煤化工甲醇合成裝置穩(wěn)定運(yùn)行分析

艾龍（華電榆林天然氣化工有限責(zé)任公司，陜西 榆林 719000）

甲醇又叫木醇、木酒精，甲醇是一種甲基氫氧化合物，這是一種在化工生產(chǎn)中最為簡(jiǎn)單的一種飽和醇，在進(jìn)行有機(jī)化工生產(chǎn)中經(jīng)常被用來(lái)當(dāng)作有機(jī)化工原料與優(yōu)質(zhì)燃料，有時(shí)還可以將甲醇加入汽油摻燒、代替汽油作為動(dòng)力燃料或合成甲醇蛋白。甲醇的合成路線通常為煤、天然氣、原油等，目前在歐美與中東地區(qū)的很多國(guó)家主要都是通過(guò)天然氣來(lái)生產(chǎn)甲醇。

1.有關(guān)甲醇的合成分析

相關(guān)甲醇合成的具體生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)在我國(guó)的化工領(lǐng)域發(fā)展成熟。日前，其主要包括的技術(shù)路線分為多種，比如:高壓甲醇合成技術(shù)和中壓甲醇合成技術(shù)以及低壓甲醇合成技術(shù)。而在早期進(jìn)行實(shí)際生產(chǎn)中的甲醇主要是通過(guò)高壓工藝具體實(shí)現(xiàn)的催化性能較強(qiáng)以及消化動(dòng)能相對(duì)較高，甚至實(shí)際治療效果相對(duì)較差等多種問(wèn)題相繼出現(xiàn)。隨著科技與技術(shù)的不斷發(fā)展，中壓法產(chǎn)醇已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用在現(xiàn)代制醇工藝中，但是當(dāng)今社會(huì)中最為先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)是能耗較低，投資較少的低壓合成技術(shù)，其主要因?yàn)榈蛪汗に嚺c高音質(zhì)相較之下不管是實(shí)際的裝置建設(shè)還是能耗以及反應(yīng)器等多方面都具優(yōu)越性，因此國(guó)外的一些國(guó)家中就有諸多使用低壓法來(lái)進(jìn)行制醇的方式。依據(jù)國(guó)家的具體套裝裝置的實(shí)際能力并不相同等特點(diǎn)，具體的壓力主要設(shè)計(jì)在5MPa到8MPa之間。目前，在世界上諸多國(guó)家中使用低壓制醇的公司不只有丹麥拖索夫公司，同時(shí)還有德國(guó)魯奇公司、林德公司以及英國(guó)帝國(guó)化學(xué)公司等，不僅如此在最近幾年中日本與瑞士也相繼逐漸建立。其主要憑借自身特有的實(shí)際技術(shù)特點(diǎn)所開(kāi)發(fā)出的多種不同低壓合成塔塔形，主要分為管殼式、多段冷激式、多段徑向以及絕熱式。

2.有關(guān)合成裝置的穩(wěn)定運(yùn)行探討

如果想要相應(yīng)的合成裝置得到更好的運(yùn)行，第一必須要做的就是針對(duì)塔內(nèi)的實(shí)際觸媒裝置給予保護(hù)，要充分防止觸媒失活等現(xiàn)象的發(fā)生。在甲醇具體合成中所使用的是銅基觸媒，在一般情況下，常溫在230到260℃之間就已經(jīng)開(kāi)始逐漸起到催化的作用了，很多觸媒在進(jìn)行初期的具體使用時(shí)具有很好的活性，其床層的溫度也相對(duì)較低，系統(tǒng)壓力的降低針對(duì)觸媒來(lái)說(shuō)都能起到十分重要的保護(hù)作用。當(dāng)具體的觸媒陸續(xù)使用到后半階段時(shí)床層的實(shí)際溫度也在進(jìn)行提高，此時(shí)所受到的壓力也要不斷上升。而超溫是在具體的生產(chǎn)過(guò)程中針對(duì)觸媒的活性所造成的影響是不能忽視，同時(shí)其出現(xiàn)的頻率也相對(duì)頻繁，這是需要注意的是必須要實(shí)時(shí)關(guān)注負(fù)荷波動(dòng)所造成的超溫等現(xiàn)象，一旦不能及時(shí)進(jìn)行巧妙的處理就會(huì)嚴(yán)重影響到催化劑的正常使用壽命，不僅如此在具體的高溫條件下也很容易發(fā)生條件性反應(yīng)，并且反應(yīng)劇烈，而更加嚴(yán)重的是還會(huì)直接產(chǎn)生在催化劑的表面上，如果催化劑的具體使用面積一旦減少就會(huì)讓實(shí)際的催化劑活性明顯下降。在具體的操作時(shí)也要更加嚴(yán)格的依照觸媒升溫等多種原則進(jìn)行具體操作，低溫出水以及低點(diǎn)還原和低負(fù)荷生產(chǎn)等。不僅如此還要依照更加嚴(yán)格的升溫速度，其速率必須要控制在不超過(guò)25℃每小時(shí),通過(guò)空氣的持續(xù)進(jìn)入讓系統(tǒng)的壓力也在不斷加強(qiáng)相應(yīng)的反應(yīng)熱也在持續(xù)上升，而在提升壓力不提升溫度的情況喜愛(ài)必須要充分利用氣泡的放空量來(lái)控制升溫速度，只有這樣才可以十分有效的防止在進(jìn)行接起時(shí)所產(chǎn)生的氣壓過(guò)猛等現(xiàn)象，在合成復(fù)產(chǎn)蒸汽不能夠比較及時(shí)的外送就會(huì)導(dǎo)致超溫的現(xiàn)象，此時(shí)柴文就會(huì)讓觸媒微晶的尺寸不斷加強(qiáng)。

3.我國(guó)甲醇工業(yè)發(fā)展建議

我國(guó)發(fā)布的相關(guān)通知中關(guān)于煤化工產(chǎn)業(yè)準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)的明確規(guī)定為規(guī)范甲醇行業(yè)發(fā)展發(fā)揮了重要作用。從我國(guó)目前甲醛發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，不僅要積極發(fā)展超大化裝置降低生產(chǎn)成本，更重要的是使用新型節(jié)約型高效反應(yīng)器與工藝技術(shù)可以有效實(shí)現(xiàn)甲醇行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。第一，就我國(guó)目前的甲醇裝置技術(shù)與生產(chǎn)設(shè)備大部分都依靠進(jìn)口，日后我國(guó)甲醇合成多一煤為主要原料特點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)甲醇反應(yīng)器的開(kāi)發(fā)力度，從進(jìn)口到本國(guó)自產(chǎn)；第二，我國(guó)催化劑與國(guó)外催化劑在活性、選擇性、穩(wěn)定性上相比均具有較高水準(zhǔn)且價(jià)位合理，日后我國(guó)應(yīng)當(dāng)研制適應(yīng)大型裝置的催化劑并改善其外觀；第三，我國(guó)應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步加強(qiáng)甲醇與其他生產(chǎn)工藝結(jié)合，不僅可以有效提高集成工藝設(shè)計(jì)更能夠有效的實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排；第四，我國(guó)提倡可持續(xù)發(fā)展，站在這個(gè)角度來(lái)看，新型甲醇合成工藝，例如:二氧化碳加氫、甲烷部分氧化及生物發(fā)酵等均可以作為研究發(fā)展方向。

4.結(jié)語(yǔ)

總而言之，若想使甲醇合成裝置穩(wěn)定運(yùn)行，最為關(guān)鍵的就是對(duì)觸媒進(jìn)行保護(hù)，嚴(yán)格控制進(jìn)料比例、操作壓力與操作溫度和觸媒床層溫度等因素則可以有效達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)行的效果。我國(guó)在未來(lái)發(fā)展甲醇合成技術(shù)的道路上只有不斷的將化工新材料、化工設(shè)備、新能源開(kāi)發(fā)進(jìn)行不斷研究與發(fā)展，才能夠有效提高甲醇就近轉(zhuǎn)化率與國(guó)際企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，最終逐步推進(jìn)甲醇工業(yè)總體技術(shù)水平不斷達(dá)到國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)水平。

[1]錢(qián)伯章.甲醇生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)展[J].精細(xì)化工原料及中間體，2012（02）:35-39.

[2]杜彬.甲醇制氫研究進(jìn)展[J].遼寧化工 2011，40（12）:1252-1254.