关于天然气制甲醇_合成氨工厂多余氢气与弛放气技改的论述
合成氨驰放气回收技术
普利森膜系统分离合成氨驰放气的H2驰放气组成？为什么要解决驰放气的问题？氢气和氮气在高温、高压和催化剂的作用下合成氨, 由于受化学平衡的限制,氨的转化率只有1/3左右。
为了提高回收率, 就必须把未反应的气体进行循环。
在循环过程中, 一些不参与反应的惰性气体会逐渐积累, 从而降低了氢气和氮气的烃分压, 使转化率下降。
为此, 要不定时地排放一部分循环气来降低惰性气的含量, 但在排放的循环气中氢含量高达50%, 所以也损失大量的氢气。
采用传统的方法回收氢气, 生产成本较高。
现选用膜分离从合成氨驰放气中回收氢, 它充分利用了合成的高压, 实施有功降压, 能耗低, 投用后, 经济效益显著。
我国自20 世纪80 年代初, 也先后引进了14套膜分离装置。
从1988 年起, 大连化物所[10]用自己生产研制的膜分离器, 先后为国内外近百家化肥厂提供了膜分离氢回收装置。
统计结果表明, 它不但增产氨3%～4%, 而且使吨氨电耗下降了50 度以上。
分离合成氨驰放气的途径？膜分离技术深冷分离技术深冷分离法利用合成氨驰放气中氢与其他惰性组分的沸点差异将驰放气逐级冷凝，在分离器中将高沸点的甲烷、氩及大部分氮的冷凝分离，从而得到90%的粗氢。
此时只需将温度冷却到80-85K，压力为6-7MPa，不需要外加任何冷量。
只是启动时另加-30℃～-40℃温度级的冷量。
变压吸附技术变压吸附法分离回收氢是利用吸附剂的选择性，将驰放气中的杂质气体吸附脱除，从而实现回收氢的目的。
吸附剂对气体的吸附容量与温度、压力、气体性质等因素有关。
在一定的温度下，吸附剂对气体的吸附容量随压力增加而增加，因此在较高压力下吸附剂吸附驰放气中的杂质而得到纯氢，在较低的压力下，已被吸附的杂质气体解吸并排入废气系统，使吸附剂得到再生。
变压吸附法所用的吸附剂一般有分子筛，活性炭，活性氧化铝及硅胶等。
用普利森膜解决驰放气的机理？气体分离膜一般是非多孔质的均质膜，分离原理是以压力为推动力，依靠膜的选择性，将待分离混合物中的组分进行分离;可用溶解—扩散机理来解释气体的透过，即气体透过膜分三步实现: 气体吸附溶解于膜表面、扩散透过、在膜的另一侧解析。
甲醇驰放气变压吸附制氢工艺控制优化
甲醇驰放气变压吸附制氢工艺控制优化在甲醇过程中产生了一些惰性气体聚集在系统中，对于甲醇的合成过程有着不利的影响，为此就要进行驰放气。
而在甲醇驰放气中氢气的含量较高，只要通过科学、有效的变压吸附技术，就可将氢气有效的收集起来，还能起到增产、节能的功效，本文主要对甲醇驰放气变压吸附的相关概论进行详细的阐述，并对制氢工艺优化进行了深入的分析，继而确保其发挥更高的效用。
标签：甲醇驰放气；变压吸附技术；制氢工艺1 变压吸附制氢工艺原理分析在变压吸附制氢过程中，吸附剂发挥的作用至关重要，其主要有两个特性：其一是在特定的条件下，吸附剂对于不同的吸附质发出的效力也不尽相同；其二是在不同的条件下，吸附剂对吸附质的吸附容量也存在较大差异。
随着吸附质分压的不断增加，其吸附量也会随之上升；随着吸附温度的不断升高，其吸附量便会不断地减小。
所以吸附剂的其中一个特性就是能够将氢气中的大颗粒杂质预先吸附出来，这样就能够确保氢气提取的纯度；吸附剂的第二个特性是在低温、高压条件下大量吸附杂质，在高温、低压条件下，就可进行吸附质解析、吸附剂再生的实现，如此反反复复就可达到氢气的提纯。
2 甲醇驰放气变压吸附工艺流程将原料气混合后置于3.2-3.5MPa及零下40℃的条件下，通过气液分离器将液态物质清除掉送入PSA系统进行氢气的提纯。
在甲醇驰放气制氢工艺中，每台吸附装置需要经过吸附过程、多挤压力降低过程、顺放过程、逆放过程、冲洗过程、多挤压力上升过程、升压过程等环节。
在逆放环节中将吸附装置中残留的杂质排出，然后通过冲洗环节将剩余杂质完全解吸掉。
在逆放环节前期压力较大时，气体进入缓冲罐，在不经过逆放或冲洗气较小的时候输送到混合罐，确保混合罐中进气始终保持均匀性，继而确保混合罐压力的稳定性；在逆放环节的末期，压力较低部位的气体及冲洗环节的气体均送入到解吸气混合罐中。
解吸气通过对应的缓冲罐、混合罐压力稳定后输送到甲醇装置中炉燃料气管网。
最后通过将原料气中的氢气提纯，并与氮气进行有效的混合后，通过干燥处理便能够得到氨原料气。
甲醇合成工艺中的驰放气回收浅谈
分离器，它是由数万根无比细小的空纤维丝所组成的，在组成 之后被压在承压管壳内。当混合气体进入膜分离系统之后，先 会沿着纤维的一侧向内部流动，这个时候“快气”就会不断的透 过聚合物薄膜，然后在纤维的另一侧聚集，最后通过渗透口排 出，而留在系统内的气体则会从非渗透口排出。 2.2 膜分离工艺流程
膜分离系统的具体工艺流程为首先将甲醇驰放气放入到 膜分离的氢回收装置区，尾气进入到气水分离器中，其作用是 为了将气体中带有的雾沫去除，当尾气从气水分离器中出来之 后，它含有饱和的水蒸气。为了避免水蒸气在膜分离系统中凝 结，也为了让膜分离系统保持最良好的工作运行状态，在系统 中必须要装置进料套管的加热器，加热的介质为低压蒸汽，然 后通过自行调节阀来实现温度调节。当加热后的原料气体进 入到膜分离系统中，并经过膜分离之后，会将氢气渗透出来，驰 放气得以回收。而没有渗透出来的气体经过自行调节阀控制 调节之后被并入合成到氨净化系统，最终被回收利用后与一氧 化碳进行化学反应合成氨。 2.3 膜分离系统的优势
参考文献
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[2]杜康. 膜分离技术在甲醇驰放气回收装置中的应用效果 分析及建议[J]. 工业设计,2011,12:145-147.
作者简介：王小贝（1985-）,男，河北遵化人，助理工程师，研究方 向：煤化工。
合成氨驰放气组成
合成氨驰放气组成合成氨是一种用于各种工业生产的化学品，它广泛应用于农业、制药、化工等领域。
氨气是在合成氨生产过程中产生的，它是一种无色、有刺激性气味的气体，具有较强的腐蚀性和毒性。
如果氨气泄漏到空气中，会对环境和人体健康产生严重的影响。
因此，在合成氨生产过程中，必须采取措施控制氨气的排放。
本文将介绍合成氨驰放气的组成和相关技术。
合成氨生产过程中，驰放气指的是将氨气排放到大气中或使用高温燃烧或其他方法将其处理掉的过程。
合成氨的驰放气是通过反应器底部的压力调节阀控制的。
当反应器压力过高时，调节阀会打开，使氨气排放到空气中。
为了控制氨气的排放，合成氨厂通常采用以下措施：1. 采用经过改进的合成氨生产工艺和技术，以减少氨气的产生。
2. 安装氨气回收装置，将氨气收集起来，在加压下继续使用。
3. 氨气洗涤系统，通过将氨气通入含有水的洗涤器中，使氨气与水反应，形成一种安全的溶液，然后将溶液制成尿素，以供内部消费。
以上措施可以有效降低氨气的排放，降低对环境的影响。
合成氨驰放气的组成取决于以下几个因素：1. 生产规模：生产规模越大，驰放气的量就越大。
2. 生产工艺和设备：采用不同的生产工艺和设备会对驰放气的组成产生不同的影响。
3. 氨气收集和处理过程：氨气收集和处理过程的不同也会对驰放气的组成产生影响。
根据实验数据，合成氨驰放气的成分大致如下：1. 氨气：氨气是合成氨驰放气的主要成分，通常占总量的80％以上，它具有强烈的刺激性气味，对人体健康有严重的危害。
2. 氢气：氢气是合成氨生产中的副产物，它通常占总量的10％左右，在大气中没有直接的危害。
4. 惰性气体：惰性气体主要来自于工艺中使用的惰性气体，如氩气、氦气等，它们在大气中主要起到稀释氨气的作用。
三、合成氨驰放气的控制技术1. 减少氨气的产生为了减少氨气的产生，可以采用改进的合成氨生产工艺和技术，通过优化反应条件、加强热积累利用、使用高效催化剂等手段，可以有效减少驰放气的量。
甲醇驰放气制合成氨工艺分析
108在甲醇合成阶段，会产生较多的副产物，并且在化工生产阶段，需要技术人员重视对这些惰性气体的释放，从而提高整体化学反应效率。
在甲醇合成阶段，这种驰放气体的成分较为复杂，主要有氢气、水、二氧化碳以及甲烷等气体，技术人员重视对甲醇驰放气的应用，从而提高化学原料的利用效率，为化工企业带来更大的经济效益。
一、合成氨工艺技术方案现阶段甲醇驰放气在使用阶段，能够应用于合成氨项目，实现对驰放气中有效成分的回收利用，并且产出的合成氨产品具有一定的市场前景，在销售过程中，对于化工企业自身发展有着较大的促进作用，提高原材料的利用率。
在合成氨工艺生产中，主要包括三个主要步骤，分别是提氢、压缩与氨合成。
在提氢阶段，其主要目的便是对驰放气中的氢气进行分离，从而达到提出氢气的主要目的。
在提氢过程中，技术人员通常使用变压吸附法。
该技术的应用需要使用一些吸附剂，这些多孔的固态物质能够吸附高沸点的气体，能够对不同沸点的气体进行分离。
在使用阶段，由于驰放气中不同种类气体的沸点不同，在低温环境下，这些驰放气在通过吸附剂时，会发生分离现象，从而实现对氢气的有效分离。
在随后的处理工作中，随着压力的减小与温度的升高，这些吸附剂能够完成再生，在接下来的提氢操作中，能够继续参与化学反应。
至于压缩工序，技术人员需要使用压缩机，从而完成对驰放气的压缩工作。
在不同化工企业生产中，主要存在两种压缩机，分别是离心式压缩机与往复式压缩机。
这两种压缩机在化工生活中有着广泛应用，技术人员根据当前合成氨工艺的需求，选择离心式压缩机作为当前合成氨技术工艺的压缩设备。
与往复式压缩机相比，这种离心式压缩机的应用更为平稳，并且在使用阶段，能够有效压缩处理后的甲醇驰放气，将其作为重要原材料，用以制备氨气。
同时离心式压缩机在使用阶段，整体尺寸较小，即使在使用阶段出现磨损现象，也不需要付出高昂的维修费用。
在压缩机使用阶段，主要依靠汽轮机来驱动，能够便捷完成各项操作。
在氨气合成阶段，技术人员需要为化学反应提供高温高压条件，从而促进化学原料的合成，生产出氨气。
合成氨贮槽弛放气提氢工艺运行小结
液体界面张力 、 比重、 粘度等物理性质的差异 ， 使
流体中的分散相聚结 长大 ， 由多孔介质进行两 再 相分离 。其聚结床 由不 同性质的超细纤维在特殊 条件下制成 ，Ｌ 孑 径逐层递增 ， 气体穿过滤床时 ， 夹 带的液雾微粒等先被捕集 ， 然后在逐层流动中渐 渐聚结 长大 ， 后因重力再脱离气体而被分离。 最 由于聚结床的特殊微 米级纤维结构 、 化学特性 以 及碰撞、 拦截 、 热运动等综合效能， 可以极为有效
小氮肥 ２０ ０６年 第 １ 期 １
脱氨后的气体经气液分离器使净氨过程中产生的 雾沫夹带得 到分离。净氨后 气体 的氨含量低 于
２０ １ ～， ０ × ０ 温度通常在 １ ３ ０～ ０℃。气液分离器 排出来的气体经过换热器和加热介质加热处理 ，
软水槽 ， 具有投资省、 建设周期短 、 运行成本低的 优点。
（ 稿 日期 收 ２０ ０ ０ ） ０ ６— ６— ６
ｍ 。增大了水冷器 的面积 ， 增加了水冷器排管面
积 ２０ｍ ， 到 ５ ７ｍ 。相 应 管道 由 Ｄ １５ｍ ８ 达 ８ Ｎ ２ ｍ
改 为 Ｄ １０ｍｍ。 Ｎ ５
维普资讯
维普资讯
１ ０
小氮肥 ２０ ０６年 第 １ 期 １
合成 氨贮槽 弛放气提 氢工艺运行小 结
殷 传光 于兴辉 张 其文 张成 军
（ 山东明水化工有限公司 章丘 ２００ ） ５２０
０ 前盲
吸收前铜氨液
软水 软水
燕ｉ 尾气 ． 【
气
２ 生产情 况
２０ ０６年 ４月 ２ 开车后 ， ６日 经过不断摸索、 总 结经验 ， 使系统各点温度、 压力均控制较好 ， 运行 比较稳定 ， 渗透气 中氢含量达到 ８％ （ ５ 因弛放气 气柜供居民作为生活燃料使用， 因此根据实况将 渗透气中氢含量调节至 ７ ％左右 ） 尾气氢含量 ０ ， 测不出（ 通电不爆） 弛放气中的氢含量 由原来的 ，
基于甲醇驰放气的可持续合成氨生产工艺研究
基于甲醇驰放气的可持续合成氨生产工艺研究摘要：合成氨工业是现代化学工业的重要部分，主要用于生产化肥、化工原料等。
传统的合成氨生产工艺主要使用天然气作为原料，但是这种工艺不仅资源有限，而且会产生大量的二氧化碳排放，不符合当前的环保要求。
因此，研究一种可持续的合成氨生产工艺，对于保护环境和促进经济发展具有重要意义。
近年来，基于甲醇驰放气的合成氨生产工艺引起了广泛关注。
在甲醇生产过程中，驰放气是一种副产物，其主要成分为氢气和一氧化碳。
利用这种驰放气作为原料生产合成氨，不仅可以有效降低成本，而且可以减少二氧化碳排放。
因此，本文将重点研究基于甲醇驰放气的可持续合成氨生产工艺。
关键词：甲醇驰放气；可持续合成氨；生产工艺1.基于甲醇驰放气的可持续合成氨生产概述传统的合成氨工艺使用天然气作为主要原料，这需要大量的化石能源。
由于全球能源结构的变化和可持续发展的需要，研究和开发更可持续的生产方式势在必行。
基于甲醇驰放气的合成氨生产工艺是一种可行的解决方案。
甲醇驰放气是一种含有丰富氢气和一氧化碳的工业副产品。
这些成分都是合成氨的关键原料，因此可以利用这种驰放气直接生产合成氨。
相比传统的合成氨生产工艺，使用甲醇驰放气作为原料具有以下优势：（1）资源可持续：甲醇驰放气来自于甲醇的生产过程，其资源相对丰富，并且可以再生。
相比之下，天然气的储量有限，而且开采和使用过程中会对环境产生一定影响。
（2）成本低：甲醇驰放气的成分中含有丰富的氢气和一氧化碳，这些是合成氨的关键原料。
利用这种驰放气生产合成氨，可以大幅度降低生产成本。
（3）环保：传统的合成氨生产工艺会产生大量的二氧化碳排放，加剧全球气候变化。
而基于甲醇驰放气的合成氨生产工艺可以大幅度减少二氧化碳排放，符合当前的环保要求。
2.甲醇驰放气的合成氨生产工艺流程2.1甲醇驰放气的合成及提纯过程在甲醇驰放气的合成及提纯过程中，首先需要对甲醇驰放气进行压缩和除尘，以去除其中的粉尘和其他杂质。
合成氨弛放气膜分离氢回收系统运行问题及改造
櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅解决方案：将开车料斗到斗提机下料管截断，中间加敞开式过滤网，有效防止了大块尿素卡死斗提机。
（6）造粒机洗床时有部分冷凝液进入流化风管和风机解决方案：将流化风管导淋集液器DN200接口改为DN500，增大积液量，以防止冲洗冷凝液流至流化风管和风机；在流化风加热器底部接DN25的导淋以便于排液；如果有冷凝液进入风机，打开风机机壳低点导淋排液。
（7）喷头吹扫蒸汽导淋设计不合理喷头吹扫蒸汽导淋设计为密封形式，操作中无法检查进料三通阀是否有泄漏，无法判断蒸汽是否带水。
解决方案：将原吹扫蒸汽导淋截断，下面用DN200的管做一个积液槽。
改后使用效果较好。
4结论本次试车历经2.5月，共计投料运行7次，各项工艺指标都达到了设计要求，生产出了合格的大颗粒尿素，为高原地区生产大颗粒尿素积累了一定经验。
［收稿日期］2013-09-23［修稿日期］2014-02-24［作者简介］史保峰（1983—），男，山西平遥人，助理工程师，晋煤天源化工有限公司合成车间工艺副主任。
合成氨弛放气膜分离氢回收系统运行问题及改造史保峰，唐毅（晋煤天源化工有限公司，山西高平048400）［中图分类号］TQ 113.2［文献标志码］B［文章编号］1004－9932（2014）03－0032－03我公司2套合成氨系统产生的弛放气总气量为13000 15000m 3/h ，其组分如下：H 264.14%，CH 47.59%，N 221.27%，Ar 3.39%，NH 33.60%。
为回收资源，提高能源利用率，降低生产成本，公司采用1套膜分离氢回收装置分离回收弛放气中的氢气。
该装置于2006年7月投入运行，设计处理气量15680m 3/h ，投产之初取得了良好的经济效益和环境效益。
1工艺流程膜分离氢回收系统由弛放气预处理和膜分离回收两部分组成。
（1）弛放气预处理：将2套合成氨系统产生的弛放气合并，将其压力由12.0 13.9MPa 降至11.5 13.0MPa 后进入洗氨塔用脱盐水洗涤除氨，然后通过气液分离器消除雾沫夹带的水分，再经双套管加热器加热至50ħ。
焦炉气制甲醇驰放气合成氨的工艺探究
部 分的氮气经 过加 压之后 ， 被用做 二合 一压 缩 机组 的干 气密
封 。如 上 所 述 ， 甲醇 项 目副产 的富 氢 驰 放 气 作 为燃 料 燃 烧 以及
等， 但是以甲醇驰放气 为原料合 成氨 的工艺 流程较 短 ， 成本通
的氢 气和 氮气作为原材料 生产合成氨 ， 实现资源充分利 用。文章从 焦炉气制 甲醇入 手 ， 对合成氨 原料 气的来源 、 合成氨
的生产工 艺、 甲醇弛放 气合成氨的优点以及甲醇弛放 气合成氨的缺点进行 了详细的阐述 ， 以供行业参考借 鉴。
关 键 词 ：焦 炉 气 制 甲 醇 ；弛放 气 ；合 成氨
的煤 料 堆 积 。 这些 情 况 的解 决 相 对 比较 容 易 ， 只 需 要 在 设 备 运
［ １ ］ 胡 长 水． 刍议 皮 带运 输 机 在 煤 矿 使 用 中 的 常 见 故 障 与 处 理 方法［ Ｊ ］ ． 科技与企业 ， ２ ０ １ ３， １ ０ （ ２ ） ： ２ ７— ２ ８ ．
关， 选购有专 门质量鉴定机构 出具合 格证 明的皮带 ， 并 对皮带 本 身 实 施 常 规 的检 查 ， 诸如查 看其外 观是 否存在 老化现象 ， 表
面是否有裂纹。
６ 结 语
皮带运输机在矿井 的正常 工作直接 影响着 开采 出的煤 的 运输 ， 为了保 障采煤作业 的正常运行 ， 则 必须对 运输 机开展 日 常 的检 查 ， 发 现 问题 必 须 要 及 时 解 决 ， 且 平 时 应 当全 面 做 好 运 输机 的保养工作 ， 只有这样 才能够 确保其 正常 的工作 ， 延 长使
进 行 带来 一定 程度 上 的影 响 ， 导致 循 环 机 压 缩 功 的 浪 费 。在 生
2016-2017年天然气低压合成甲醇技术（总结）
天然气低压合成甲醇技术甲醇是一种用途广泛的重要化工原料；天然气随着西气东输工程的竣工，我们大部分地区都可采用天然气这一原料通过天然气蒸汽转化生产甲醇。
我公司开发的天然气制甲醇技术也可用于天然气合成氨氮肥生产装置上挖潜扩大合成气生产能力的基础上，进行联产甲醇，既能节省投资，又可降低消耗和成本，物尽其用，提高经济效益。
天然气制甲醇技术工艺包括天然气催化蒸汽转化造气、合成气净化、低压法甲醇合成和粗甲醇精馏等工艺。
一、天然气低压合成甲醇生产工艺流程天然气经过脱硫后经一段蒸汽转化和二段纯氧部分氧化并经冷却（热回收）、净化后的合成气，然后在管壳式反应器中进行低压法合成甲醇，分离提纯得到精甲醇，反应式和工艺流程如下：天然气水蒸汽转化反应式:CH4+H2O CO十3H2甲醇合成反应式：CO+2H2 CH3OH + 100.4kJ/molCO2+3H2CH3OH+H2O+ 58.6kJ/mol工艺流程图如下：工艺流程简述：1）天然气经钴-钼加氢和氧化铁联合脱硫，反应温度380～400℃。
2）脱硫后的天然气经一段蒸汽转化经冷却（热回收）后的合成气再次精脱硫后进行联合压缩，从1.65 MPa升压到5.10MPa，。
3）合成气经压缩和换热及预热至反应温度，在6MPa等压下、均温式合成塔内进行催化反应，反应生成甲醇。
合成塔出口气经废锅回收热量后，再换热和冷却，然后在闪蒸槽闪蒸除去弛放气及甲醇中溶解气体，液体进行甲醇精馏。
4）采用甲醇三塔精馏流程得到精甲醇，并进行杂醇回收和热量回收。
二、天然气低压合成甲醇原料及公用工程消耗在甲醇弛放气采用变压吸附回收CO+H2循环作为甲醇原料气，或将含有CO+CO2+H2的甲醇合成弛放气送往合成氨装置处理后作联产氨用合成气，这样可以降低每吨甲醇原料气消耗。
天然气制甲醇消耗（吨精甲醇计）公用工程消耗（吨精甲醇计）工会党支部工作总结[工会党支部工作总结] xxxx年，我们工会党支部在师直党工委的正确领导下，认真学习贯彻“三个代表”重要思想，学习党的十六届四中全会精神，自觉用“三个代表”重要思想指导工作，进一步加强党支部的建设，在工作中较好的发挥了政治核心和战斗堡垒作用，工会党支部工作总结。
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关于天然气制甲醇、合成氨工厂多余氢气与弛放气技改的论述X
杨贵林,王兴元,梅 祥,刘 刚
(中海石油天野化工股份有限公司甲醇生产部,内蒙古呼和浩特 010010)
摘 要:简要说明了气头肥与甲醇联产装置及其甲醇合成过程中的弛放气的合理用途,重点介绍甲醇合成弛放气(现在作燃料)用于合成氨作原料后经济价值的提升。
关键词:提升弛放气的经济价值
中图分类号:T Q223.12+1 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)05—0069—02
天野甲醇装置是2004年,天野公司合成氨装置“油改气联产甲醇”项目建设的;由于天然气(甲烷)转化不完全,所以有部分甲烷混合在转化气中无法分离,对于甲醇合成而言也是惰性气体,只能按照比例排放,排放前进入氢回收系统,利用普里森膜回收一部分氢气,提高甲烷的浓度,然后送到转化炉燃烧;本文的核心内容就是把用于燃烧的弛放气送到合成氨当做原料气,从而提高其价值。
1 目的
由于我公司甲醇装置是用天然气、水蒸汽为原料生产甲醇,根据物质守恒定理及物料平衡,甲醇装置有大量氢气过剩(现在把多余的低热值的氢气用于转化炉燃烧是一种浪费)。
为了使资源配置更加合理,充分发挥作用,节能减排,降低消耗:把甲醇装置多余的弛放气以及不能分离的一氧化碳、二氧化碳送往合成氨装置,充分发挥作用,提升使用价值。
2 下面从不同角度论述
2.1 围绕氢元素的物料衡算Ⅰ
用天然气生产甲醇的化学方程式:
2.1.1 CH4+H2O——CO+3H2
1 1 1 3
由上式得出H/C=3
2.1.2 CH4+2H2O——CO2+4H2
1 1 1 3
由上式得出H/C=3
2.1.3 本组结论:根据氢碳比概念:H/C=(H2-CO2)/(CO+CO2)无论天然气转化生成一氧化碳还是二氧化碳,H/C恒等于3。
器内,影响过滤通量,严重时蜡无法抽出。
就会造成系统彻底停车,检修或更换过滤器,影响装置长周期运行,影响经济效益。
4 减少催化剂破碎的方法
稳定控制合成系统压力,严格控制系统升压、降压速率,尽可能减少系统压力波动造成的影响。
合成系统在线补充和泄放催化剂时,精心操作,使系统压力波动控制在±0、1M Pa之内。
严格控制反应器温度,精细调节合成反应器上下段汽包压力,避免合成反应器温度波动,系统需升温、降温时,严格控制升温和降温速率,合成反应器正常操作温度波动为±1℃。
还原期间严格控制工艺指标,严格控制重柴油的品质,还原前重柴脱水,严格控制重柴的水含量,控制重柴初馏点和馏程,要求初馏点290℃以上,还原期间尽可能少补重柴,若需补重柴,重柴需加热后使用,重柴温度与催化剂还原温度相差越小越好。
严格控制入塔气H2/CO,我公司目前入塔气H2/CO控制在3.0～4.0之间。
经常对反应器内催化剂进行取样分析,根据分析结果在线卸催化剂,减小催化剂破碎带来的不利影响。
5 结束语
彻底解决催化剂破碎问题,是不可能实现的,只能在操作中更加精心、精细、避免生产装置的波动,减少引起催化剂破碎操作的出现,定期检查、分析催化剂破碎情况,根据催化剂破碎情况,排除破碎催化剂,补充新催化剂,减少催化剂破碎带来的影响,实现F-T合成装置长周期稳定运行。
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69
2012年第5期 内蒙古石油化工*收稿日期:2012-01-19
2.1.4 生成甲醇的化学方程式
2.1.5 CO+2H2——CH3OH
1 2 1
由上式得出:CO生成甲醇完全反应所需H/C =2
2.1.6 CO2+3H2——CH3OH+H2O
1 2 1 1
从以上分析得出:以天然气与水为原料生产甲醇,氢元素是过量的,过量H2与原料气中CH4的当量比为:1∶1,意味着:甲醇装置生产负荷有多大,就有多少多余H2。
按照甲醇反应机理最合适的H/C是2.1～2. 15,基于我装置氢过量的现状,设计H/C=2.68;但是根据物质守恒定理,无论多高的H/C,甲醇合成反应的H/C都是2,不会多消耗氢气,氢气最终要进入大烧,而热值又远远低于甲烷,不如用于(化学反应)当作合成气使用。
2.2 围绕甲烷的物料衡算Ⅱ
2.2.1 用天然气生产甲醇的化学方程式
CH4+H2O——CO+3H2
1 1 1 3
由上式得出H/C=3
2.2.2 CH4+2H2O——CO2+4H2
1 1 1 3
由上式得出H/C=3
以上反应在一段转化炉工艺条件下不能完全转化,仍然有3.6%的甲烷存在,在合成系统中不能累积太高,超过25%这就需要排放,习惯上把需要排放的这部分气体叫弛放气。
2.2.3 根据19200NM3/H负荷下转化气量与CH4含量计算转化出口CH4量
74000×3.6%=2664NM3/H
2.2.4 根据转化气中CH4的量与弛放气中CH4组份(CH4:39%、CO:1.83%、CO2:9.37%、H2:49. 7%、N2:0.53%)计算弛放气量:
2664÷0.39=6831NM3/H
本组小结:每小时有66831NM3/H的弛放气,如果把弛放气用于合成氨装置,可以把低热值的氢气与不能燃烧的二氧化碳作为合成的原料气,大大降低合成氨成本。
2.3 热量衡算
2.3.1 CH4+2O2——CO2+2H2O+Q1
1 2
2H2+O2——2H2O+Q2
2 1
Q1:查表得知天然气热值:Q1=1.7～8.8×107/ kg
Q2:查表得知氢气热值:Q2=1.43×108/kg 2.3.2天然气换算成每标方的燃烧值
1000g天然气换算成标方为:(按天然气分子量:16)
1000÷16=62.5mol
62.5m ol×22.4=1400L=1.4NM3
所以甲烷的燃烧值:8×107÷1.4= 5.714×107J/NM3
2.3.3 氢气换算成每标方的燃烧值
2.3.3.1 1000g天然气换算成标方为:(氢气分子量:2)
1000÷2=500m ol
500mo l×22.4=1120L=11.2NM3
2.3.3.2 所以氢气的燃烧值:1.43×108÷11.2=
1.277×107J/NM3
2.4 经济效益
2.4.1 1标准立方米天然气价格:1.3元
5.714×107÷1.277×107=4.475
所以:4.475标准立方米氢气的热值相当于1标准立方米天然气的热值,可以认为4.475标准立方米氢气的使用价值是:1.3元;相当于:0.29元/NM3氢气。
2.4.2 1NM3甲烷生产2NM3氢气,合成氨生产1标准立方米氢气的制造成本最低(按天然气价格计):1.3元÷2=0.65元/NM3氢气
结论:如果改变氢气用途,粗略估计每标方氢气的价值提升:
0.65-0.29=0.36元/NM3氢气。
按正常生产负荷19200NM3/H粗略计算,每年可以实现经济价值:
19200×24×300×0.36=49766400元≈4977万元
3 技改方法
3.1 可以利用K02101(给合成氨送原料气的压缩机)送到合成氨装置。
3.2 多余氢气从K02101入口打到合成氨装置。
3.3 多余的氢气配制管线送到中石油呼和浩特炼油厂(相邻单位)卖掉。
4 结论
按正常生产负荷19200NM3/H计算,把弛放气送到合成氨做原料气,用天然气代替弛放气做燃料,每年可以提高经济价值:4977万元。
[参考文献]
[1] 谢克昌.甲醇工业学[M].北京:化学工业出版
社,2010.
[2] 林玉波.合成氨生产工艺[M].北京:化学工业
出版社,2006.
70内蒙古石油化工 2012年第5期 。