甲醇工段题库

发布 2022-10-26 18:31:28 阅读 5327

甲醇合成工段题库。

1、甲醇合成工段的主要任务是什么?

在高温、高压和有催化剂的条件下,使h2、co和co2混合气在合成塔内反应生成甲醇,反应后的气体经冷却、冷凝分离出甲醇,未反应的气体和补充的新鲜气经升压后返回合成塔继续反应,甲醇合成产生的反应热用于副产2.5mpa的蒸汽。

2、甲醇合成过程中的化学反应有哪些?

1)主反应: co+2h2=ch3oh+q

co2+3h2=ch3oh+h2o+q

2)副反应: 2co+4h2=ch3och3+h2o+q

co+3h2=ch4+h2o+q

4co+8h2=c4h9oh+3h2o+q

co2+h2=co+h2o-q

nco+2nh2=(ch2)n+nh2o+q

由此可见,甲醇反应过程中有一系列副反应,生成了水和几十种微量的有机杂质,这些含有水和有机杂质的甲醇称为粗甲醇。

3、甲醇合成反应的特点是什么?

1) 可逆反应。

2) 放热反应。

3) 体积缩小的反应。

4) 需要触媒才能进行的气-固相反应。

4、影响甲醇反应的因素有哪些?

1)温度 (2)压力 (3)气体组成 (4) 触媒性能。

5)空速 (6)惰性气含量。

5、温度是如何影响甲醇反应的?

从热力学观点来看,低温有利于甲醇的合成,但从动力学角度来看,提高反应温度能提高反应速度,所以必须兼顾这两个条件,选择最适宜的反应温度。

温度过低达不到催化剂的活性温度,反应不能进行;温度太高,反应过快,温度难以控制,易使催化剂衰老失活,而且随着温度逐渐增加,平衡常数逐渐降低,反应速度甚至下降。另外,反应温度越高,副反应增多,所以对于一定的反应物组成应有一个最适宜的反应温度。

6、压力对甲醇合成反应的影响如何?

压力的高低,取决于使用触媒的性质,对铜基触媒而言,压力越高,反应越易向生成甲醇的方向进行,平衡甲醇含量越高,甲醇越易冷凝及分离,生产强度越高。

7、如何控制合成塔的温度?

合成塔的温度主要是通过调节汽包蒸汽压力来控制的,在4.0mpa附近,蒸汽压力变化0.1mpa,对应温度变化约1.

35℃,利用合成汽包蒸汽压力来控制塔温度,既简单又可靠。合成塔的温度一般随触媒使用时间的不同而做适当的调整。当通过调整温度、压力和空速也不能维持甲醇产量或合成塔压差超过规定值时,则需停车更换触媒。

8、合成塔催化剂层的温度突然下降,可能有哪些因素?如何处理?

1)液体甲醇带入塔内会引起催化剂层的温度迅速下降。

2) 气体组分的变化使合成塔催化剂层的温度下降。如新鲜气氢碳比不当,甲烷含量增多都会影响甲醇合成反应,减少了反应热量使合成塔催化剂层的温度下降。

3) 新鲜气量突然减少,也会引起合成塔催化剂层的温度下降。气量减少原因也可能是压缩机跳车或设备、管道的泄露引起的。

4) 合成塔内件损坏。

5) 仪表失灵而引起的温度**假象。

9、合成塔催化剂层温度**的原因?

1)循环气量减少会使塔温上升。

2)气体组分变化,如新鲜气中甲烷含量下降也会使塔温**。

3)仪表失灵引起的温度**假象。

10、合成塔进口压力**有哪些原因?

合成甲醇时,无论采用何种生产工艺,其反应压力都有一个平衡点,在正常生产时这个压力平衡点较为稳定,压力**有以下几个原因:

1) 反应温度**,合成反应变差,甚至恶化。而新鲜气源又不断送入造成系统压力**,甚至超压。

2) 循环气中甲烷含量升高会影响甲醇合成反应,也是造成进口压**的原因。

3) 合成气经循环水冷却器时冷却效果差,使生成的甲醇不能分离出去。

4) 增加新鲜气量而未及时通知合成岗位。

5) 触媒活性下降,转化率不高。

11、合成塔进口压力下降有哪些原因?

生产中如发现合成塔进口压力突然或缓慢下降,应引起重视,查明原因。

1)新鲜气量突然减少会引起合成塔进口压力下降。

2)粗甲醇分离器液位失控引起跑气。

3)合成系统的设备、管道损坏引起泄漏。

4)压力表失灵。

12、我公司甲醇合成塔的型式是什么?有哪些特点?

我公司甲醇合成塔为管壳型合成反应器,它和冷管型、冷激型合成反应器相比有其独特的特点:

1) 床层内温度平稳,有利于延长催化剂寿命,减少副反应。

2) 能准确、灵敏地控制反应温度,并能适应系统负荷波动及原料气温度改变。

3) 以较高的位能**反应热。

4) 出口甲醇含量较高,使循环气量减少,能耗降低。

5) 设备紧凑,开工方便,开工时不需电加热,只需蒸汽加热。

6) 换热管及壳程采用了特殊材质,避免了石蜡和羰基化合物的生成。

13、我公司甲醇合成使用的触媒型号是什么?装填量为多少?

我公司合成塔使用的c-307型催化剂,为低温铜基催化剂,装填量为35.8立方米。

14、影响甲醇分离效率的因素有哪些?

1)甲醇的冷却温度。

2)合成气的压力。

3)分离器的结构好坏,内件结构是否合理。

4)适当的气体流速,一般气体流速为1-1.5m/s。

5)分离器液位的高低。

15、造成分离器出口带液的原因有哪些?如何处理?

1)分离器液位太高,应开大排放阀降低液位。

2)进分离器的气速过大,使甲醇液滴来不及分离。应减少气速。

3)分离效果差,设备故障,停车后排除。

16、造成甲醇膨胀槽压力突然猛涨的原因是什么?如何处理?

1)分离器液位低,排放阀开的太大,关小自调阀。

2)甲醇膨胀槽排液自调失灵全关,应走旁路。并联系仪表检修自调。

3)精馏工序粗甲醇槽进口阀关,造成膨胀槽液位大幅度上升,因缓冲空间小而压力猛涨。应立即打开贮槽阀及膨胀槽放空阀,将压力调至正常。

17、甲醇分离器压力波动会对合成系统造成什么影响?

压力波动过大时,会引起压缩机入口压力波动,从而引起压缩机的出口压力波动,造成气量波动,最终影响到系统生产的稳定。

18、为什么要设置汽包液位低低联锁停车?

汽包的液位太低,使反应热不能及时带走,催化剂温度升高,对催化剂的使用寿命造成极大危害,严重时会烧毁催化剂乃至合成塔内件,故设汽包液位低低联锁停车。

19、分离器底部甲醇液排放阀有什么重要性?

分离器底部的甲醇液排放阀是一个压差较大的截流阀,阀前为高压合成区,阀后是压力为0.3-0.6mpa的低压甲醇,该阀是合成系统高压区和低压区的界限,因此控制位置十分重要。

开度过大易造成分离器液位过低,高低压窜气,膨胀槽超压;开度过小,分离器液位过高,会造成带液事故的发生。此阀在生产过程中时刻受液体甲醇的冲刷,长期使用后,可能会发生内漏并影响液体液位控制,停车后应检修。

20、合成系统停车时应该注意那些事项?

答:长期停车时,应减小压缩机转速,降负荷,然后循环降温,降温期间应避免温度骤变,最大降温速率为20℃/h。循环降温停止后,通过放空使回路降压至0.

5 mpa(降压速率≤0.05mpa/min),停压缩机。将系统压力卸至常压,然后用n2置换,合格后合成塔保持微正压,防止空气进入合成塔内。

21、管壳式甲醇合成塔的产汽原理是什么?

甲醇合成塔反应是放热反应,在合成塔列管内进行,反应热由管内传向管间的热软水,形成汽水混合物,密度变轻,向上移动并不断汽化, 最后通过升汽管进入合成汽包,在汽包内气液分离。上部饱和蒸汽通过阀门排放,下部为密度较大的水,靠自重通过下降管进入合成塔管间继续受热,从而形成自然对流循环,不断产生饱和蒸汽。

22、汽包间歇排污和连续排污的目的是什么?

间歇排污的目的是排走汽包底部固体杂质、水垢;连续排污的目的是除去锅炉液面上的悬浮物,同时控制水碱度,ph值,氯离子含量。

23、弛放气为什么要在洗涤塔中用水洗涤?

合成工段弛放气中甲醇含量为0.49%,其对膜的密封材料有腐蚀性,影响密封效果,通过洗涤,既**了甲醇,又防止甲醇对膜密封材料的腐蚀。

24、膜分离原理是什么?有哪些特点?

两种或两种以上的气体混合物通过高分子膜时,由于各种气体在膜中扩散系数的差异,导致不同气体在膜中相对渗透速率不同而被分离,利用这一原理将不同气体分离的技术称为膜分离技术。其特点有:

1) 易于操作,维护方便。

2) 易于安装,寿命长。

3) 安全可靠,能耗低。

4) 连续运行,适用范围宽。

25、原料气为什么要进行脱除硫化物?

1) 硫化物能导致催化剂中毒。

2) 硫化物能腐蚀设备、管道。

3) 硫化物在合成时能参加反应生成硫醇等杂质,造成粗甲醇质量下降。

26、合成塔内催化剂绝热层的作用是什么?

1) 绝热层能较快的将床层温度提高至反应的最佳温度区域。

2) 因为催化剂层上部负荷大,老化中毒较快,反应热将很快减少,在取走它的热量后,上层温度会降低,不利于发挥所有催化剂的活性作用。床层温差大,不易操作。

27、催化剂的使用与维护应注意哪些?

1) 严格控制原料气中的硫含量,使总硫<0.1ppm。

2) 要正确制定和严格执行催化剂的还原方案,防止还原时温度失控和出水过分集中。

3) 催化剂过筛,冲装要减少撞击、搓擦,并尽可能填匀、填实。

4) 控制合成塔的生产负荷,尤其是不能使合成塔超温运行。

5) 循环压缩机跳车,应立即将系统降压至1 mpa,甚至更低。

28、惰性气体含量对甲醇合成有何影响?

甲醇原料气中甲烷、n2等惰性气体不参与合成反应,而且在合成系统中越积越多,降低了原料气中co、co2及h2的有效分压,对甲醇合成反应不利,而且增加了压缩机的动力消耗。但在系统中,又不能排放过多,否则会引起有效气体损失。

29、空速对甲醇合成反应有何影响?

在甲醇生产中,气体一次通过合成塔仅有3-6%的转化率,新鲜气的甲醇合成率不高,因此新鲜气必须循环使用。此时合成塔空速常由循环机动力、合成系统阻力等因素来决定。空速低,反应过程中气体混合物的组成与平衡组成较接近,催化剂生产强度较低,但单位甲醇产品所需循环气量较小,气体循环的动力消耗较少,预热反应气体到催化剂进口温度所需换热面积较小,并且离开反应器的气体温度较高,其热能利用价值较高。

如果采用较高的空速,催化剂生产强度可能提高,但增大了预热所需的传热面积,出塔气热能利用价值降低,增大了循环气体通过设备的压力降及动力消耗,并且由于气体中反应产物的浓度降低,增加了分离反应产物的费用。空速达到一定程度后,催化剂温度将不能维持,在甲醇生产中,空速一般控制在10000-12000/h之间.

30、原料气中co2含量的高低对甲醇生产有何影响?

co2的存在,其与h2合成甲醇的热效应相对于co为小,催化剂床层温度易于控制,对延长催化剂的使用寿命有利。但co2浓度过高,会造成粗甲醇含水量增多,降低压缩机生产能力,增加气体压缩与精馏粗醇的能耗,故co2在原料气中有一个最佳含量(3%左右)。

32、粗甲醇精馏的目的是什么?

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