畢業(yè)設(shè)計(jì)--甲醇合成技術(shù)的研究進(jìn)展-閱讀頁(yè)
2024-08-25 06:55本頁(yè)面
【正文】 單反應(yīng)器生產(chǎn)能力可達(dá)2500t/d。（2）合成催化劑高效甲醇合成催化劑的開(kāi)發(fā)應(yīng)用主要經(jīng)歷了兩個(gè)階段。 第二階段 為銅鋁催化劑，從20世紀(jì)60年代后期使用至今。（3）節(jié)能降耗節(jié)能降耗是世界甲醇裝置一直追求并將繼續(xù)追求的目標(biāo)，各國(guó)圍繞節(jié)能、降低生產(chǎn)成本作了大量工作。（二）國(guó)內(nèi)甲醇反應(yīng)器研發(fā)情況1．絕熱管殼式反應(yīng)器絕熱管殼式甲醇反應(yīng)器由華東理工大學(xué)開(kāi)發(fā)成功，該反應(yīng)器由絕熱段與管殼段組成。該反應(yīng)器是基于Lurgi列管式反應(yīng)器的改進(jìn)型并有一定創(chuàng)新。2．內(nèi)冷管殼式反應(yīng)器內(nèi)冷管殼式反應(yīng)器由華東理工大學(xué)開(kāi)發(fā)成功，該反應(yīng)器由主反應(yīng)器和副反應(yīng)器組成。原料氣經(jīng)副反應(yīng)器的冷管升溫后進(jìn)入主反應(yīng)器的列管內(nèi)催化床，在接近等溫條件下反應(yīng)，反應(yīng)放出的熱量通過(guò)殼程的冷卻水撤出。此時(shí)反應(yīng)已進(jìn)入后期，反應(yīng)的溫度低于主反應(yīng)器催化床的反應(yīng)溫度，對(duì)化學(xué)平衡比較有利。該反應(yīng)器具有單系列產(chǎn)能大、能量利用合理、副產(chǎn)蒸汽及床層溫度合理等優(yōu)點(diǎn)。來(lái)自壓縮機(jī)四段出口、溫度從43℃升至200℃以上從頂部入塔；氣體由頂部進(jìn)入Lurgi爐管內(nèi)的催化劑層向下走，其反應(yīng)熱由管間的沸騰水帶走，在汽包內(nèi)副產(chǎn)2. 65 MPa飽和蒸汽；反應(yīng)后的出塔氣體溫度約235℃，經(jīng)中間換熱器與補(bǔ)充氣和循環(huán)機(jī)來(lái)的循環(huán)氣混合氣逆流換熱后，溫度降至80℃以下，然后經(jīng)冷卻器冷卻至30℃以下進(jìn)入醇分，分離得到的粗甲醇去粗醇中間槽；出醇分的氣體分為兩股，主流經(jīng)循環(huán)機(jī)加壓后進(jìn)入中間換熱器進(jìn)行下一循環(huán)反應(yīng)，另一小股氣體經(jīng)洗滌塔洗滌后去合成氨系統(tǒng)副產(chǎn)氨，洗滌塔的稀醇水去精餾作為萃取水。該塔既是反應(yīng)器又是廢熱鍋爐，其結(jié)構(gòu)形式類似于一般的列管換熱器，結(jié)構(gòu)十分簡(jiǎn)單。合成塔殼程的鍋爐給水是自然循環(huán)的，通過(guò)控制沸騰水的蒸汽壓力可十分方便地控制床層反應(yīng)溫度。上部設(shè)有人孔，便于裝填催化劑，下部設(shè)有卸料孔。圖2 GC型熱壁式二軸二徑低壓甲醇合成塔結(jié)構(gòu)圖（三）技術(shù)特點(diǎn)1．催化劑床層溫度穩(wěn)定。2．操作容易。3．催化劑利用系數(shù)高。4．催化劑使用壽命長(zhǎng)。5．副產(chǎn)蒸汽壓力品位高。6．設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。四、大型甲醇技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀評(píng)述述評(píng)近年來(lái)，受國(guó)際原油價(jià)格上漲及國(guó)內(nèi)石油資源的不足、石油進(jìn)口量日益增加的雙重影響，發(fā)展煤基甲醇產(chǎn)業(yè)已日益成為化工行業(yè)的熱點(diǎn)。近期國(guó)家發(fā)改委組織編制的《煤化工產(chǎn)業(yè)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃(征求意見(jiàn)稿)》把發(fā)展煤制甲醇列為未來(lái)我國(guó)煤化工發(fā)展的重要方向，為甲醇工業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了良好的條件。高壓法合成甲醇投資大，生產(chǎn)成本高。（一）計(jì)算技術(shù)的發(fā)展計(jì)算技術(shù)的迅猛發(fā)展，使得在個(gè)人電腦上就能夠很方便地使用計(jì)算流體力學(xué)(CFD)軟件和流程模擬軟件來(lái)進(jìn)行新的工藝流程的開(kāi)發(fā)。以開(kāi)發(fā)新型反應(yīng)器為例，一種新型反應(yīng)器的開(kāi)發(fā)，按照傳統(tǒng)的方法一般要經(jīng)過(guò)概念模型的提出，小規(guī)模冷態(tài)反應(yīng)器的試驗(yàn)研究，大規(guī)模冷態(tài)反應(yīng)器的試驗(yàn)研究，小規(guī)模熱態(tài)反應(yīng)器的試驗(yàn)研究，大規(guī)模熱態(tài)反應(yīng)器的試驗(yàn)研究等步驟，研究開(kāi)發(fā)周期一般要在5年以上，開(kāi)發(fā)費(fèi)用往往在數(shù)千萬(wàn)美元。這樣，就省掉了在反應(yīng)器國(guó)產(chǎn)化中開(kāi)發(fā)耗時(shí)較長(zhǎng)、投入較多的大規(guī)模冷態(tài)反應(yīng)器和熱態(tài)反應(yīng)器的研究步驟，大大降低研發(fā)費(fèi)用，縮短研發(fā)周期。目前用于大型甲醇裝置的工藝流程配置有如下2種。從流程配置上來(lái)看，并聯(lián)工藝流程僅僅是反應(yīng)器數(shù)量上的疊加，對(duì)于反應(yīng)器實(shí)際為多系列生產(chǎn)，僅在某些設(shè)備(如壓縮機(jī)、汽包、主要工藝管線上)能實(shí)現(xiàn)共用，降低部分投資。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。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。Davy公司新近開(kāi)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。從新鮮合成氣分配的角度來(lái)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(lái)看，第一反應(yīng)器出口氣體經(jīng)過(guò)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。（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(kāi)甲醇合成催化劑性能的提高。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(zhǎng)可達(dá)7年以上。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)。當(dāng)前年產(chǎn)百萬(wàn)噸的大型甲醇技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成熟。 結(jié)束語(yǔ)隨著目前甲醇需求量的增大，國(guó)家及地區(qū)政府應(yīng)建立相關(guān)技術(shù)政策，指導(dǎo)國(guó)內(nèi)甲醇生產(chǎn)的健康發(fā)展。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。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?lái)的辛勤栽培?；厥妆救说那髮W(xué)生涯，父母的支持是本人最大的動(dòng)力。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(yǔ)，皆是本人刻苦銘心，目前除了學(xué)習(xí)成績(jī)尚可外無(wú)以為報(bào)，希望以后的學(xué)習(xí)、工作和生活能使父母寬慰。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
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