煤制甲醇工藝

1、煤制甲醇工藝1)氣化a）煤漿制備由煤運(yùn)系統(tǒng)送來的原料煤干基（<25mm）或焦送至煤貯斗，經(jīng)稱重給料機(jī)控制輸送量送入棒磨機(jī)，加入一定量的水，物料在棒磨機(jī)中進(jìn)行濕法磨煤。為了控制煤漿粘度及保持煤漿的穩(wěn)定性加入添加劑，為了調(diào)整煤漿的PH值，加入堿液。出棒磨機(jī)的煤漿濃度約65%，排入磨煤機(jī)出口槽，經(jīng)出口槽泵加壓后送至氣化工段煤漿槽。煤漿制備首先要將煤焦磨細(xì)，再制備成約65%的煤漿。磨煤采用濕法，可防止粉塵飛揚(yáng)，環(huán)境好。用于煤漿氣化的磨機(jī)現(xiàn)在有兩種，棒磨機(jī)與球磨機(jī)；棒磨機(jī)與球磨機(jī)相比，棒磨機(jī)磨出的煤漿粒度均勻，篩下物少。煤漿制備能力需和氣化爐相匹配，本項(xiàng)目擬選用三臺棒磨機(jī)，單臺磨機(jī)處理干煤量435

2、3t/h，可滿足60萬t/a甲醇的需要。為了降低煤漿粘度，使煤漿具有良好的流動性，需加入添加劑，初步選擇木質(zhì)磺酸類添加劑。煤漿氣化需調(diào)整漿的PH值在68，可用稀氨水或堿液，稀氨水易揮發(fā)出氨，氨氣對人體有害，污染空氣，故本項(xiàng)目擬采用堿液調(diào)整煤漿的PH值，堿液初步采用42的濃度。為了節(jié)約水源，凈化排出的含少量甲醇的廢水及甲醇精餾廢水均可作為磨漿水。b）氣化在本工段，煤漿與氧進(jìn)行部分氧化反應(yīng)制得粗合成氣。煤漿由煤漿槽經(jīng)煤漿加壓泵加壓后連同空分送來的高壓氧通過燒咀進(jìn)入氣化爐，在氣化爐中煤漿與氧發(fā)生如下主要反應(yīng)：CmHnSr+m/2O2mCO+（n/2-r）H2+rH2SCO+H2OH2+CO2反應(yīng)在6

3、.5MPa（G）、13501400下進(jìn)行。氣化反應(yīng)在氣化爐反應(yīng)段瞬間完成，生成CO、H2、CO2、H2O和少量CH4、H2S等氣體。離開氣化爐反應(yīng)段的熱氣體和熔渣進(jìn)入激冷室水浴，被水淬冷后溫度降低并被水蒸汽飽和后出氣化爐；氣體經(jīng)文丘里洗滌器、碳洗塔洗滌除塵冷卻后送至變換工段。氣化爐反應(yīng)中生成的熔渣進(jìn)入激冷室水浴后被分離出來，排入鎖斗，定時排入渣池，由扒渣機(jī)撈出后裝車外運(yùn)。氣化爐及碳洗塔等排出的洗滌水（稱為黑水）送往灰水處理。c）灰水處理本工段將氣化來的黑水進(jìn)行渣水分離，處理后的水循環(huán)使用。從氣化爐和碳洗塔排出的高溫黑水分別進(jìn)入各自的高壓閃蒸器，經(jīng)高壓閃蒸濃縮后的黑水混合，經(jīng)低壓、兩級真空閃蒸被

4、濃縮后進(jìn)入澄清槽，水中加入絮凝劑使其加速沉淀。澄清槽底部的細(xì)渣漿經(jīng)泵抽出送往過濾機(jī)給料槽，經(jīng)由過濾機(jī)給料泵加壓后送至真空過濾機(jī)脫水，渣餅由汽車?yán)鰪S外。閃蒸出的高壓氣體經(jīng)過灰水加熱器回收熱量之后，通過氣液分離器分離掉冷凝液，然后進(jìn)入變換工段汽提塔。閃蒸出的低壓氣體直接送至洗滌塔給料槽，澄清槽上部清水溢流至灰水槽，由灰水泵分別送至洗滌塔給料槽、氣化鎖斗、磨煤水槽，少量灰水作為廢水排往廢水處理。洗滌塔給料槽的水經(jīng)給料泵加壓后與高壓閃蒸器排出的高溫氣體換熱后送碳洗塔循環(huán)使用。2）變換在本工段將氣體中的CO部分變換成H2。本工段的化學(xué)反應(yīng)為變換反應(yīng)，以下列方程式表示：CO+H2OH2+CO2由氣化碳洗

5、塔來的粗水煤氣經(jīng)氣液分離器分離掉氣體夾帶的水分后，進(jìn)入氣體過濾器除去雜質(zhì)，然后分成兩股，一部分（約為54%）進(jìn)入原料氣預(yù)熱器與變換氣換熱至305左右進(jìn)入變換爐，與自身攜帶的水蒸汽在耐硫變換催化劑作用下進(jìn)行變換反應(yīng)，出變換爐的高溫氣體經(jīng)蒸汽過熱器與甲醇合成及變換副產(chǎn)的中壓蒸汽換熱、過熱中壓蒸汽，自身溫度降低后在原料氣預(yù)熱器與進(jìn)變換的粗水煤氣換熱，溫度約335進(jìn)入中壓蒸汽發(fā)生器，副產(chǎn)4.0MPa蒸汽，溫度降至270之后，進(jìn)入低壓蒸汽發(fā)生器溫度降至180，然后進(jìn)入脫鹽水加熱器、水冷卻器最終冷卻到40進(jìn)入低溫甲醇洗1#吸收系統(tǒng)。另一部分未變換的粗水煤氣，進(jìn)入低壓蒸汽發(fā)生器使溫度降至180，副產(chǎn)0.7M

6、Pa的低壓蒸汽，然后進(jìn)入脫鹽水加熱器回收熱量，最后在水冷卻器用水冷卻至40，送入低溫甲醇洗2#吸收系統(tǒng)。氣液分離器分離出來的高溫工藝?yán)淠核蜌饣ざ翁枷此?。氣液分離器分離出來的低溫冷凝液經(jīng)汽提塔用高壓閃蒸氣和中壓蒸汽汽提出溶解在水中的CO2、H2S、NH3后送洗滌塔給料罐回收利用；汽提產(chǎn)生的酸性氣體送往火炬。3）低溫甲醇洗本工段采用低溫甲醇洗工藝脫除變換氣中CO2、全部硫化物、其它雜質(zhì)和H2O。a）吸收系統(tǒng)本裝置擬采用兩套吸收系統(tǒng)，分別處理變換氣和未變換氣，經(jīng)過甲醇吸收凈化后的變換氣和未變換氣混合，作為甲醇合成的新鮮氣。由變換來的變換氣進(jìn)入原料氣一級冷卻器、氨冷器、進(jìn)入分離器，出分離器的變換氣

7、與循環(huán)高壓閃蒸氣混合后，噴入少量甲醇，以防止變換氣中水蒸氣冷卻后結(jié)冰，然后進(jìn)入原料氣二級冷卻器冷卻至20，進(jìn)入變換氣甲醇吸收塔，依次脫除H2S+COS、CO2后在49出吸收塔，然后經(jīng)二級原料氣冷卻器，一級原料氣冷卻器復(fù)熱后去甲醇合成單元。凈化氣中CO2含量約3.4%，H2S+COS<0.1PPm。來自甲醇再生塔經(jīng)冷卻的甲醇49從甲醇吸收塔頂進(jìn)入，吸收塔上段為CO2吸收段，甲醇液自上而下與氣體逆流接觸，脫除氣體中CO2，CO2的指標(biāo)由甲醇循環(huán)量來控制。中間二次引出甲醇液用氨冷器冷卻以降低由于溶解熱造成的溫升。在吸收塔下段，引出的甲醇液大部分進(jìn)入高壓閃蒸器；另一部分溶液經(jīng)氨冷器冷卻后回流進(jìn)入

8、H2S吸收段以吸收變換氣中的H2S和COS，自塔底出來的含硫富液進(jìn)入H2S濃縮塔。為減少H2和CO損失，從高壓閃蒸槽閃蒸出的氣體加壓后送至變換氣二級冷卻器前與變換氣混合，以回收H2和CO。未變換氣的吸收流程同變換氣的吸收流程。b）溶液再生系統(tǒng)未變換氣和變換氣溶液再生系統(tǒng)共用一套裝置。從高壓閃蒸器上部和底部分別產(chǎn)生的無硫甲醇富液和含硫甲醇富液進(jìn)入H2S濃縮塔，進(jìn)行閃蒸汽提。甲醇富液采用低壓氮?dú)馄?。高壓閃蒸器上部的無硫甲醇富液不含H2S從塔上部進(jìn)入，在塔頂部降壓膨脹。高壓閃蒸器下部的含硫甲醇富液從塔中部進(jìn)入，塔底加入的氮?dú)鈱O2汽提出塔頂，然后經(jīng)氣提氮?dú)饫鋮s器回收冷量后，作為尾氣高點(diǎn)放空。富H

9、2S甲醇液自H2S濃縮塔底出來后進(jìn)熱再生塔給料泵加壓，甲醇貧液冷卻器換熱升溫進(jìn)甲醇再生塔頂部。甲醇中殘存的CO2以及溶解的H2S由再沸器提供的熱量進(jìn)行熱再生，混和氣出塔頂經(jīng)多級冷卻分離，甲醇一級冷凝液回流，二級冷凝液經(jīng)換熱進(jìn)入H2S濃縮塔底部。分離出的酸性氣體去硫回收裝置。從原料氣分離器和甲醇再生塔底出來的甲醇水溶液經(jīng)泵加壓后甲醇水分離器，通過蒸餾分離甲醇和水。甲醇水分離器由再沸器提供。塔頂出來的氣體送到甲醇再生塔中部。塔底出來的甲醇含量小于100PPm的廢水送水煤漿制備工序或去全廠污水處理系統(tǒng)。c）氨壓縮制冷從凈化各制冷點(diǎn)蒸發(fā)后的-33氣氨氣體進(jìn)入氨液分離器，將氣體中的液粒分離出來后進(jìn)入離心

10、式制冷壓縮機(jī)一段進(jìn)口壓縮至冷凝溫度對應(yīng)的冷凝壓力，然后進(jìn)入氨冷凝器。氣氨通過對冷卻水放熱冷凝成液體后，靠重力排入液氨貯槽。液氨通過分配器送往各制冷設(shè)備。4）甲醇合成及精餾a）甲醇合成經(jīng)甲醇洗脫硫脫碳凈化后的產(chǎn)生合成氣壓力約為5.6MPa，與甲醇合成循環(huán)氣混合，經(jīng)甲醇合成循環(huán)氣壓縮機(jī)增壓至6.5MPa，然后進(jìn)入冷管式反應(yīng)器（氣冷反應(yīng)器）冷管預(yù)熱到235，進(jìn)入管殼式反應(yīng)器（水冷反應(yīng)器）進(jìn)行甲醇合成，CO、CO2和H2在Cu-Zn催化劑作用下，合成粗甲醇，出管殼式反應(yīng)器的反應(yīng)氣溫度約為240，然后進(jìn)入氣冷反應(yīng)器殼側(cè)繼續(xù)進(jìn)行甲醇合成反應(yīng)，同時預(yù)熱冷管內(nèi)的工藝氣體，氣冷反應(yīng)器殼側(cè)氣體出口溫度為250，再

11、經(jīng)低壓蒸汽發(fā)生器，鍋爐給水加熱器、空氣冷卻器、水冷器冷卻后到40，進(jìn)入甲醇分離器，從分離器上部出來的未反應(yīng)氣體進(jìn)入循環(huán)氣壓縮機(jī)壓縮，返回到甲醇合成回路。一部分循環(huán)氣作為弛放氣排出系統(tǒng)以調(diào)節(jié)合成循環(huán)圈內(nèi)的惰性氣體含量，合成弛放氣送至膜回收裝置，回收氫氣，產(chǎn)生的富氫氣經(jīng)壓縮機(jī)壓縮后作為甲醇合成原料氣；膜回收尾氣送至甲醇蒸汽加熱爐過熱甲醇合成反應(yīng)器副產(chǎn)的中壓飽和蒸汽（2.5MPa），將中壓蒸汽過熱到400。粗甲醇從甲醇分離器底部排出，經(jīng)甲醇膨脹槽減壓釋放出溶解氣后送往甲醇精餾工段。系統(tǒng)弛放氣及甲醇膨脹槽產(chǎn)生的膨脹氣混合送往工廠鍋爐燃料系統(tǒng)。甲醇合成水冷反應(yīng)器副產(chǎn)中壓蒸汽經(jīng)變換過熱后送工廠中壓蒸汽管網(wǎng)

12、。b）甲醇精餾從甲醇合成膨脹槽來的粗甲醇進(jìn)入精餾系統(tǒng)。精餾系統(tǒng)由預(yù)精餾塔、加壓塔、常壓塔組成。預(yù)精餾塔塔底出來的富甲醇液經(jīng)加壓至0.8MPa、80，進(jìn)入加壓塔下部，加壓塔塔頂氣體經(jīng)冷凝后，一部分作為回流，一部分作為產(chǎn)品甲醇送入貯存系統(tǒng)。由加壓塔底出來的甲醇溶液自流入常壓塔下塔進(jìn)一步蒸餾，常壓塔頂出來的回流液一部分回流，一部分作為精甲醇經(jīng)泵送入貯存系統(tǒng)。常壓塔底的含甲醇的廢水送入磨煤工段作為磨煤用水。在常壓塔下部設(shè)有側(cè)線采出，采出甲醇、乙醇和水的混合物，由汽提塔進(jìn)料泵送入汽提塔，汽提塔塔頂液體產(chǎn)品部分回流，其余部分作為產(chǎn)品送至精甲醇中間槽或送至粗甲醇貯槽。汽提塔下部設(shè)有側(cè)線采出，采出部分異丁基油

13、和少量乙醇,混合進(jìn)入異丁基油貯槽。汽提塔塔底排出的廢水，含少量甲醇，進(jìn)入沉淀池，分離出雜醇和水，廢水由廢水泵送至廢水處理裝置。c）中間罐區(qū)甲醇精餾工序臨時停車時，甲醇合成工序生產(chǎn)的粗甲醇，進(jìn)入粗甲醇貯罐中貯存。甲醇精餾工序恢復(fù)生產(chǎn)時，粗甲醇經(jīng)粗甲醇泵升壓后送往甲醇精餾工序。甲醇精餾工序生產(chǎn)的精甲醇，進(jìn)入甲醇計(jì)量罐中。經(jīng)檢驗(yàn)合格的精甲醇用精甲醇泵升壓送往成品罐區(qū)甲醇貯罐中貯存待售。5）空分裝置本裝置工藝為分子篩凈化空氣、空氣增壓、氧氣和氮?dú)鈨?nèi)壓縮流程，帶中壓空氣增壓透平膨脹機(jī)，采用規(guī)整填料分餾塔，全精餾制氬工藝。原料空氣自吸入口吸入，經(jīng)自潔式空氣過濾器除去灰塵及其它機(jī)械雜質(zhì)。過濾后的空氣進(jìn)入離心

14、式空壓機(jī)經(jīng)壓縮機(jī)壓縮到約0.57MPa(A)，然后進(jìn)入空氣冷卻塔冷卻。冷卻水為經(jīng)水冷塔冷卻后的水?？諝庾韵露洗┻^空氣冷卻塔，在冷卻的同時，又得到清洗。經(jīng)空冷塔冷卻后的空氣進(jìn)入切換使用的分子篩純化器空氣中的二氧化碳、碳?xì)浠衔锖退直晃?。分子篩純化器為兩只切換使用，其中一只工作時，另一只再生。純化器的切換周期約為4小時，定時自動切換。凈化后的空氣抽出一小部分，作為儀表空氣和工廠空氣。其余空氣分成兩股，一股直接進(jìn)入低壓板式換熱器，從換熱器底部抽出后進(jìn)入下塔。另外一股進(jìn)入空氣增壓機(jī)。經(jīng)過空氣增壓機(jī)的中壓空氣分成兩部分，一部分進(jìn)入高壓板式換熱器，冷卻后進(jìn)入低溫膨脹機(jī)，膨脹后空氣進(jìn)入下塔精餾。另一部

15、分中壓空氣經(jīng)過空氣增壓機(jī)二段壓縮為高壓空氣，進(jìn)入高壓板式換熱器，冷卻后經(jīng)節(jié)流閥節(jié)流后進(jìn)入下塔?？諝饨?jīng)下塔初步精餾后，獲得富氧液空、低純液氮、低壓氮?dú)?，其中富氧液空和低純液氮?jīng)過冷器過冷后節(jié)流進(jìn)入上塔。經(jīng)上塔進(jìn)一步精餾后，在上塔底部獲得液氧，并經(jīng)液氧泵壓縮后進(jìn)入高壓板式換熱器，復(fù)熱后出冷箱，進(jìn)入氧氣管網(wǎng)。在下塔頂部抽取的低壓氮?dú)?，進(jìn)入高壓板式換熱器，復(fù)熱后送至全廠低壓氮?dú)夤芫W(wǎng)。從上塔上部引出污氮?dú)饨?jīng)過冷器、低壓板式換熱器和高壓板式換熱器復(fù)熱出冷箱后分成兩部分：一部分進(jìn)入分子篩系統(tǒng)的蒸汽加熱器，作為分子篩再生氣體，其余污氮?dú)馊ニ渌纳纤胁砍槿∫欢康臍屦s份送入粗氬塔，粗氬塔在結(jié)構(gòu)上分為兩段，

16、第二段氬塔底部的回流液經(jīng)液體泵送入第一段頂部作為回流液，經(jīng)粗氬塔精餾得到99.6?Ar，2ppmO2的粗氬，送入精氬塔中部，經(jīng)精氬塔精餾在精氬塔底部得到純度為99.999%Ar的*氬作為產(chǎn)品抽出送入進(jìn)貯。二、甲醇合成方法 當(dāng)今甲醇生產(chǎn)技術(shù)主要采用中壓法和低壓法兩種工藝，并且以低壓法為主，這兩種方法生產(chǎn)的甲醇約占世界甲醇產(chǎn)量的80以上。 高壓法：（19.629.4MPa）是最初生產(chǎn)甲醇的方法，采用鋅鉻催化劑，反應(yīng)溫度360400，壓力19.629.4MPa。高壓法由于原料和動力消耗大，反應(yīng)溫度高，生成粗甲醇中有機(jī)雜質(zhì)含量高，而且投資大，其發(fā)展長期以來處于停頓狀態(tài)。 低壓法（5.08.0MPa）是

17、20世紀(jì)60年代后期發(fā)展起來的甲醇合成技術(shù)。低壓法基于高活性的銅系催化劑，其活性明顯高于鋅鉻催化劑，反應(yīng)溫度低（240-270）。在較低壓力下可獲得較高的甲醇收率，且選擇性好，減少了副反應(yīng)，改善了甲醇質(zhì)量，降低了原料的消耗。此外，由于壓力低，動力消耗降低很多，工藝設(shè)備制造容易。中壓法（9.812.0MPa）：隨著甲醇工業(yè)的大型化，如采用低壓法勢必導(dǎo)致工藝管道和設(shè)備較大，因此在低壓法的基礎(chǔ)上適當(dāng)提高合成壓力，即發(fā)展成為中壓法。中壓法仍采用高活性的銅系催化劑，反應(yīng)溫度與低壓法相同，但由于提高了壓力，相應(yīng)的動力消耗略有增加。比較以上三者的優(yōu)缺點(diǎn)，以投資成本，生產(chǎn)成本，產(chǎn)品收率為依據(jù)，選擇中壓法為生產(chǎn)

18、甲醇的工藝路線。一、 甲醇合成的生產(chǎn)原理及影響因素1. 合成系統(tǒng)中的反應(yīng) CO2 + H2 CH3OH +102.37kJ/mol CO + H2 (CH3)2O+H2O +200.39kJ/mol CO + 3H2 CH4+H2O +115.69kJ/mol CO2 + H2 CO+H2 -42.92kJ/mol CO + H2 C4H9OH+3H2O +49.62kJ/mol2. 甲醇合成生產(chǎn)的影響因素1) 溫度用來調(diào)節(jié)甲醇合成反應(yīng)過程的工藝參數(shù)中，溫度對于反應(yīng)混合物的平衡和速率，都有很大影響。由一氧化碳加氫生成甲醇的反應(yīng)和由二氧化碳加氫生成甲醇的反應(yīng)，均為可逆的放熱反應(yīng)。i) 一氧化碳加

19、氫合成甲醇的最佳溫度對于可逆放熱反應(yīng)而言，存在最佳反應(yīng)溫度曲線。當(dāng)甲醇含量較低時，由于平衡的影響相對的很小，最佳溫度高，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，甲醇含量升高，平衡影響增大，最佳溫度就低。反應(yīng)器操作時，沿著最佳溫度線進(jìn)行，則反應(yīng)速率最高而可得最大產(chǎn)量，但溫度不能超過催化劑耐熱允許溫度，對于銅基催化劑一般不超過300。最佳溫度值受操作壓力，反應(yīng)氣體混合物的初始組成以及所用催化劑的顆粒大小等因素影響。ii) 有二氧化碳參加反應(yīng)時的最佳溫度 由于兩個反應(yīng)的速率常數(shù)和平衡常數(shù)不同，同一組成下，兩個反應(yīng)的最佳溫度不同。故使兩個反應(yīng)速率之和最大時的溫度，才是該反應(yīng)系統(tǒng)的最佳溫度。實(shí)現(xiàn)最佳溫度的方法，工業(yè)上采用連續(xù)換

20、熱式或多段冷激式催化劑筐，使催化床的溫度盡可能沿最佳溫度分布。2) 壓力 壓力也是甲醇合成反應(yīng)過程的重要工藝條件之一。甲醇合成反應(yīng)時分子數(shù)減少，因此增加壓力對平衡有利，由于壓力高，組分的分壓提高，因而催化劑的生產(chǎn)強(qiáng)度也提高。操作壓力的選用與催化劑的活性溫度范圍有關(guān)。對于鋅鉻催化劑，其起始活性溫度在320，由于反應(yīng)平衡的限制，只能選用2530mpa。再高的壓力則會導(dǎo)致副反應(yīng)加速，造成溫度猛升而損壞催化劑。而銅系催化劑的活性溫度范圍在200300，操作壓力可降至5MPa，若能解決移熱問題，則可設(shè)計(jì)高壓下銅基催化劑合成甲醇的系統(tǒng)。對于現(xiàn)有合成塔的操作，催化劑使用初期，活性好，操作壓力可較低;催化劑使

21、用后期，活性降低，往往采用較高壓力，以保持一定的生產(chǎn)強(qiáng)度。3) 原料配比 實(shí)驗(yàn)證明，最大反應(yīng)速率時的組成并不是化學(xué)計(jì)量組成，由動力學(xué)方程確定的最佳氫碳比表明，在遠(yuǎn)離平衡的情況下，ZnCr催化劑最大反應(yīng)速率的組成H2：CO4，據(jù)報(bào)道，氫含量還可以減少副反應(yīng)以及降低催化劑的中毒程度。以上所指組成的氫碳比是合成反應(yīng)器內(nèi)的組成，近似于循環(huán)氣組成，至于合成系統(tǒng)的進(jìn)口新鮮氣組成，則應(yīng)根據(jù)整個合成系統(tǒng)的物料平衡而定，以維持系統(tǒng)的穩(wěn)定生產(chǎn)。CO2的存在對于甲醇合成是有益的，一般維持在26即可，新鮮氣中CO2含量還可略高些。新鮮氣的組成，一般受上游流程的制約，但也要盡量滿足本系統(tǒng)的要求。按化學(xué)計(jì)量要求（H2-C

22、O2）與(CO+CO2)的摩爾比一般為2.052.15。惰性氣體的含量也能影響反應(yīng)速率，含量太高，降低反應(yīng)速率，生產(chǎn)單位產(chǎn)量的動力消耗也大；維持低惰性氣含量，則放空量加大，多損失有效氣體。一般來說，惰性氣體含量要根據(jù)具體情況來定，而且這也是調(diào)節(jié)工況的手段之一。4) 催化劑顆粒尺寸 由動力學(xué)研究可知，催化劑顆粒大小對甲醇合成的宏觀速率有顯著的影響。催化劑顆粒小，內(nèi)表面利用率大，從而宏觀反應(yīng)速率大，可減少催化劑用量；粒度減小，會使床層壓力降增大，從而增加動力消耗。因此催化劑的最佳顆粒尺寸尚需視氣流和床層的特性即有關(guān)的具體情況而定。較合理的情況是，反應(yīng)器上部裝小顆粒，下部則裝大顆粒催化劑。5) 空速

23、 對于甲醇合成過程，若采用較低空速，則反應(yīng)速率變化較大，反應(yīng)過程中氣體混合物的組成與平衡組成較接近，反應(yīng)速率較低，催化劑的生產(chǎn)強(qiáng)度較低，但單位甲醇產(chǎn)品所需循環(huán)氣量小，氣體循環(huán)的動力消耗小，預(yù)熱未反應(yīng)氣體到催化劑進(jìn)口溫度所需換熱面積較小，且離開反應(yīng)器氣體的溫度較高，熱能利用價值高。若采用較高空速，則反應(yīng)速率變化較小，催化劑的生產(chǎn)強(qiáng)度提高，但增大了預(yù)熱所需傳熱面積，熱能利用率降低，增大了循環(huán)氣體通過設(shè)備的壓力降及動力消耗，并且由于氣體中反應(yīng)產(chǎn)物的濃度降低，增加了分離反應(yīng)產(chǎn)物的費(fèi)用。還應(yīng)注意，空速增大到一定程度后，催化劑床層溫度不能維持。因此，必須綜合多方面因素來考慮最佳空速的問題。6) 反應(yīng)器結(jié)構(gòu)

24、 甲醇合成塔內(nèi)件的型式繁多，內(nèi)件的核心為催化劑筐，他的設(shè)計(jì)好壞直接影響合成塔的產(chǎn)量和消耗定額。一個好的催化劑筐設(shè)計(jì)應(yīng)滿足以下要求：i) 能保證催化劑在升溫、還原過程中操作正常、還原充分，盡可能地提高催化劑的活性，達(dá)到最大的生產(chǎn)強(qiáng)度。ii) 能有效地移去反應(yīng)熱，合理地控制催化劑層的溫度分布，使其逼近最佳操作溫度線，提高甲醇凈值和催化劑的使用壽命。 iii) 能保證氣體均勻地通過催化劑層，阻力小，氣體處理量大，甲醇產(chǎn)量高。iv) 充分利用高壓空間，盡可能多裝催化劑，提高容積利用系數(shù)。v) 操作穩(wěn)定、調(diào)節(jié)方便，能適應(yīng)各種操作條件的變化。vi) 結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)轉(zhuǎn)可靠，裝卸催化劑方便，制造、安裝和維修容易等。vii) 妥善處理各個內(nèi)件的連接與保溫，避免產(chǎn)生熱應(yīng)力，使內(nèi)件在塔內(nèi)能自由脹縮。如上所述，合成塔內(nèi)件型式很多，有各自的特點(diǎn)和適用場合，因此不能用簡單的方法肯