甲醇合成工艺过程与操作控制优化的分析马瑞瑞

甲醇合成工艺过程与操作控制优化的分析马瑞瑞

马瑞瑞

新疆美克化工股份有限公司

摘要:煤气制甲醇是甲醇制品的重要制备方式,对焦炉煤气制甲醇的工艺技术现状予以研究,可以使相关工艺的价值得到更大程度的显现｡文章首先对焦炉煤气制甲醇工艺的基本情况进行了总结研究,并结合当前市场对甲醇制品的实际需要,对焦炉煤气制甲醇的公益改良策略进行了制定,对提升甲醇制备的综合水平,具有十分重要的意义｡

关键词:甲醇合成工艺;操作控制

中图分类号:TH12文献标识码:A

引言

甲醇合成是一个多相催化反应,同时也是放出大量热量的可逆反应｡反应过程中除生成主产物甲醇外,还伴随发生一系列的副反应,生成烃､醇､醚､醛､酸等副产物｡通常,CO和C02的单程转化率不可能达到100%,因此未反应的CO､C02和H2需要与甲醇分离,再压缩循环至合成回路中,以提高合成气的转化率和利用率｡

1､煤制甲醇工艺流程

煤制甲醇生产工艺通常包括空分、水煤浆制备、气化、变换、低温甲醇洗及甲醇合成和精馏等（见图1）（。1）水煤浆制备。在生产甲醇的原料煤中添加助溶剂、添加剂等，磨制成水煤浆。（2）气化。在气化炉、粗煤气洗涤系统等煤制甲醇用设备中，通过加温、加压，使原料煤中的有机质获得充分的燃烧，生成非可燃气体合成气（如CO2和N2）和可燃气（如CO、CH4等）。燃气体、熔渣离开气化炉后进入激冷室，再降温后进入出气化炉，气体经洗涤、冷却至变换工段（。3）变换。合成甲醇的合成气要求较高的H2和CO，通常需要将水煤气变换，调整成H2/CO，获得煤制甲醇所需的氨碳比变换气。（4）低温甲醇洗。在获得煤制甲醇所需的氨碳比变换气后，还需要进一步通过低温甲醇洗工艺净化，实现脱碳脱硫效果，最终获得净化气。（5）甲醇合成。富氢气、净化气、循环气等进入到循环压缩机，再进行加压至煤制甲醇合成塔，甲醇合成塔出来的合成气，经甲醇水冷器、塔气预热器、甲醇分离器等，实现粗甲醇分离，最终在触煤作用下产生反应，生成甲醇。

2､甲醇工艺的具体实施

2.1､甲醇合成工艺

要将碳氢比的分析及控制作为甲醇合成的先行技术。要结合甲醇之中的有效成分情况，对甲醇之中的氢元素消耗特征加以研究，并且结合新时期工业生产活动的具体推进情况，制定符合工业生产原料质量控制诉求的措施，保证二氧化碳的含量可以得到完整的质量控制。在进行碳氢比的设计控制过程中，需要结合分子式的情况，对碳氢合成技术进行全面的考察分析，保证甲醇的制备工艺在进行具体操作的过程中，可以将氢气物质与一氧化碳的比例按照2∶1进行合理的控制处理，保证甲醇合成工艺能够为甲醇合成转化提供技术性支持。在进行氢气以及催化剂的反应速率分析过程中，需要强化对化学反应进程特点的关注，使更多与甲醇制备工艺实际需要相关的措施，都可以在化学反应的步骤得到合理化控制的情况下进行操作运行，为氢气含量的有效控制提供足够完整的支持。在进行具体的反应速率控制过程中，需要强化对甲醇合成技术特点的关注，并保证氢气的含量可以在甲醇制备的过程中，始终得到有效的含量控制。在针对甲醇制备反应进行控制处理的过程中，需要对影响反应进程的因素进行全面完整的研究，并且保证碳元素与氢元素在进行具体的搭配处置过程中，可以对甲醇的生成工艺实现较为完整的技术结合，以此实现对甲醇合成工艺的合理化技术设置。

2.2､液体、气体、固体输送过程

三态输送过程主要风险源为输送过程中的输送机械、输送管道及固体物料输送机械等。这些风险源会造成爆炸及废气、废水等环境污染，具体形式为：１）若输送的是易燃体时，设备和管道没有良好的接地，将会有发生爆炸的环境风险。２）当输送机械的轴封装置被输送体腐蚀时，若输送的是易燃、易爆、有毒体，会造成爆炸及使人类中毒。３）原料储存仓库中原料堆表面粉尘颗粒的飘散和飞扬。４）设备长期运行易在管道、气阀、缓冲罐中形成积炭，会在一定条件下引发自燃及爆炸。５）皮带输送机的转动部位多，极易产生摩擦碰撞打火等引燃物料，在输送可燃粉尘时可能发生空间爆炸事故。

2.3､甲醇的合成以及精馏技术

首先，要对焦炉煤气在使用过程中所受到的外部压力进行完整的分析判断，使甲醇的合成技术在进行具体操作的过程中，可以按照精馏技术的使用习惯进行甲醇制备工艺的改进，保证甲醇的合成技术价值可以得到全面的优化。在进行低压法应用的过程中，要对甲醇的合成工艺属性进行有效的分析研究，并使用压缩机装置进行焦炉煤气的加压处理，使甲醇的合成可以在合成塔的压力得到合理控制的情况下得到优化。在进行催化剂物质具体使用的过程中，要强化对甲醇制备过程中生成产物的关注，更多的按照甲醇物质的含量特点实现对合成塔的冷却技术控制，使冷却完成之后的甲醇合成技术可以保证适应粗甲醇的制备技术需要。要强化对三塔精馏技术的重视，更多的结合精馏塔的设计需要，对精馏技术的压力实施特征予以研究，保证加压塔的压力施加技术可以与塔顶的蒸汽状态保持一致，为常压塔加热技术更加完整的适应热量控制技术的处置需要提供帮助。精馏技术的使用还需要对氢气、甲烷以及碳氢化合物的含量进行频繁的分析，并结合燃烧物质所产生的能力，对甲醇制备过程中的能量转化情况加以分析，使甲醇制备所需的各项能源可以得到更加有效的供给。

3、重大危险源安全管理措施

3.1、进一步落实安全责任制

第一，应建立单独的重大危险源管理制度，如，“安全第一”、“以人为本”和“管生产必须管安全”等。第二，明确各部门、各相关岗位的管理责任，如，总经理为公司第一责任人，检修项目双负责人制、项目负责人为项目第一责任人等。第三，在安全责任落实上，层层签订ＨＳＥ责任书。第四，具体的重点部位，如甲醇储罐、精馏系统应该指定专人负责。

3.2、加强危化品重点监督管理

煤制甲醇中含有许多易燃易爆、有毒有害的危化品，严格落实《危险化学品安全管理条例》中关于危化品的处置原则和管理要求。煤制甲醇中涉及到的化学原料为危化品，应将其作为重点监管对象，积极做好安全生产作业业务培训，提升危化品安全防范的能力和水平，要根据生产环节不同介质按照功能先进的检测报警器，加强煤制甲醇生产企业的安全监控。

3.3、认真做好现场职业病危害因素检测工作

二期装置主要可能发生的职业病为化学性中毒和听力受损，故每年开展一次职业病危害因素的检测，检测结果应在公司内部进行告知，将危害因素浓度和强度可视化。其中，主要检测对象为化学毒物和噪音，主要工作场所、重大危险源区域设置警示牌，此外，做好作业现场不安全行为检查，加强安全培训和承包商的管理，做好反恐工作等，也是甲醇二期工艺装置重大危险源的安全管理措施。

结束语

煤气制甲醇工艺目前正处在技术快速优化的过程中,强化对甲醇需求的关注,并对当前焦炉煤气制甲醇工艺进行不足之处的研究总结,制定符合新时期化工生产业务实际需要的策略,对提升焦炉煤气在化工领域的综合性应用质量,具有十分重要的意义｡

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