套大于30萬噸的已投產(chǎn)甲醇裝置。據(jù)統(tǒng)計，我國甲醇生產(chǎn)企業(yè)中，成本高的超過了1800元／噸，低的900多元／噸，大多數(shù)為1400元／噸左右。甲醇生產(chǎn)裝置大型化可以明顯降低產(chǎn)品投資和產(chǎn)品成本。我國從02年起新起了新一輪甲醇擴產(chǎn)和新建的高潮，全國各個天然氣及煤基地都在擬建30萬噸以上甲醇項目。甲醇裝置大型化已經(jīng)成為我國甲醇工業(yè)發(fā)展的趨勢。選擇穩(wěn)定、節(jié)能、高產(chǎn)率、經(jīng)濟的合成塔對生產(chǎn)廠家至關(guān)重要。催化劑升溫、還原操作方便、還原充分；氣體能均勻地通過催化劑層，阻力小，甲醇產(chǎn)量高；操作穩(wěn)定、調(diào)節(jié)方便，能適應(yīng)各種操作條件的變化；裝卸催化劑方便，制造、安裝和維修容易；各個內(nèi)件的連接與保溫適當，使內(nèi)件能在塔內(nèi)自由移動，避免產(chǎn)生熱應(yīng)力。甲醇合成反應(yīng)器根據(jù)反應(yīng)熱回收方式不同有許多不同的類型，下面將分別予以簡單介紹，并從以上幾方面進行比較。反應(yīng)最終氣體的熱量由廢熱鍋爐產(chǎn)生低壓蒸汽或用于加熱鍋爐給水回收。ICI冷激塔結(jié)構(gòu)簡單、用材省且要求不高、并易于大型化。但由于催化劑床層各段為絕熱反應(yīng)，使催化劑床層溫差較大，當出塔氣甲醇濃度為4%時，一、二兩段升溫約50℃，反應(yīng)副產(chǎn)物多，催化劑使用壽命較短，循環(huán)氣壓縮功耗大，用冷原料氣噴入各段觸媒之間以降低反應(yīng)氣溫度。為了防止觸媒過熱，采用較大的空速，出塔氣中甲醇含量不到4%。催化劑裝填量為283m3，％，這在國內(nèi)加工和運輸難度都較大。管內(nèi)裝催化劑，管外充滿中壓沸騰水進行換熱。合成反應(yīng)幾乎是在等溫條件下進行，反應(yīng)器能除去有效的熱量，可允許較高CO含量氣體，采用低循環(huán)氣流并限制最高反應(yīng)溫度，使反應(yīng)等溫進行，單程轉(zhuǎn)化率高，雜質(zhì)生成少，循環(huán)壓縮功消耗低，而且合成反應(yīng)熱副產(chǎn)中壓蒸汽，便于廢熱綜合利用。管內(nèi)裝觸媒，管間用循環(huán)沸水，用很大的換熱面積來移去反應(yīng)熱，達到接近等溫反應(yīng)的目的，故其出塔氣中甲醇含量和空時產(chǎn)率均比冷激塔高，觸媒使用壽命也較長。且裝卸觸媒不方便。單塔最大生產(chǎn)能力為1250噸/天。魯奇公司曾提出兩塔并聯(lián)的流程，近年來又提出與冷管型串聯(lián)的流程以適應(yīng)大型化生產(chǎn)的需求，但是都還未工業(yè)化。據(jù)了解，TEC可用單臺MRFZ型反應(yīng)器達到日產(chǎn)5000噸的產(chǎn)能，甲醇塔直徑5米，催化劑裝填量為350M3。h。使用螺旋冷管比Lurgi直管較好解決熱應(yīng)力問題，而且催化劑裝填系數(shù)大，有利于大型化。大型化困難。催化劑層溫差小，合成效率比冷激型高，并可副產(chǎn)蒸汽，熱量回收利用合理。但其由于結(jié)構(gòu)原因，只能在進出口設(shè)置溫度計，不利于對軸向溫差的判斷和控制，且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，要求的材質(zhì)等級較高，使造價升高。圖4 國內(nèi)開發(fā)的絕熱管殼式反應(yīng)
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