第六章 甲醇合成

1、甲醇合成反應CO+2H2CH3OH(g) H= -90.8kJ/mol 當有CO2存在時，CO2按下列反應生成甲醇：CO2+H2CO+H2O(g) H= +41.3kJ/mol CO+2H2CH3OH(g) H= -90.8kJ/mol 上述、兩步的總反應式為：CO2+3H2CH3OH(g)+H2O(g) H= -49.5kJ/mol 副反應產(chǎn)物：成烴、高碳醇、醚、醛、酸、酯及單質碳等；副反應產(chǎn)物：成烴、高碳醇、醚、醛、酸、酯及單質碳等；甲醇合成反應機理n銅基催化劑中的活性成份銅基催化劑中的活性成份溶解于氧化鋅中的溶解于氧化鋅中的Cu2+；Cu2+/ Cu 的比例取決于反應氣體中的比例取決于反

2、應氣體中CO2和和CO 比例，即一比例，即一定比例內(nèi)有促進作用；存在于催化劑所有物相中，以定比例內(nèi)有促進作用；存在于催化劑所有物相中，以銅銅-氧化鋅固熔體上的活性組分最好；氧化鋅固熔體上的活性組分最好；n甲醇合成首先是甲醇合成首先是H2、CO和和CO2 在銅基催化劑上的競爭性吸在銅基催化劑上的競爭性吸附，然后合成甲醇。附，然后合成甲醇。H2、CO在催化劑表面存在競爭吸附在催化劑表面存在競爭吸附初始表面配合物為：初始表面配合物為：HCO*反應中步驟反應中步驟(a)(a)和和(b)(b)是甲醇合成總反應速率的控制步驟是甲醇合成總反應速率的控制步驟COCO氫加合成甲醇的反應歷程假設如下：其中氫加合成

3、甲醇的反應歷程假設如下：其中“* *”是是催化劑的活性位。催化劑的活性位。 催化劑的兩大特點：催化劑的兩大特點：（1）反應前后其物理、化學性質不變）反應前后其物理、化學性質不變（2） 改變了反應歷程，加快反應速度改變了反應歷程，加快反應速度n催化劑種類： 1) 鋅-鉻系Zn-Cr 分子式：xZnOyZnCrO4zH2O 典型組成：ZnO，55.01.5%、CrO3，34.01.0% 2) 銅基催化劑 Cu-Zn-Al， Cu-Zn-Cr 活性組分：Cu 載體：Al2O3 特點：對生成甲醇的平衡有利，對于甲醇合成具有極高的選擇性，而且在不太高的壓力及溫度下就具有很高的活性。甲醇催化劑甲醇催化劑每

4、個催化劑都有一個活性溫度，在這個溫度范每個催化劑都有一個活性溫度，在這個溫度范圍內(nèi)，催化劑才能與反應物結合，發(fā)揮作用。圍內(nèi)，催化劑才能與反應物結合，發(fā)揮作用。鋅鋅-鉻系鉻系Zn-Cr： 385-420 Cu-Zn-Al ： 240-400需要對反應物加熱，需要對反應物加熱，到催化劑的活性溫度到催化劑的活性溫度根據(jù)催化劑廠家提供的有關催化劑活性的數(shù)據(jù)，隨著催化劑使根據(jù)催化劑廠家提供的有關催化劑活性的數(shù)據(jù)，隨著催化劑使用時間的延長，其活性會逐漸下降。比如，使用四年后用時間的延長，其活性會逐漸下降。比如，使用四年后48個個月月)后，即使在低溫操作的情況下，其活性僅能達到新催化劑的后，即使在低溫操作的

5、情況下，其活性僅能達到新催化劑的45%50%。在這種情況下，粗甲醇產(chǎn)量必然下降。在這種情況下，粗甲醇產(chǎn)量必然下降。銅基催化劑的特點銅基催化劑的特點國家或公司型號組成（%）規(guī)格（mm）操作條件CuOZnOAl2O3Cr2O3V2O5壓力（MPa） 溫度（）英國ICI51-148.7524.08.42-5.43.65.021027051-245.4124.948.72-5.43.65.010.021027051-3-德國BASFS3-8535.444.252.68-555.0220280S3-8670.0-4.010.0200300德國LurgiCL10457.1928.631.73-5.0455

6、5.0210270丹麥TopseLMK-236.037.0-20.0-4.54.55.015.0210290美國UCIC79-2-6.43.25.015.0210290蘇聯(lián)CHM555.0210280CHM-238.018.73.822.8-55.992532250280中國CNJ20250254-3555.010.0210280C301-555.0210280甲醇典型合成催化劑性能對比甲醇典型合成催化劑性能對比 催化劑的裝填n除按常規(guī)方法裝填催化劑外，還應注意以下幾點：n催化劑強化較差，運輸途中避免摔滾和碰撞；n裝填前，催化劑應輕輕過篩，除去粉末與碎片；n采用撒布法

7、裝填，盡可能降低催化劑自由下落高度；n不要在陰雨天裝填，以免催化劑吸潮而降低活性。催化劑裝填后應立即上蓋密封，進行升溫還原，否則應很好的將合成塔封閉起來。n裝填時防止催化劑顆粒入塔周環(huán)隙、溫度計套管與中心管等。甲醇催化劑的使用催化劑的活化 催化劑投入使用前必須用氫小心還原使其活化。還原過程中的主要反應為：CuO+H2=Cu+H2O 在銅鋅鉻系催化劑中還含有一定量的CrO3，還原時可以發(fā)生以下反應：2CrO3+3H2=Cr2O3+3H2O低氫還原n為防止還原過分劇烈，床層溫度猛漲，使催化劑燒結而失去活性，一般采用低氫還原，以惰性氣體（如N2）作為稀釋氣體，氫濃度為12。低氫還原法注重在溫和條件下

8、進行還原，操作穩(wěn)妥可靠，床層溫度便于控制，有利于提高催化劑的活性，保護催化劑的強度；不利之處為還原時間較長，一般約80100h，高純氮不易獲得。n甲醇合成催化劑采用銅鋅鋁系催化劑催化劑投入使用前必須用氫小心還原使其活化。高氫還原n針對低氫還原的缺點，有的廠采用高氫還原，以精制氣作為還原氣體（含H26070）。n采用嚴格控制床層溫度的方法，以出水量為指標，控制還原過程的進行。n優(yōu)點是：還原時間較短，一般為40h，氣源容易獲得，對催化劑使用壽命短、更換頻繁的生產(chǎn)廠比較合適；n不足：操作必須十分細心嚴格，稍有不慎將引起催化劑床層劇烈超溫而導致催化劑失活報廢，另外，催化劑強度易受到損害，造成催化劑部分

9、粉化而引起床層壓力降增加。2、甲醇催化劑的工藝影響n停車n在開停車次數(shù)較多時，如處理不當將使催化劑活性受到損害。停車時氣氛對催化劑活性的影響停車時氣氛對催化劑活性的影響試驗號 停車后反應器中氣氛停車時間h停車前催化劑活性停車后催化劑活性 ICO+H21216.512.17 II含2H2的N21616.9916.753、催化劑壽命n催化劑中毒 ，硫是最常見的毒物，也是引起催化劑活性衰退的主要因素。原料氣中的硫一般以H2S和COS形式存在，通常認為H2S和活性組分銅起反應，使其失去活性，其反應式為：H2S+Cu=CuS+H2n 在合成甲醇的反應條件下，COS會分解成H2S而使催化劑中毒：n COS

10、+H2=CO+H2S熱老化n銅基催化劑耐熱性也較差，銅基催化劑耐熱性也較差，甲醇催化劑的一般在甲醇催化劑的一般在250250300300溫度下操作，溫度下操作，要求維持催化劑在最佳的溫度下操要求維持催化劑在最佳的溫度下操作。在運行期間，作。在運行期間，銅微晶逐漸長大，銅微晶逐漸長大，催化劑比表面積和催化劑比表面積和Cu比表面積減小比表面積減小而引起活性下降，使用溫度的提高將而引起活性下降，使用溫度的提高將加速銅晶粒長大的速度，即加快活性衰退的速度。加速銅晶粒長大的速度，即加快活性衰退的速度。防止熱老化的一些措施：在還原、開停車過程中按預定的指標小心操作，防止超溫；在保證產(chǎn)量及穩(wěn)定操作的前提下，

11、盡可能降低操作溫度，每次提升熱點溫度應慎重，提升幅度不宜過大，一般以5為好；提高脫硫效率，使入塔氣中總硫含量控制在0.1ppm以下；適當提高新鮮氣中CO2的含量。開停車頻繁不管如何精心操作，在停車過程中不可避免地總會損害催不管如何精心操作，在停車過程中不可避免地總會損害催化劑的活性，如處理不當，未及時置換合成塔內(nèi)的原料氣，化劑的活性，如處理不當，未及時置換合成塔內(nèi)的原料氣，將使催化劑的活性受到嚴重損害。為此，在使用過程中應將使催化劑的活性受到嚴重損害。為此，在使用過程中應力求避免不必要的開停車。力求避免不必要的開停車。在裝置停車期間，用于保護催化劑的在裝置停車期間，用于保護催化劑的N2中含有少

12、量中含有少量O2，也會造成部分催化劑鈍化，從而引起催化劑活性緩慢下降。也會造成部分催化劑鈍化，從而引起催化劑活性緩慢下降。 （4）孔徑分布的改變。催化劑孔徑分布是其活性和選擇性的重要）孔徑分布的改變。催化劑孔徑分布是其活性和選擇性的重要影響因素。如，特定大孔對特定反應起作用。影響因素。如，特定大孔對特定反應起作用。催化劑比表面積和催化劑比表面積和Cu比比表面積減小造成催化劑失活。表面積減小造成催化劑失活。活性降低的表現(xiàn)：熱點溫度開始下移甲醇、產(chǎn)量降低、雜質活性降低的表現(xiàn)：熱點溫度開始下移甲醇、產(chǎn)量降低、雜質增多。增多。甲醇合成反應器甲醇合成反應器的基本要求 E在操作上，要求催化劑床層的溫度易控

13、制，調(diào)節(jié)靈活，合成反應的轉化率高，催化劑的生產(chǎn)強度大，能以較高能位回收反應熱，床層中氣體分布均勻，壓降低； E在結構上，要求簡單緊湊，高壓空間利用率高，觸媒裝卸方便； E在材料上，要求具有抗羰基化物及抗氫脆的能力； E在制造、維修、運輸、安裝上要求方便。 ICI多段冷激型甲醇合成反應器多段冷激型甲醇合成反應器ICI多段冷激塔多段冷激塔 結構特點：結構特點：反應床層由若干絕熱段組成，兩段之間通反應床層由若干絕熱段組成，兩段之間通入冷的原料氣，使反應氣體冷卻，以使入冷的原料氣，使反應氣體冷卻，以使各段的溫度維持在一定值；各段的溫度維持在一定值；n塔體是空筒，塔內(nèi)無催化劑筐，催化劑塔體是空筒，塔內(nèi)無

14、催化劑筐，催化劑不分層，由惰性材料支撐，冷激氣體噴不分層，由惰性材料支撐，冷激氣體噴管直接插入床層，并有特殊設計的菱形管直接插入床層，并有特殊設計的菱形冷卻氣體分布器；冷卻氣體分布器；優(yōu)點：優(yōu)點：單塔操作能力大，控溫方便，冷激單塔操作能力大，控溫方便，冷激采用菱形分布器專利技術，催化劑層上下采用菱形分布器專利技術，催化劑層上下貫通，裝卸方便貫通，裝卸方便；缺點：缺點：催化劑床層溫差較大（軸向：催化劑床層溫差較大（軸向：70，徑向：，徑向：23）、）、有部分氣體與未有部分氣體與未反應氣體之間的返混、催化劑時空產(chǎn)率不反應氣體之間的返混、催化劑時空產(chǎn)率不高，用量較大、高，用量較大、單程轉化率較低。單

15、程轉化率較低。 ICIICI多段冷激型甲醇合成反應器多段冷激型甲醇合成反應器 Lurgi管殼型甲醇合成反應器管殼型甲醇合成反應器結構特點：結構特點：n形似列管式換熱器，在塔內(nèi)，列管中裝填形似列管式換熱器，在塔內(nèi)，列管中裝填催化劑，管間為沸騰水催化劑，管間為沸騰水 ；n原料氣與出塔氣換熱至原料氣與出塔氣換熱至230左右進入合左右進入合成塔，反應放出的熱經(jīng)管壁傳給管間的沸成塔，反應放出的熱經(jīng)管壁傳給管間的沸騰水，產(chǎn)生騰水，產(chǎn)生4MPa左右的飽和蒸汽。合成左右的飽和蒸汽。合成塔全系統(tǒng)的溫度條件用蒸汽壓來控制，這塔全系統(tǒng)的溫度條件用蒸汽壓來控制，這樣通過控制沸騰水上的蒸汽壓力，從而保樣通過控制沸騰水上

16、的蒸汽壓力，從而保證催化劑床層大致為等溫，變化證催化劑床層大致為等溫，變化0.1MPa相當于相當于1.5。n優(yōu)點：優(yōu)點：催化劑床層溫差較小、單程轉化率催化劑床層溫差較小、單程轉化率較高、催化劑使用壽命較長（較高、催化劑使用壽命較長（4 4年年5 5年）、年）、熱能利用合理、熱能利用合理、設備緊湊，開停車方便，設備緊湊，開停車方便，合成反應過程中副反應少合成反應過程中副反應少 ，甲醇質量高甲醇質量高 。 連續(xù)換熱管式反應器連續(xù)換熱管式反應器MRFMRF多段內(nèi)冷徑向流合成塔多段內(nèi)冷徑向流合成塔n日本東洋工程公司（日本東洋工程公司（TEC）與三井東亞化學公）與三井東亞化學公司共同開發(fā)；司共同開發(fā)；結

17、合了徑向流絕熱塔與管殼等溫塔的特點；結合了徑向流絕熱塔與管殼等溫塔的特點；塔器內(nèi)安裝帶中心管的催化劑筐，以及同鍋爐塔器內(nèi)安裝帶中心管的催化劑筐，以及同鍋爐給水分配總管和蒸汽收集總管相連接的列管。給水分配總管和蒸汽收集總管相連接的列管。列管排列成若干層同心圓，垂直安裝在催化劑列管排列成若干層同心圓，垂直安裝在催化劑床層內(nèi)，與水平徑向流動的合成氣垂直。床層內(nèi)，與水平徑向流動的合成氣垂直。預熱后的合成氣首先進入催化劑床層外籃與容預熱后的合成氣首先進入催化劑床層外籃與容器器壁形成的環(huán)形空間，然后按徑向依次穿過器器壁形成的環(huán)形空間，然后按徑向依次穿過催化劑床層的絕熱反應區(qū)和換熱反應區(qū)，反應催化劑床層的絕

18、熱反應區(qū)和換熱反應區(qū)，反應后的氣體在中心管匯合，并從底部導出。后的氣體在中心管匯合，并從底部導出。n優(yōu)點：床層阻力小、傳熱系數(shù)高、單程轉化率優(yōu)點：床層阻力小、傳熱系數(shù)高、單程轉化率高（出口甲醇濃度可達到高（出口甲醇濃度可達到8.5%）、催化劑壽）、催化劑壽命長等。命長等。LindeLinde等溫型甲醇合成反應器等溫型甲醇合成反應器 l結構特點：Linde等溫型甲醇合成反應器結構與高效螺旋盤管換熱器類似 ，盤管內(nèi)為沸水，盤管外放置催化劑，反應熱通過盤管內(nèi)沸水移走 。l該反應器的主要優(yōu)點：基本上在等溫下操作，可防止催化劑過熱，催化劑易還原，操作簡單，反應器觸媒體積裝填系數(shù)大，冷卻盤管與氣流間為錯流

19、流動，傳熱系數(shù)較大。 LindeLinde等溫型甲醇合成反應器等溫型甲醇合成反應器 nMHI/MGC 管殼管殼-冷管復合型反應冷管復合型反應器器催化劑裝在內(nèi)外管間的環(huán)形空間中催化劑裝在內(nèi)外管間的環(huán)形空間中, 鍋鍋爐水在管間循環(huán)。合成氣從塔下送入爐水在管間循環(huán)。合成氣從塔下送入, 通過內(nèi)管向上通過內(nèi)管向上, 并被催化劑層的反應熱并被催化劑層的反應熱預熱。預熱后的合成氣從上方進入催預熱。預熱后的合成氣從上方進入催化劑層。催化劑層外側用鍋爐水冷卻?；瘎?。催化劑層外側用鍋爐水冷卻。沿內(nèi)管和外管流動的氣流是相反的沿內(nèi)管和外管流動的氣流是相反的, 合合成氣進入催化劑層的入口溫度最高成氣進入催化劑層的入口

20、溫度最高, 在在向出口流動的過程中逐漸降低。向出口流動的過程中逐漸降低。優(yōu)點優(yōu)點:一次通過的轉化率高、可以高一次通過的轉化率高、可以高位能回收熱量等優(yōu)點位能回收熱量等優(yōu)點 。 缺點缺點:該塔催化劑裝量少該塔催化劑裝量少, 僅占合成僅占合成塔容積的塔容積的14 %。塔結構復雜。催化劑。塔結構復雜。催化劑裝在套管間。裝在套管間。MHI/MGC 管殼管殼-冷管復合型反應器冷管復合型反應器合成塔合成塔類型類型Lurgi合合成塔成塔ICI激冷合激冷合成塔成塔Casale合成合成塔塔高空隙率高空隙率冷激合成冷激合成塔塔Topse合合成塔成塔MRF合成合成塔塔常規(guī)常規(guī)流化床流化床合成塔合成塔循環(huán)循環(huán)流化床流

21、化床合成塔合成塔氣體流氣體流動方式動方式軸向軸向軸向軸向軸徑軸徑軸向軸向徑向徑向徑向徑向軸向軸向軸向軸向控溫控溫方式方式回收回收熱量熱量冷激冷激氣氣氣氣換熱換熱冷激冷激外部外部換熱換熱回收回收熱量熱量回收回收熱量熱量回收回收熱量熱量生產(chǎn)能力（生產(chǎn)能力（t/d）150023005000760050001000032009000碳效率（碳效率（%）-98.399.394.3-98.099.0催化劑相對體積催化劑相對體積-10.82.40.80.8-主要甲醇合成塔特征比較主要甲醇合成塔特征比較 甲醇合成工序的基本流程 基本流程主要包括：l甲醇的合成；l甲醇的冷凝分離；l氣體的循環(huán)以及新鮮氣的補充與惰

22、性氣的排放。 甲醇合成工序的基本流程示意圖甲醇合成工序的基本流程示意圖 ICIICI低壓甲醇合成工藝流程低壓甲醇合成工藝流程 工藝流程特點：低溫低壓操作，節(jié)省能耗，同時抑制甲烷化反應及其他副反應；采用多段冷激式合成塔，結構簡單，催化劑裝卸方便，使用壽命長。 Lurgi低壓甲醇合成工藝流程 甲醇合成反應須在催化劑存在下，進行反應。甲醇合成反應須在催化劑存在下，進行反應。即使這樣的條件下，即使這樣的條件下，甲醇合成反應的收率甲醇合成反應的收率也只有也只有5-10%5-10%。合成氣的循環(huán)使用，合成氣的循環(huán)使用，且在循環(huán)前須將甲醇且在循環(huán)前須將甲醇分離下來。分離下來。循環(huán)機循環(huán)機的使用的使用壓縮機與

23、循環(huán)壓縮機與循環(huán)機合而為一機合而為一壓縮（循環(huán)）機壓縮（循環(huán)）機氣氣換熱器氣氣換熱器反應器反應器廢熱廢熱鍋爐鍋爐水蒸汽水蒸汽水冷器水冷器水洗塔水洗塔粗甲醇粗甲醇過濾器過濾器合成反應器合成反應器氣氣換熱器氣氣換熱器廢熱鍋爐廢熱鍋爐水冷水冷卻器卻器甲醇合成生產(chǎn)過程的操作與控制甲醇合成生產(chǎn)過程的操作與控制 一、合成甲醇系統(tǒng)的開車、停車操作一、合成甲醇系統(tǒng)的開車、停車操作 1、開車操作、開車操作 正常生產(chǎn)時，由于事故、停電、停水、檢修或其他原因停產(chǎn)，停車時間較長，催化劑床層溫度已降至常溫或低于活性溫度低限，反應器內(nèi)已有經(jīng)還原好的催化劑，在這種情況下開車，不需要催化劑的還原，只需要把溫度、壓力調(diào)至正常的

24、操作指標，就能轉入正常生產(chǎn)。正常開車包括以下步驟：（1）檢查系統(tǒng)內(nèi)的各閥門開關情況及儀表、電器、集散控制統(tǒng)；（2）聯(lián)系生產(chǎn)調(diào)度，送循環(huán)水、軟水、中壓蒸汽、低壓蒸汽入系統(tǒng)，水冷器排氣通水，各蒸汽管道排水暖管；（3）合成反應器廢熱鍋爐汽包建立30%的液位，啟動循環(huán)機貫通合成系統(tǒng)，稍開合成塔開車蒸汽噴嘴進行升溫； （4）合成塔溫度升至473K左右，合成系統(tǒng)開新鮮氣閥引氣開車，逐步調(diào)整負荷和溫度達到指標；醇分離器建立液位后向外送出粗醇產(chǎn)品，汽包壓力達到指標后向外送蒸汽。2、停車操作、停車操作 甲醇合成系統(tǒng)正常停車操作： （1）逐步減少直至切斷新鮮氣進料負荷，同時循環(huán)機減少循環(huán)量進行循環(huán)； （2）關汽包

25、外送蒸汽調(diào)節(jié)閥組和汽包上水調(diào)節(jié)閥組； （3）根據(jù)分離器液位控制情況，逐漸關小輸醇閥，直至全關； （4）關小弛放氣閥，待循環(huán)氣中一氧化碳、二氧化碳全部反應完，停循環(huán)機，系統(tǒng)保溫保壓。甲醇合成操作條件甲醇合成操作條件1、溫度、溫度 從化學平衡考慮，溫度提高，對平衡不利；從化學平衡考慮，溫度提高，對平衡不利；從動力學考慮，溫度提高，反應速率加快。因而，從動力學考慮，溫度提高，反應速率加快。因而，存在最佳溫度。甲醇合成銅基催化劑的使用溫度存在最佳溫度。甲醇合成銅基催化劑的使用溫度范圍為范圍為210270oC。溫度過高，催化劑易衰老，。溫度過高，催化劑易衰老，使用壽命短；溫度過低，催化劑活性差，且易生使

26、用壽命短；溫度過低，催化劑活性差，且易生成羰基化合物和蠟等。為保證催化劑使用壽命，成羰基化合物和蠟等。為保證催化劑使用壽命，應在確保質量的前提下，盡可能控制溫度較低些。應在確保質量的前提下，盡可能控制溫度較低些。溫度過高的影響因素溫度過高的影響因素（1）溫度高會影響催化劑的使用壽命。在溫度高的情況下，銅基催化劑晶格發(fā)生變化，催化劑活性表面逐漸減少。如果溫度超過280，催化劑活性很快喪失。（2）溫度高會影響產(chǎn)品質量。反應溫度高，在CO加H2的反應中，副反應生產(chǎn)量增加，使粗甲醇中雜質增加，不但影響產(chǎn)品質量，而且增加了H2的單耗。（3）溫度高會影響設備使用壽命。高溫下由于甲酸生成，造成設備的氫腐蝕，

27、降低設備機械強度。溫度控制主要調(diào)節(jié)手段有以下三點：溫度控制主要調(diào)節(jié)手段有以下三點：（1）調(diào)節(jié)外送蒸汽量 開大外送蒸汽閥門，送出蒸汽量增大，汽包壓力降低，合成塔內(nèi)水的溫度降低，移出熱量增加，觸媒層溫度下降，使合成塔出口氣溫度下降。反之，合成塔出口氣體溫度上升。（2）調(diào)節(jié)循環(huán)量 在新鮮氣量一定的情況下，增大循環(huán)氣量，則入塔氣量隨之增加，氣體帶出的熱量增加，觸媒層溫度下降，使合成塔出口氣體溫度下降。反之，合成塔出口氣體溫度上升，（3）調(diào)節(jié)入塔氣中一氧化碳、二氧化碳和惰性氣體的含量 適當提高入塔氣中一氧化碳含量或二氧化碳和惰性氣體含量，將加快合成反應，增加反應放出的熱量，提高觸媒層溫度，使合成塔出口氣

28、體上升。反之，合成塔出口氣體下降。n2、壓力、壓力a、從化學平衡考慮，壓力提高，對平、從化學平衡考慮，壓力提高，對平衡有利；從動力學考慮，壓力提高，衡有利；從動力學考慮，壓力提高，反應速率加快。由圖可以看出，壓反應速率加快。由圖可以看出，壓力越大，甲醇生成量越多，但相應力越大，甲醇生成量越多，但相應的能耗增多，而且還受設備強度限的能耗增多，而且還受設備強度限制。因而，選用合成壓力一般為制。因而，選用合成壓力一般為46Mpa。操作壓力還受催化劑活性、。操作壓力還受催化劑活性、負荷高低、空速大小、冷凝分離好負荷高低、空速大小、冷凝分離好壞、惰性氣含量等影響。壞、惰性氣含量等影響。b、對于合成塔的操

29、作，壓力的控制是根據(jù)催化劑不同時期，不同、對于合成塔的操作，壓力的控制是根據(jù)催化劑不同時期，不同的催化活性，做適當?shù)恼{(diào)整，當催化劑使用初期，活性好，操作壓的催化活性，做適當?shù)恼{(diào)整，當催化劑使用初期，活性好，操作壓力可較低；催化劑使用后期，活性降低，往往采用較高的操作壓力，力可較低；催化劑使用后期，活性降低，往往采用較高的操作壓力，以保持一定的生產(chǎn)強度。以保持一定的生產(chǎn)強度。 一般來說，反應壓力每提高一般來說，反應壓力每提高10%，合成塔生產(chǎn)能力增加，合成塔生產(chǎn)能力增加10%。n2、壓力控制、壓力控制 壓力調(diào)節(jié)的控制要點如下： （1）嚴禁系統(tǒng)超壓，保證安全生產(chǎn)，當系統(tǒng)壓力超標時，應立即減少新鮮氣

30、量，必要時加大馳放氣量或打開放空閥，卸掉部分壓力； （2）正常操作條件下，應根據(jù)循環(huán)氣中惰性氣體的含量來控制系統(tǒng)的壓力，但不宜控制過高，以便留有壓力波動的余地； （3）壓力的調(diào)節(jié)應緩慢進行，以避免系統(tǒng)內(nèi)的設備和管道因壓力突變而損壞，調(diào)節(jié)速度一般應小于0.1MPa/min。實際生產(chǎn)中合成反應壓力由壓縮機增壓后提供，考慮到機組的安全運行，壓力一般不作為調(diào)節(jié)手段。3、空速、空速 空速或循環(huán)氣量是調(diào)節(jié)合成塔溫度及產(chǎn)量的重要手段?？账倩蜓h(huán)氣量是調(diào)節(jié)合成塔溫度及產(chǎn)量的重要手段。循環(huán)量增加，轉化率下降，但空速大了，甲醇產(chǎn)量有所循環(huán)量增加，轉化率下降，但空速大了，甲醇產(chǎn)量有所增加。在空速為增加。在空速為50

31、0010000h-1范圍內(nèi)，空時產(chǎn)率隨空范圍內(nèi)，空時產(chǎn)率隨空速增加而增加，超過速增加而增加，超過104h-1，空速影響不大。，空速影響不大。 4、氣體組分、氣體組分 （2）合成系統(tǒng)中）合成系統(tǒng)中惰性氣體惰性氣體有：有：CH4、N2、Ar。其組分在合成。其組分在合成塔中不參與反應，卻影響反應速率。惰性氣體含量太高，降低塔中不參與反應，卻影響反應速率。惰性氣體含量太高，降低反應速率，生產(chǎn)單位產(chǎn)品的動力消耗增加；維持低惰性氣體含反應速率，生產(chǎn)單位產(chǎn)品的動力消耗增加；維持低惰性氣體含量，弛放損耗加大量，弛放損耗加大,有效氣體損失多。有效氣體損失多。惰性氣體控制原則：惰性氣體控制原則： 在催化劑使用初期活性較好，或是合成塔的負荷較輕、操作在催化劑使用初期活性較好，或是合成塔的負荷較輕、操作壓力較低時，循