甲醇制醋酸

关键词：

甲醇制醋酸（精选五篇）

甲醇制醋酸 篇1

1 甲醇制醋酸工艺的特点及危险特性

甲醇制醋酸工艺生产过程涉及到甲醇、一氧化碳、醋酸、氨、碘甲烷、碘化氢等危险化学品, 具有火灾、爆炸、中毒、腐蚀等危险性。上述危险介质及装置在突然泄漏、操作失控及发生自然灾害的情况下, 皆有导致严重事故发生的潜在危险, 影响厂区和周边安全。

2 工艺装置可能存在的事故及风险分析

(1) 工艺装置可能存在的事故 (1) 危险化学品事故。 (2) 人身伤害事故。 (3) 火灾、爆炸事故。 (4) 中毒事故。 (5) 特种设备事故。 (6) 催化剂损失及质量事故。

(2) 风险分析本工艺具有化工行业生产的高危性特点, 以各类事故发生的可能性、人员暴露于危险环境中的频繁性、事故发生可能造成的后果来进行风险分析。其工艺装置的风险主要有以下内容: (1) 过程控制元器件流量计、液位计、压力表、温度表、调节阀等失效, 过程失控, 甲醇与一氧化碳原料配比失控、超温、超压, 设备损坏, 物料泄漏; (2) 反应过程移热、换热设施出现故障或控制系统内的工艺联锁设置不当, 反应体系温度升高、失控; (3) 管道内汽水混合时发生水击造成管道破裂。 (4) 因各种异常情况导致催化剂损失或失效。 (5) 根据工艺需要与大气联通处未设置水封或引入火炬等防护措施, 大量的危险、有毒化学品进入大气, 引起人员中毒, 遇火源发生火灾或爆炸。 (6) 操作人员违章操作或操作失误引发事故。

3 现场处置方案的编写原则

(1) 结合本岗位可能发生的潜在事件、突发事故类型编写; (2) 结合最容易发生事故的区域、地点、装置部位或工艺过程的名称编写; (3) 结合导致事故发生的途径和事故可能造成的危害程度编写; (4) 结合事故前可能出现的征兆或同行业常见事故编写; (4) 结合岗位操作规程及工艺技术信息如工艺流程简图、工艺化学原理资料、物料最大存储量、安全操作范围 (温度、压力、流量、液位或组分等) 、偏离正常工况后果的评估等信息编写。

4 现场处置方案的编写程序及内容

(1) 编写程序步骤 (1) 根据工艺装置可能存在的事故类型进行风险分析, 将本岗位涉及到的每个工序一一列出并阐明该工序的危险性。 (2) 根据风险分析制定需编写的方案类型, 如公用介质 (蒸汽、工艺水、电力) 中断、电气仪表失控、关键设备的突发性故障、反应器及容器的超温超压、人员中毒、火灾爆炸等现场处置方案。 (3) 进行组织机构及职责分工, 班长即是指挥长, 以岗位、班组为单位进行分工, 并赋予现场人员处置权限。 (4) 明确事故预警信息、事故信息接报共享程序, 即发生事故后岗位到班组再到上一级的应急处理措施启动及接报程序。 (5) 对应各方案类型编写现场处置方案内容。

(2) 方案涵盖内容因综合应急预案编制已包含预案概况、预防程序、准备程序、应急程序、恢复程序, 所以班组级现场处置方案内容及格式可不再重复涉及, 以简单实用为主。

(1) 针对某一个方案类型, 如蒸汽中断则需明确到各个岗位的具体操作程序, 中央控制室岗位和现场岗位需开闭的设备阀门位号及启停顺序, 现场岗位需确认的参数及反馈内容。 (2) 应涵盖岗位、班组人员的通讯报警的方式及接报程序。如特种设备泄漏后与检修人员、分析人员的联络方式。 (3) 应涵盖现场控制的基本方法如区域控制法、定位控制法、警戒线控制法等内容。 (4) 应涵盖岗位上应急资源, 如对讲机、防化服、阀门扳手工具等。 (5) 应涵盖对现场潜在危害的监测, 明确污染物处理、生产秩序恢复等内容。

5 编写现场处置方案的注意要点

(1) 以各岗位快速反应、直接有效、保护应急参与人员安全的原则, 明确应急响应基本任务除抢救受害人员外, 主要以配合或主动参与化解或控制事故为目的。能够单独对发生事故的管线、设备进行有效隔离, 而不影响整个装置安全运行的, 则无需进行装置隔离。 (2) 与上一级应急预案的衔接要对应连贯。 (3) 使用抢险救援器材、佩戴个人防护器具方面、现场应急处置能力确认和人员安全防护等需特别强调的事项。

6 现场处置方案的管理及持续改进

(1) 应制定现场处置方案的培训、演练、考核常态化制度并保证有效实施。 (2) 将现场处置方案的要点和程序张贴在应急地点或放置岗位并设立明显的标志。 (3) 生产工艺和技术发生变化或在日常应急演练中发现需要作出调整的, 应当及时修订现场处置方案。

7 结语

在生产过程中, 初起事故的发现和及时有效的处置主要靠一线及班组岗位人员来进行, 岗位人员的及时有效的处置不仅能直接降低事故风险, 还可以为后续应急处置赢得时间, 意义重大。而这些处置需依靠不断完善的现场处置方案作为根本性指导。通过本文的讨论, 揭示出现场工艺处置方案的编制规律、原则, 用于指导并提高基层班组的现场处置能力。从而达到在工艺事故突发的初期阶段就能够通过班组、岗位人员的处置而避免事故扩大, 减缓事故的不良影响及严重程度, 降低本企业所承担的风险系数, 为企业的安全发展奠定基础。

摘要：本文主要结合甲醇制醋酸工艺的特点, 论述现场工艺处置方案的编制, 用于有效提高基层班组的现场处置和应急救援行动的迅速、准确和有效性。

甲醇制醋酸 篇2

【关键词】煤制甲醇污水 深度处理 回收与利用

前言：上世纪50年代以来，随着国民经济的发展，甲醇的需求量增加，为了满足当时的工业需要，我国部分小型实验室对甲醇技术进行了研究。到了60年代初，在太原、吉林几个化工区建设了几套以煤为原料的较大型甲醇装置。然而，不顾及煤炭资源浪费和环境污染地进行污水排放却日益演变成一个亟待解决的社会问题，本文通过一家成功进行污水处理的甲醇制造厂解析煤制甲醇污水的处理与回用。

1、煤质甲醇污水的简介

随着煤炭逐渐代替较为匮乏的石油和天然气被运用到甲醇的生产中，它所存在的问题也逐渐显露，这主要表现在煤质甲醇所产生的污水对生态环境的污染。一方面，以煤为原料进行甲醇生产消耗的时间较长，在它的空分、气化、合成、精馏等生产流程之中都有可能产生污水并对环境造成一定程度上影响。另一方面，煤制甲醇装置的废水排放量大且连续性强，并且这些废水中含有碳氮化合物、氯离子、磷等有毒有害物质元素以及固体粗细渣。总的来说，煤制甲醇污水之中有害物质种类较多，而且他们的危害程度各不相同，这些都会对生产设备造成较大程度上的腐蚀损害，同时，也会对人体健康、自然环境等造成较大危害，因此实现煤制甲醇污水的先处理后排放以及回收利用十分重要。

2.煤制甲醇污水的处理

2.1 用IMC工艺法对污水进行处理

本文提到的工厂采用IMC工艺法对污水进行处理，这种方法是对污水处理传统工艺SBR处理法的发展与改造，它主要通过有效控制不同反应阶段反应器内环境的氧气的浓度，从而达到在环境条件上形成多个污泥净化法串联的效果。这种处理工艺将曝气池、沉淀池连为一体，进水期间不间断，而曝气却进行适当停歇，在停气的作用下密度较大的污水沉淀就得到分离。同时，由于这种工艺厌氧和好氧环境的在同一空间进行，也使得核心工艺在除碳的同时还具有短程硝化反硝化的功能。除此之外，该工厂采用的IMC煤制甲醇污水处理法还具有占地省、运行费用低、设备简单、维护方便，对原水水质、水量变化的适应能力强，抗冲击负荷能力，运行管理简单，比较容易实现自动化控制等特点。

2.2煤质甲醇污水处理站的设立

在确立污水处理的工艺以后，就要设立一个全方位多功能的污水处理站，这是污水处理工作顺利进行的载体和基本保证。污水处理站的规模可视煤制甲醇工厂的大小和污水排放的多少来定，一般规模都在60立方米到100立方米之间，文中提高的工厂拥有的污水处理厂约占地70立方米。污水处理站需要处理的污水主要有生产污水、生活污水、地坪冲洗水、事故污水。生产污水主要包括甲醇污水和煤气化污水，生活污水主要来自各煤质甲醇制作过程中各阶段的生活排水。为了对这些有不同物理、化学性质的污水进行更加具有针对性和有效性的处理，一个污水处理厂中将设立几个具有不同功能的污水处理池。这些分门别类的水池不仅通过IMC工艺法对不同种类的污水进行最大程度上的净化，同时也通过自身的循环系统使得这些处理過的污水最大可能的再被利用到包括煤质甲醇本身在内的工业生产中去。

2.3煤制甲醇污水处理流程

首先，生活污水经过污水处理池内的地下管道进入到处理池的生活污水处理池，在这个过程中，污水池上的隔栏会将污水中的漂浮物与污水分开，使污水得到第一步净化。然后，气化污水和其他生产污水会分别直接由提升汞和地下管网进入混合污水处理池。在用IMC工艺法对污水进行生化处理之前，会先在污水调节池中对所有污水进行水量和水质的调节以减轻IMC工艺法调节负担。IMC池分3格，采用蝶型射流曝气器，每格按进水、曝气、沉淀、滗水进行周期性运行。完成以上几个步骤后，IMC池便可出水，这些水经机械过滤后已满足循环水系统补充水的水质要求，经泵提升至循环水站回用作为补充水。如果对处理水质要求较高，可在最后设置活性炭过滤器进行再一次净化。需要强调的是，处理过程中IMC池内产生的污泥会排入污泥池，并采用脱水机对它进行脱水，从中得到的液体返回混合污水调节池进行处理，泥饼对外运送。

3.煤制甲醇污水的回收与利用

3.1选择煤制甲醇污水回用方法

在用IMC法对煤制甲醇污水进行处理以后，该工厂采用多介质过滤器-超滤-反渗透的处理工艺对污水进行回收利用。这是为了达到循环冷却排污水的水质及回用水水质的要求，同时反渗透装置无需采用大量的强酸强碱进行处理，从而减少了酸、碱的运输量和排放量，节约了污水处理成本也满足保护生态环境的需要。反渗透处理后，循环水中氯离子、硫酸根离子会大量减少，同时它的硬度会降低，碱性会减弱。此外，在实际的处理过程中这种反渗透装置对污水回用可连续进行，简单的系统为管理操作带来方便同时也减轻了工人劳动强度、节约了劳动人力成本，起到了提高循环水系统的工作效率的目的。

3.2建立污水回用水站

与煤质甲醇对污水进行处理相同，该工厂在对污水进行回收利用的过程中也建立了污水回用水站。一般而言，污水回用水站的规模比污水处理站大很多，文中提到的这家工厂的回用水站是110立方米。回用水站的以循环冷却排污水为主，处理过后的出水要求满足国家相关法律法规对再生水水质的要求，只有这样，这些处理过的污水才可以作为补充水回用于循环水站。另外，污水回用站进入的水也需达到国家的水质指标，其它离子则按照新鲜水的4倍考虑。

3.3污水回用的工艺流程

首先，污水调节水箱中将引入来自循环水站的循环水系统的污水，并通过管道混合器在污水中加入适量的次氯酸钠，降低水中的有害离子的浓度和微生物量，同时加入适量的混凝剂增强混凝沉淀效果。然后，这些分别进入多介质过滤器、保安过滤器和超滤装置，在此过程中，反渗透装置给水泵出水管设管道混合器，加入一定量的还原剂去除水中的余氯，确保进入反渗透装置的余氯的质量浓度小于 0.1 mg/L， 同时投加适量的阻垢剂防止反渗透浓水中碳酸钙、碳酸镁、硫酸钙等难溶盐浓缩后析出结垢，堵塞反渗透膜。从而在一步步的处理过程中降低污水的浑浊度，减少水中的氯离子含量，使其满足再次得到回收利用的水质的要求。最后，回用水站所剩下的无法再回收利用的污水可以运用到一些废渣厂中或者经一定处理后达标排放，而当排放水中污染物指标波动时可以采用活性炭吸附处理，以将对环境造成的污染度降到最低。

4.结语

我国污水处理产业发展进步较晚，从总体上看，我国污水处理正在经历由规模小、水平低、品种单一、严重不能满足需求到具有相当规模和水平、品种质量显著提高和初步满足国民经济发展要求的深刻转变，污水处理需求将逐步实现自给。而煤制甲醇所产生的的污水作为工业污水来源的重要组成部分，应该得到国家有关部门的重视，国家应加强法律法规假设，监督相关企业对污水进行及时和有效的处理，并加大污水的财政拨款力度，支持和鼓励污水处理事业的发展，更好的实现我国可持续经济发展的目标。

参考文献：

[1] 赵利霞. 工艺处理煤制甲醇污水的研究 [J]. 河南化工，2010

甲醇制醋酸 篇3

1 丙酸生成过程及原料影响

丙酸生成反应方程式为:

生成丙酸的反应 (占主反应产物的2.5×10-3) , 在1t/h甲醇投料量条件下, 醋酸生成量约为1.72t/h, 则丙酸最大生成量约为0.0053t/h, 可推算出丙酸含量为3120ppm, 从反应原理我们可知, 欲降低丙酸生成量, 可通过降低H2和CH3CH2OH含量的方法进行解决。由于该方法不易控制且提高了生产运行成本, 所以我们也可以通过提高丙酸脱除的方法, 更直接有效的降低醋酸成品中的丙酸含量。

2 生产中提馏塔在丙酸脱除中的作用

实际操作中, 提馏塔塔釜的重组份, 其中包含大量的丙酸以及金属碘化物等通过塔釜排液管线排至废酸槽。所以提馏塔运行的正常与否, 直接关系着丙酸脱除的效果。如果丙酸脱除效果不好会造成两个方面。一是大量的丙酸被带入醋酸成品采出当中, 成品中丙酸含量将会升高, 影响产品质量。二是丙酸脱除效果不好会导致提馏塔塔釜成品醋酸含量高, 大量成品排入废酸槽, 造成成品流失。

3 影响提馏塔正常丙酸脱除的因素

(1) 排液管线中固体颗粒物停留时间较长随着我公司系统负荷的不断提升, 目前提馏塔釜液丙酸浓度增大, 釜液粘度, 密度, 固体颗粒含量等指标都相应增加, 而且容易结垢。结垢较严重时提馏塔排液管线时常出现堵塞无法排液的现象, 严重影响了提馏塔脱除丙酸效果。同时也造成了成品中丙酸含量升高, 影响成品质量。

我们将排液管道彻底清洗后, 分别间隔5天、10天、15天、20天对提馏塔排液管线进行拆除检查, 观察管道的堵塞比例, 并对数据进行采集。

固体颗粒停留时间越长, 管道堵塞越厉害。如果长期不清理会导致管道逐渐堵塞, 排液将不能正常进行, 影响提馏塔的正常运行, 进一步影响丙酸脱除效果。

(2) 提馏塔再沸器列管结垢我们在系统检修期间, 将提馏塔再沸器打开, 发现提馏塔再沸器列管结垢严重。经过分析我们知道:由于废酸的粘度较大, 容易在蒸汽换热的情况下, 造成局部受热不均匀, 产生凝固, 在列管上形成结垢。如果再沸器结垢物脱落, 易产生固体颗粒和块状物进入排液管线, 长时间积累造成管道结块。直接影响提馏塔的正常运行。

4 提高提馏塔丙酸脱除的应对措施

(1) 增加疏通流程减少排液管线中固体颗粒物停留时间为了减少提馏塔排液管线的固体颗粒停留时间, 我们可以在提馏塔排液管线处开口, 引入13公斤蒸汽。并根据实际生产情况制定吹扫间隔时间, 对排液管线进行定期吹扫, 减少固体颗粒停留时间。用这种方法可以将排液管线的结垢和固体颗粒一并吹扫至废酸槽, 大大降低了排液管线堵塞的可能性, 保证了提馏塔的正常运行。经过改造实际投入生产后, 确实提高了提馏塔丙酸脱除的效果。

(2) 定期蒸煮提馏塔我们根据实际生产情况, 将提馏塔退出系统并进行单塔隔离, 向塔中加软水并通蒸汽进行蒸煮, 从而将换热器内存积在器壁上的废酸进行冲刷。经过我们多次的观察及实验, 每次蒸煮液中都会含有相当量的固体颗粒, 且有较大的颜色变化, 可以肯定长期使用过程中换热器中积存了一定量的废酸, 可见定期蒸煮效果显著。并且蒸煮后提馏塔的换热效果都会有所增加, 这种方法简单易操作, 周期短。经过蒸煮后保证了提馏塔的正常运行, 提高了丙酸脱除的效果。

(3) 清洗提馏塔再沸器我们联系了清洗公司, 对提馏塔再沸器进行了清理。我们采用100公斤高压水枪对再沸器的管壁和表面进行强力冲刷, 确保每个死角都被清洗干净。对不易清洗的粘附物, 应视其物化特性进行酸洗或者碱洗, 保证彻底清洗干净, 不影响换热效果。虽然这种方法比较彻底有效, 但是施工周期较长一般3天左右且费用稍高, 所以这种方法可适用于系统检修期间。经过彻底清洗之后, 保证了提馏塔的正常运行, 提高了丙酸脱除的效果。

5 结语

总之, 影响丙酸脱除的方面还有很多, 笔者只是根据在实际生产情况中的经验进行了总结, 同时在实际生产操作中确实也起到了一定的效果。丙酸含量是衡量醋酸产品质量高低的重要因, 唯有不断提高醋酸产品的纯度、不断创新、不断改进产品质量, 才能在市场竞争中占有一席之地。

摘要：首先对丙酸的生成机理进行了分析, 并对反应物H2和CH3CH2OH对丙酸的影响进行了阐述。通过生产分析, 对提馏塔进行适当的改造和清理, 提高了提馏塔丙酸脱除的效果, 丙酸含量将会有效降低, 提升了产品质量。

醋酸合成系统中甲醇进料的控制设计 篇4

1 甲醇低压羰基化法工艺简介

美国Monsanto公司甲醇低压羰基化工艺流程示意图如图1所示[2]。

用蒸汽加热到一定温度后的原料甲醇进入反应器,一氧化碳从底部进入反应器,控制反应器的压力。两者在催化剂三碘化铑作用下,反应温度189℃、反应压力3.0MPa(G)时进行羰基化反应。包含醋酸的反应液从反应器中部流入闪蒸罐,闪蒸后形成气液两相,液体返回反应器,成为反应热量导出的主要方式。从闪蒸罐顶部出来的气相进入脱轻塔,经冷凝器和倾析器分离成含水的轻相和含碘甲烷的重相。轻相部分回流至脱轻塔,重相循环回到反应器。由脱轻塔得到含水量较多的粗醋酸,从脱轻塔中部进入脱水塔进行分离,再从塔底送入成品塔进一步提纯精致,除去其他微量杂质,成品醋酸从成品塔上部侧线采出。

2 控制回路分析

甲醇进料控制系统如图2所示。反应器的甲醇进料来自两个途径,一是原料罐区的甲醇原料,二是吸收工序的回流甲醇。为了节约成本,使甲醇得到最大化利用,优先使用来自吸收工序的甲醇。因此,对来自吸收工序的进料甲醇只做计量,再控制原料罐区的甲醇进料作为补充,以满足系统反应所需的甲醇。由于经脱水工序回流进反应器的稀醋酸是影响反应器液位的重要参数,为了保证反应器和整个醋酸装置的工作稳定,稀醋酸的回流量必须与进料甲醇保持一定的比率,对稀

醋酸回流量采用比值控制。同时,由于甲醇进料量控制着系统的反应进程,根据物料平衡,反应器流向闪蒸罐的物料必须与反应进程和甲醇进料总量保持一定的比率,以保证蒸发工序能根据反应工序进行实时调整,使得后序工况能稳定运行[3]。

2.1 比值控制系统分析

针对上述甲醇进料工艺要求,对稀醋酸回流量和闪蒸出料量均设计双闭环比值控制系统。甲醇进料流量控制系统如图3所示。

选择甲醇进料流量作为主变量,稀醋酸回流量和流去闪蒸罐的出料量作为从变量。当甲醇进料量发生变化时,稀醋酸回流量和去闪蒸罐的出料量都必须成比例变化,以保持系统稳定;当稀醋酸回流量或去闪蒸罐的出料量波动时,从回路的闭环控制可以快速消除扰动,而不影响甲醇的进料量。

2.2 比值系数计算

在甲醇进料比值控制系统中,所采用流量变送器的输出都和流量大小成线性关系。比值关系式为:

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甲醇进料比值控制回路里,4种物料的进料流量和量程范围见表1。

由式(1)和表1可得,比值器1的比值系数为:undefined,比值器2的比值系数为:undefined。

3 调节阀选型分析

甲醇进料流量比值控制系统中,反应器流向闪蒸罐的流量由调节阀FV-007调节。由于阀前的绝对压力为2.8MPa,阀后的绝对压力为0.2MPa,调节阀的压降达到2.6MPa,流体在流过阀芯后会发生闪蒸现象。这对调节阀的阀体形式选择、调节阀的口径计算及调节阀的材料选择等带来一定的困难。

3.1 阀体形式选择

若阀体形式选为普通的直通形,因为部分流体闪蒸后,流体体积迅速扩大,高速的气液两相流体会冲刷阀门,对阀门造成严重的破坏。为了减少闪蒸现象对阀门的破坏,FV-007闪蒸阀的阀体形式选择为角形阀。由于角形阀中的介质直接流向阀体内部下游管道的中心,而不像直通形阀门一样直接冲击体壁,所以大大减少了闪蒸的破坏力。

3.2 调节阀口径计算

3.2.1 流量系数计算

调节阀流量系数采用Cv值的概念[4]。当介质为液体时:

undefined (2)

当介质为气体时:

undefined (3)

式中 Q——液体流量,m3/h;

ρ ——液体密度,g/cm3;

p1 ——阀前压力(绝对压力),MPa;

p2 ——阀后压力(绝对压力),MPa;

Δp ——阀前后压差,MPa。

压缩修正系数ε为:

undefined (4)

由前述工艺操作可知,FV-007为闪蒸阀,其后为气液两相流,调节阀出口处流出的液体中可能会有水蒸气,需要引入以下闪蒸修正公式:

ΔT<2.8℃ Δpc=0.06×p2

ΔT>2.8℃ Δpc=0.9×(p1-ps) (5)

式中 ΔT——在进口压力下的液体饱和温度与进口温度之差,℃;

Δpc ——计算流量用的允许压差,MPa;

ps ——进口温度下液体的绝对饱和压力,MPa。

调节阀FV-007的工艺操作参数为:

温度 188.8℃

饱和温度 185.9℃

阀前压力 2.85MPa

阀后压力 0.21MPa

饱和压力 0.82MPa

流量 317/264.5m3/h

密度 0.923g/cm3

管径 125mm

由以上工艺参数计算:ΔT=188.8-185.9=2.9>2.8℃;Δpc=0.9×(p1-ps)=20.40MPa;把Δpc代入式(2)则最大流量下的Cv=78.89,正常流量下的Cv=65.83。

3.2.2 调节阀口径选择

由于具有等百分比流量特性的调节阀在小开度时,放大系数小,调节阀平稳缓和;在大开度时,放大系数大,调节作用灵敏有效,故而选用流量特性为等百分比的调节阀。某厂家等百分比流量特性的角形调节阀的技术参数见表2。

选择口径为DN80的调节阀,查表得其额定流量系数为100,则最大流量时阀门的开度为undefined;正常工作时阀门的开度为undefined。其开度均在阀门工作的合理范围内。

3.3 调节阀材质选择

从反应器流向闪蒸罐的物料里,含有大量醋酸和碘化氢的强腐蚀、强还原性介质,高温的条件下腐蚀性进一步加强,所以对材料的耐腐蚀性要求极高。在醋酸装置中最重要的特种材料是锆材,其抗腐蚀性能甚至超过了铌和钛,而且具有极高的熔点、超高的强度和硬度。因此,醋酸装置反应器的材质就是锆材[5]。然而由于锆材的特性,目前市面上还没有厂家能加工成角形阀的阀体,故而考虑采用抗腐蚀性能稍弱的哈氏合金。B系列合金为镍-钼合金,针对完全还原的环境具有优异的抗腐蚀能。故调节阀的阀体和阀芯材质采用B系列的哈氏合金。在生产操作时,操作人员需要加强对这台阀门的巡查,若发现其受到严重腐蚀,应及时更换阀门,保证生产安全。

4 结束语

甲醇的进料量是醋酸合成系统的关键参数,笔者针对反应系统甲醇的进料量所设计的比值控制系统,有效地控制了甲醇的进料量对整个系统的影响,保证了系统有序运作。另外,比值系统中选用闪蒸调节阀,符合工艺要求,适应生产工况,保证甲醇低压羰基化合成醋酸过程控制顺利进行。

参考文献

[1]宋勤华,邵守言.醋酸及其衍生物[M].北京:化学工业出版社,2008.

[2]Paulik F E,Hershman,Walter R.Production of Carbox-ylic Acids and Esters[P].US:3769329,1973.

[3]杜松,范怿涛,张俊杰.甲醇低压羰基合成醋酸的关键控制及其实现方法[J].现代化工,2010,30(2):78～82.

[4]陆培文.调节阀实用技术[M].北京:机械工业出版社,2006.

煤化工甲醇联产醋酸工艺要点分析 篇5

关键词：煤化工,醋酸,甲醇,生产工艺

甲醇是工业生产中重要的基础性原料, 同时其能够在制氢、清洁燃料以及生物技术中都有着非常广阔的应用前景。醋酸作为一种重要的基础性的化工产品与化工中间体, 可以应用于化工生产中的各个重要环节, 是化工生产中的一种重要试剂。建立和发展大型的煤制甲醇与醋酸联产是煤化工发展中的重要一环, 本文将对生产中的气化、净化以及合成和废气分离等的环节进行充分的分析阐述。

1 煤化工制备甲醇与醋酸的工艺流程

在煤化生产过程中, 通过将煤炭与空气中的氧气在气化炉中进行充分的结合从而制备含有较高浓度CO和氢气浓度的粗煤气, 将出气化炉的粗煤气分为3部分: (1) 一部分与水蒸气进行交换从而将粗煤气中的一部分CO转换为氢气, 从而达到后续制备甲醇所需要的碳氢比; (2) 另一部分的粗煤气经过配气后, 通过对其进行热回收-净化后, 去除粗煤气中所含有的多余的二氧化碳与硫化物从而生产出甲醇制备所需要的原料气, 而后对原料气进行甲醇合成制备生产出甲醇; (3) 剩下的粗煤气直接经过热回收-净化后直接分离出粗煤气中所含有的CO, 而后将分离出的CO作为醋酸制备的原料气, 将CO于上一环中所生产出的精甲醇在催化剂的作用下完成醋酸的制备。

2 煤化工制备甲醇与醋酸制备中的关键工艺分析

2.1 煤化工制备甲醇与醋酸制备中的空分工艺。

空分工艺主要是将空气中的氧气、氮气以及氩气等从空气中分离出来。在煤化工制备甲醇与醋酸制备中主要需要将空分后的氧气应用于煤炭的煤气化过程中, 氮气则被应用于吹扫和抽提以及分子的筛活化等。在空分环节中主要需要注意空分装置的进气量, 气、液体的纯度以及所产生的气体的压力等参数。

2.2 煤化工制备甲醇与醋酸中煤炭的气化。

在煤化工制备甲醇与醋酸制备中的煤炭气化环节, 主要使用的技术有Shell粉煤加压气化和水煤浆气化、移动床加压气化以及多喷嘴对置式水煤浆气化等几种技术, 其中, 多喷嘴对置式气化技术单炉能够处理较大量的煤炭, 进行甲醇所需要制备气中所含有的一氧化碳和氢气等含量较高, 所含有的无用性气体含量较低, 能够有效的满足甲醇生产制备所需要的浓度, 使用此种技术对所需煤炭的种类、品质等要求较低, 同时生产过程中所产生的有害性气体较少, 是一种较为环保的生产技术。多喷嘴对置式水煤浆气化技术是国际上较为先进的气流床气化技术之一, 经过多年的研发与演化, 此种技术已经逐渐成熟, 在国内的煤化工行业中应用较多, 同时, 通过使用此项技术与城市中的煤气使用、清洁发电等产业相结合, 可以更好的满足生产需求, 特别适用于甲醇、甲醛等化工产品的制备。

2.3 煤化工制备甲醇与醋酸中的净化工艺。

在使用水煤浆气化工艺进行煤气化生产的过程中, 初步生产的粗煤气中除了含有CO、氢气等有效气体外还含有二氧化碳、氮气、氯等有害成分, 因此, 需要对粗煤气进行相应的脱硫净化处理, 在进行脱硫处理的过程中使用较多的是低温甲醇洗工艺与NHD工艺, 以上这两种脱硫净化处理工艺原理都是通过使用物质对粗煤气中的杂质等进行吸收从而达到净化的目的, 这两种技术原理基本相同, 且技术水平都已经较为完善, 但是在使用的设备方面都有其独特的特点。国内科研院所经过多年的研究实现了具有自主知识产权的低温甲醇洗工艺, 其在资金使用以及负载方面都相较于林德工艺有了较大的降低, 因此, 使得煤化工中对于粗煤气的净化更为干净也更为经济。

2.4 煤化工制备甲醇与醋酸中的CO分离工艺。

在煤化工生产过程中, 需要将粗煤气中的一部分分离出CO来将其作为合成醋酸的原料气, 现今所使用的CO分离工艺中主要有变压吸附法和深冷分离法两种分离工艺, 其中变压吸附法可以在常温环境下进行CO的分离, 生产较为方便, 但不足之处是: (1) 生产的过程中需要质量较高的原料气, 需要确保原料气中的CO浓度较高; (2) 进行CO分离的设备较为复杂, 从而极大的限制了变压吸附法在CO分离中的使用。深冷法是一种在煤化气中应用较多的的技术, 经过多年的发展, 其流程简单、可靠, 可以在CO分离中生产出2种以上的高纯气体, 能够满足高压力下的CO的分离, 但是在使用的过程中需要对原料气进行提纯, 去除原料气中的水与二氧化碳等, 避免其在低温下凝结而堵塞管道。在煤化气生产的过程中如果采用低温甲醇洗工艺来对粗煤气进行净化则使用深冷法与之配套可以达到较好的效果。

2.5 煤化工制备甲醇与醋酸中的甲醇工艺。

在煤化工制备甲醇与醋酸的工艺中甲醇合成的核心是甲醇合成反应器, 在现今的甲醇制备过程中, 国内外多采用的是低压法的制备技术, 相较于中、高压甲醇生产技术, 低压法耗费的能源与成本都较低, 且产品质量较好。在甲醇制备的核心装备上可以选择国内产的低压绝热-管壳外冷复合型列管式合成塔来进行甲醇的制备。

2.6 煤化工制备甲醇与醋酸中的醋酸合成工艺。

现今在煤化工制备甲醇与醋酸合成生产中使用的主要是我国自主研发的低压合成技术, 相较于国外的醋酸制备技术, 我国自主研发的生产技术在单套装备的利用、能源降低等方面都有着较大的提升。

结语

煤气化制甲醇联产醋酸是我国促进煤炭合理清洁利用的重要途径之一, 通过对煤炭进行气化加工, 除了能够得到各种有用的化工产品, 同时能够实现对于煤炭的环保应用。本文在介绍煤化工制甲醇联产醋酸工艺的基础上, 对工艺的要点及选择进行了分析阐述。

参考文献

[1]王建国, 李永旺, 韩怡卓, 等.煤经气化制液体燃料及其高温煤气净化研究进展[J].催化学报, 2009 (30) .

[2]唐宏青, 相宏伟.煤化工工艺技术评述与展望:合成甲醇装置大型化与国产化[J].燃料化学学报, 2001 (29) .