【2019年整理】甲醇裂解制氫資料(20210430150812)

1、甲醇裂解制氫技術(shù)綜述 【關(guān)鍵詞】甲醇裂解制氫 【摘要】氫氣在工業(yè)上有著廣泛的用途。近年來，由于精細(xì)化工、蒽醌法制雙氧水、粉末冶金、油脂加氫、林業(yè)品 和農(nóng)業(yè)品加氫、生物工程、石油煉制加氫及氫燃料清潔汽車等的迅速發(fā)展，對(duì)純氫需求量急速增加。甲醇蒸汽轉(zhuǎn)化制氫和二氧化碳技術(shù)1前言氫氣在工業(yè)上有著廣泛的用途。近年來，由于精細(xì)化工、蒽醌法制雙氧水、粉末冶金、油脂加氫、林業(yè)品和農(nóng)業(yè)品 加氫、生物工程、石油煉制加氫及氫燃料清潔汽車等的迅速發(fā)展，對(duì)純氫需求量急速增加。對(duì)沒有方便氫源的地區(qū)，如果采用傳統(tǒng)的以石油類、天然氣或煤為原料造氣來分離制氫需龐大投資， “相當(dāng)于半個(gè) 合成氨”，只適用于大規(guī)模用戶。對(duì)中小用戶電

2、解水可方便制得氫氣，但能耗很大，每立方米氫氣耗電達(dá)6度，且氫純度不理想，雜質(zhì)多，同時(shí)規(guī)模也受到限制，因此近年來許多原用電解水制氫的廠家紛紛進(jìn)行技術(shù)改造，改用甲 醇蒸汽轉(zhuǎn)化制氫新的工藝路線。西南化工研究設(shè)計(jì)院研究開發(fā)的甲醇蒸汽轉(zhuǎn)化配變壓吸附分離制氫技術(shù)為中小用戶提供了一條經(jīng)濟(jì)實(shí)用的新工藝 路線。第一套 600Nm3/h 制氫裝置于 1993 年 7 月在廣州金珠江化學(xué)有限公司首先投產(chǎn)開車，在得到純度99.99%氫氣同時(shí)還得到食品級(jí)二氧化碳，該技術(shù)屬國內(nèi)首創(chuàng)，取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。此項(xiàng)目于93 年獲得化工部?jī)?yōu)秀設(shè)計(jì)二等獎(jiǎng)、 94 年獲廣東省科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。2工藝原理及其特點(diǎn)本工藝以來源方便的甲醇和脫

3、鹽水為原料，在220280C下，專用催化劑上催化轉(zhuǎn)化為組成為主要含氫和二氧化碳轉(zhuǎn)化氣，其原理如下：主反應(yīng)：CH30H = CO + 2H2+90.7 KJ/molCO+ H2O = CO2 + H2-41.2 KJ/mol總反應(yīng)： CH3OH H2O = CO2 + 3H2+49.5 KJ/mol副反應(yīng)：2CH3OH =CH3OCH3 H2O-24.9 KJ/molCO+ 3H2 =CH4H2O-+206.3KJ/mol上述反應(yīng)生成的轉(zhuǎn)化氣經(jīng)冷卻、冷凝后其組成為H273 74CO223 24.5CO 1.0CH3OH300ppm飽和H2O 該轉(zhuǎn)化氣很容易用變壓吸附等技術(shù)分離提取純氫。廣州金珠江

4、化學(xué)有限公司 600Nm3/h 制氫裝置自 93 年 7 月投產(chǎn)后，因后續(xù)用戶雙氧水的擴(kuò)產(chǎn)，于 97 年 4 月擴(kuò)產(chǎn) 1000Nm3/h 制氫裝置投產(chǎn)，后又?jǐn)U產(chǎn)至 1800Nm3/h ，于 2000年 3月投產(chǎn)。本工藝制氫技術(shù)給金珠江化學(xué)有限公司 帶來良好的經(jīng)濟(jì)效益。目前國內(nèi)應(yīng)用此技術(shù)的企業(yè)已近百家，通過幾年來的運(yùn)轉(zhuǎn)證明，本工藝技術(shù)成熟、操作方便，運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定、無污染。本工藝技術(shù)有下列特點(diǎn)：1. 甲醇蒸汽在專用催化劑上裂解和轉(zhuǎn)化一步完成。2. 采用加壓操作，產(chǎn)生的轉(zhuǎn)化氣不需要進(jìn)一步加壓，即可直接送入變壓吸附分離裝置，降低了能耗。3與電解法相比，電耗下降 90%以上，生產(chǎn)成本可下降 4050%，且氫

5、氣純度高。與煤造氣相比則顯本工藝裝置簡(jiǎn) 單，操作方便穩(wěn)定。煤造氣雖然原料費(fèi)用稍低，但流程長(zhǎng)投資大，且污染大，雜質(zhì)多，需脫硫凈化等，對(duì)中小規(guī)模 裝置不適用。4專用催化劑具有活性高、選擇性好、使用溫度低，壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。5采用導(dǎo)熱油作為循環(huán)供熱載體，滿足了工藝要求，且投資少，能耗低，降低了操作費(fèi)用。3工藝過程工藝流程如圖所示。甲醇和脫鹽水按一定比例混合后經(jīng)換熱器預(yù)熱后送入汽化塔，汽化后的水甲醇蒸汽經(jīng)鍋熱器過熱后進(jìn)入轉(zhuǎn)化器在催化劑床層進(jìn)行催化裂解和變換反應(yīng)， 產(chǎn)出轉(zhuǎn)化氣含約 74%氫氣和 24%二氧化碳，經(jīng)換熱、 冷卻冷凝后進(jìn)入水洗吸收 塔，塔釜收集未轉(zhuǎn)化完的甲醇和水供循環(huán)使用，塔項(xiàng)氣送變壓吸附裝置提

6、純。根據(jù)對(duì)產(chǎn)品氣純度和微量雜質(zhì)組分的不同要求，采用四塔或四塔以上流程，純度可達(dá)到99.999.999%。設(shè)計(jì)處理能力為1500 Nm3/h轉(zhuǎn)化氣、純度為99.9%的變壓吸附裝置，其氫氣回收率可達(dá) 90%以上。轉(zhuǎn)化氣中二氧化碳可用變壓吸附裝置提純到食品級(jí)，用于飲料及酒類行業(yè)。這樣可大大降低生產(chǎn)成本。流程設(shè)置先 經(jīng)變壓吸附裝置分離二氧化碳后，富含氫氣的轉(zhuǎn)化氣經(jīng)加壓送入變壓吸附裝置提純。本工藝原料0.570.32簡(jiǎn)單，配套的公用工程要求較低，極易滿足。集多年的的工業(yè)化裝置運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)，得岀其原料及動(dòng)力消耗如下: 甲醇 脫鹽水電 220V/380V150儀表空氣80 Nm3/hNm3純氫車間成本為 2.0

7、3.0元，若二氧化碳能回收銷售，則產(chǎn)品成本可下降至)生產(chǎn)成本：每根據(jù)裝置規(guī)模和甲醇市場(chǎng)價(jià)格波動(dòng)稍有不同。1.52.0元。(車間成本5環(huán)保5.1廢氣：本技術(shù)采用物料內(nèi)部自循環(huán)工藝流程，故正常開車時(shí)基本上無三廢排放，僅在原料液貯罐有少量含 放氣排岀，以1000Nm3/h制氫裝置為例，其量為1.01.7Nm3/h，氣體組成如下：CO2 和 CH3OCH3 釋組份CO2CH3OCH3H2CH3OHH2O組成 84.032.661.003.2411.38因氣量小，基本上無毒，可直接排入大氣。變壓吸附工藝馳放氣經(jīng)阻火器后排入大氣，其中含大量的二氧化碳?xì)夂蜕倭康臍錃饧拔⒘康囊谎趸己退?，?duì)環(huán)境不 造成污染

8、。5.2 廢液：本工藝僅汽化塔塔底不定期排出少量廢水， 其中含甲醇 0.5%以下，經(jīng)稀釋后可達(dá)到 GB8978-88 中第二類污染物排放標(biāo)準(zhǔn)， 直接排入下水。5.3 廢渣：導(dǎo)熱油鍋爐房有一定量的燃燒煤渣，可集中處理。（只有以煤為燃料的導(dǎo)熱油系統(tǒng)有廢渣。）6推廣應(yīng)用情況現(xiàn)已技術(shù)轉(zhuǎn)讓或提供成套裝置的單位列表如下：西南化工研究院目前可提供20 5000Nm3/h 范圍內(nèi)各種規(guī)模的甲醇蒸汽轉(zhuǎn)化制氫裝置?？韶?fù)責(zé)設(shè)計(jì)、安裝指導(dǎo)、人員培訓(xùn)、開車等技術(shù)工作，也可提供成套工程裝置如設(shè)備、電氣、儀表等的 硬件裝備。裝置投產(chǎn)后，長(zhǎng)期實(shí)行技術(shù)回訪等跟蹤運(yùn)行服務(wù)，保證裝置穩(wěn)定運(yùn)行。7 結(jié)論工業(yè)化實(shí)踐證明本技術(shù)工藝先進(jìn)，

9、技術(shù)成熟；裝置簡(jiǎn)單，操作容易，運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定。此工藝特別對(duì)中小規(guī)模需氫用戶，有較 好的市場(chǎng)前景。該工藝專用催化劑不斷進(jìn)行改進(jìn)，不僅保持了高活性、高選擇性的優(yōu)點(diǎn)，在催化劑壽命上亦有較大突破，廣州金珠江化 學(xué)有限公司使用的催化劑壽命已超過 4 年。工藝過程說明甲醇催化轉(zhuǎn)化造氣生產(chǎn)工藝過程可分為： 原料液預(yù)熱、汽化、過熱、轉(zhuǎn)化反應(yīng)、產(chǎn)品氣冷卻冷凝、產(chǎn)品氣凈化等四個(gè)過 程。本裝置為兩套完全獨(dú)立的系統(tǒng)，在以下敘述過程中設(shè)備、閥門、調(diào)節(jié)閥等位號(hào)省去 系統(tǒng)。1 工藝過程1.1 原料液預(yù)熱、汽化、過熱工序 將甲醇和脫鹽水按規(guī)定比例混和，經(jīng)泵加壓送入系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)熱、汽化過熱至反應(yīng)溫度的過程。其工作范圍是：甲醇計(jì)量 罐、

10、循環(huán)液貯槽、 原料進(jìn)料泵、換熱器、汽化塔、過熱器等設(shè)備及其配套儀表和閥門。1.2 催化轉(zhuǎn)化反應(yīng)工序在反應(yīng)溫度和壓力下，原料蒸汽在轉(zhuǎn)化爐中完成氣固相催化轉(zhuǎn)化反應(yīng)。工作范圍是：轉(zhuǎn)化爐一臺(tái)設(shè)備及其配套儀表和閥 門。該工序的目的是完成化學(xué)反應(yīng)，得到主要組分為氫氣和二氧化碳的轉(zhuǎn)化氣。1.3 轉(zhuǎn)化氣冷卻冷凝工序?qū)⑥D(zhuǎn)化爐下部岀來的高溫轉(zhuǎn)化氣經(jīng)過冷卻、冷凝降到40 C以下的過程。其工作范圍是：換熱器、冷卻器二臺(tái)設(shè)備及其配套儀表和閥門。1.4 轉(zhuǎn)化氣凈化工序含有氫氣、二氧化碳以及少量一氧化碳、甲醇和水的低溫轉(zhuǎn)化氣，進(jìn)入水洗塔用脫鹽水吸收未反應(yīng)甲醇的過程。其工作 范圍是：水洗塔、脫鹽水中間罐、氣體緩沖罐、脫鹽水進(jìn)

11、料泵五臺(tái)設(shè)備及其配套儀表和閥門。2.0工藝過程主要控制指標(biāo)2.1 原料汽化過熱2.1.1原料甲醇流量1134kg/h2.1.2原料液流量2590Kg/h2.1.3汽化過熱塔進(jìn)料溫度165 C2.1.4汽化過熱塔塔釜壓力 （表壓 ）1.1 MPa2.2 轉(zhuǎn)化反應(yīng)2.2.1進(jìn)料溫度200 260C2.2.2反應(yīng)溫度220 280C2.2.3導(dǎo)熱油溫度235 290C2.2.4換熱器岀口轉(zhuǎn)化氣溫度110140C2.2.5冷卻器岀口轉(zhuǎn)化氣溫度V 40 C2.2.6反應(yīng)壓力 （表壓 ） 1.1MPa2.3 水洗分離2.3.2 循環(huán)液量 （出塔 ）1469Kg/h循環(huán)液組成 （wt ）：甲醇0 252.3

12、.3 出塔轉(zhuǎn)化氣量 3135Nm3/h轉(zhuǎn)化氣組成 （V ）：氫73 74.5二氧化碳23 24.5%一氧化碳 0.8%甲醇0.03%甲烷0.20%2.4 催化劑還原2.4.1 還原循環(huán)氣量2100 Nm3/h2.4.2 還原氣氫含量0.5 102.4.3 還原溫度110230C2.4.4 還原壓力 0.05 MPa2.5 其它2.5.1 進(jìn)工段冷卻水壓力0.3MPa2.5.2 進(jìn)工段儀表空氣壓力0.40.60 MPa2.5.3 導(dǎo)熱油流量 160 m3/h化學(xué)反應(yīng)原理甲醇與水蒸汽混合物在轉(zhuǎn)化爐中加壓催化完成轉(zhuǎn)化反應(yīng)，反應(yīng)生成氫氣和二氧化碳，其反應(yīng)式如下：+49.5 KJ/mol主反應(yīng)：CH30

13、H + H20 = C02 + 3H2副反應(yīng)：CH30H = CO + 2H2+90.7 KJ/mol2CH3OH = CH3OCH3 + H20 24.90KJ/molC0+ 3H2 = CH4 + H20206.3KJ/mol主反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，采用導(dǎo)熱油外部加熱。轉(zhuǎn)化氣經(jīng)冷卻、冷凝后進(jìn)入水洗塔，塔釜收集未轉(zhuǎn)化完的甲醇和水供循 環(huán)使用，塔頂轉(zhuǎn)化氣經(jīng)緩沖罐送變壓吸附提氫裝置分離。原料和產(chǎn)品性質(zhì)1.1 原料性質(zhì) 原料甲醇性質(zhì)化學(xué)名稱為甲醇，別名甲基醇、木醇、木精。分子式 CH30H ，分子量 32.04 。是有類似乙醇?xì)馕兜臒o色透明、易燃、 易揮發(fā)的液體。比重為0.7915。熔點(diǎn)-97.80 C

14、,沸點(diǎn)64.7 C, 20C時(shí)蒸汽壓96.3mmHg，粘度0.5945厘泊，閃點(diǎn)11.11C,自燃點(diǎn)385 C,在空氣中的爆炸極限為6.036.5 %。甲醇是最常用的有機(jī)溶劑之一，能與水和多種有機(jī)溶劑互溶。甲醇有毒、有麻醉作用，對(duì)視神經(jīng)影響很大，嚴(yán)重時(shí)可引起失明。 原料脫鹽水性質(zhì) （ 省略 ）1.2 產(chǎn)品性質(zhì)本裝置生產(chǎn)的產(chǎn)品甲醇催化轉(zhuǎn)化氣，其主要組份為氫氣和二氧化碳，性質(zhì)分述如下： 氫氣性質(zhì)分子式H2,分子量2.0158，無色無臭氣體。無毒無腐蝕性。氣體密度0.0899Kg/m3 ,熔點(diǎn)-259.14 C,沸點(diǎn)-252.8 C,自燃點(diǎn)400 C,極微溶于水、醇、乙醚及各種液體，常溫穩(wěn)定，高溫有

15、催化劑時(shí)很活潑，極易燃、易爆，并能與許多非金屬和金屬化合。 二氧化碳性質(zhì)化學(xué)名稱二氧化碳，別名：碳酸酐、碳酐、碳酸氣。分子式 CO2，分子量44.01，無色無臭氣體。有酸味，氣體密度1.977Kg/m3，熔點(diǎn)-56.6 C,沸點(diǎn)-78.5 C （升華）,易溶于水成碳酸，可溶于乙醇、甲醇、丙酮、氯仿、四氯化碳和苯， 屬不燃?xì)怏w，可作滅火劑。原料和產(chǎn)品規(guī)格2.1 原料規(guī)格甲醇：符合國標(biāo) GB338-92 一級(jí)品標(biāo)準(zhǔn)要求。建議用 30Kt/y 以上規(guī)模合成甲醇裝置產(chǎn)品，運(yùn)輸過程無污染；嚴(yán)禁使 用回收甲醇。脫鹽水： 符合國家 GB12145-89P （直流爐）要求，且氯離子含量小于或等于 3ppm2.

16、2 產(chǎn)品規(guī)格 轉(zhuǎn)化氣組成：H273 74.5 %CO223 24.5%COV 0.8%CH3OH300ppm飽和H2O壓力：1.1MPa溫度：操作程序1 開車前的準(zhǔn)備工作1.1 一般準(zhǔn)備和檢查1、檢查水、電、汽、軟水、儀表空氣、 氮?dú)狻錃?、燃料等的供?yīng)情況，并與有關(guān)部門聯(lián)系，落實(shí)供應(yīng)數(shù)量和質(zhì)量要求。2、關(guān)閉所有排液閥、排污閥、放空閥、進(jìn)料閥、取樣閥。開啟冷卻水、儀表空氣等進(jìn)工段總閥。3、 通知導(dǎo)熱油鍋爐房準(zhǔn)備開車，并聯(lián)系確定開車的具體時(shí)間和質(zhì)量數(shù)量要求（壓力、溫度、流量等 ）。4、通知分析室準(zhǔn)備生產(chǎn)控制分析工作。5、檢查動(dòng)力設(shè)備的完好情況，檢查所有儀表電源、氣源、信號(hào)是否正常。6、落實(shí)產(chǎn)品用

17、戶。因轉(zhuǎn)化催化劑不希望中途頻繁停車，如用戶沒落實(shí)不要急于開車。7、檢查消防和安全設(shè)施是否齊備完好。8、操作人員、分析人員、管理和維修人員經(jīng)技術(shù)培訓(xùn)，并考核合格方能上崗。2 開車操作程序投料開車程序應(yīng)在催化劑還原結(jié)束后進(jìn)行，無時(shí)間間隔。開車時(shí)序一般為：水冼塔開車、汽化塔開車、轉(zhuǎn)化爐開車、系 統(tǒng)升壓。還原結(jié)束后，關(guān)閉還原系統(tǒng)閥，開啟轉(zhuǎn)化爐后直到放空管線間所有閥門，關(guān)閉有關(guān)閥門，準(zhǔn)備系統(tǒng)開車。注意：開車負(fù)荷一般采用30% 60%滿負(fù)荷量，待系統(tǒng)穩(wěn)定后逐漸加大到滿負(fù)荷量2.1 準(zhǔn)備1、檢查工具和防護(hù)用品是否齊備完好。2、檢查動(dòng)力設(shè)備是否正常，對(duì)潤(rùn)滑點(diǎn)按規(guī)定加油，并盤車數(shù)圈。3、檢查各測(cè)量、 控制儀表是

18、否失靈， 準(zhǔn)確完好，并打開儀表電源、氣源開關(guān)。4、通知甲醇庫和脫鹽水站向本裝置送原料。使甲醇中間罐和脫鹽水中間罐的液位達(dá)90%，停止送料。5、催化劑還原系統(tǒng)所有閥門、儀表維持原開車狀態(tài)不變。6 、通知導(dǎo)熱油爐工序，做好開車準(zhǔn)備。7、確定開車投料量，明確投料量與各參數(shù)間關(guān)系。2.2 水冼塔開車1、開脫鹽水中間罐出料閥、脫鹽水進(jìn)料泵進(jìn)口閥、旁路閥，啟動(dòng)進(jìn)料泵，使脫鹽水泵運(yùn)轉(zhuǎn)正常。2、 開泵脫鹽水進(jìn)料出口閥，關(guān)脫鹽水進(jìn)料旁路閥， 用調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)回流量，使流量達(dá)要求值。3、當(dāng)水洗塔塔釜出現(xiàn)液位后，開塔釜排液調(diào)節(jié)閥旁路閥，向循環(huán)液貯槽送脫鹽水，然后開調(diào)節(jié)閥前后閥，控制水洗塔液 位在 30 40%。2.3

19、汽化塔開車1、開甲醇中間罐出口閥、甲醇流量計(jì)前后閥、開循環(huán)液貯槽出口閥，使水甲醇混合， 開泵甲醇進(jìn)料泵進(jìn)口閥，旁路閥，啟動(dòng)泵，使甲醇進(jìn)料泵運(yùn)轉(zhuǎn)正常。2、 開甲醇進(jìn)料泵出口閥，關(guān)甲醇進(jìn)料泵旁路閥，調(diào)節(jié)進(jìn)料泵刻度向系統(tǒng)送水甲醇。在取樣點(diǎn)取樣分析，通過調(diào)節(jié)原料 甲醇的流量，使水甲醇配比達(dá)到要求值。3、當(dāng)汽化塔塔釜液位達(dá) 10%時(shí)，開啟汽化塔頂放空閥，緩慢開啟塔釜導(dǎo)熱油進(jìn)口閥旁路閥、前后閥，用調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)進(jìn)汽 化塔導(dǎo)熱油量。當(dāng)塔頂排放氣量穩(wěn)定時(shí)，開啟過熱器底部排污閥，無液珠排出時(shí)關(guān)閉排污閥，即可轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)化爐開車。2.4 轉(zhuǎn)化爐開車1、開轉(zhuǎn)化爐進(jìn)口閥，關(guān)閉汽化塔頂放空閥，即向轉(zhuǎn)化爐送水甲醇原料氣。2、 使導(dǎo)

20、熱油爐溫度穩(wěn)定至230 C,檢查裝置設(shè)備、管線、閥門、儀表等運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常，并觀察各工藝參數(shù)間關(guān)系，若無 異常現(xiàn)象便可進(jìn)行系統(tǒng)升壓。2.5 系統(tǒng)升壓1、開流量計(jì)前后閥， 關(guān)閉旁路閥， 開系統(tǒng)壓力調(diào)節(jié)閥及其前后閥， 關(guān)閉旁路閥。 緩慢關(guān)小閥， 使系統(tǒng)升壓， 直至達(dá) 1.1MPa注意：必須保證原料氣體適量通過催化劑床層，所以系統(tǒng)調(diào)壓閥不能處于全關(guān)狀態(tài)2、調(diào)節(jié)系統(tǒng)壓力調(diào)節(jié)閥開度，使系統(tǒng)壓力、轉(zhuǎn)化氣量穩(wěn)定 3、檢查原料液進(jìn)料量及其水甲醇配比，使達(dá)要求值；檢查轉(zhuǎn)化氣量，通過閥調(diào)節(jié)進(jìn)下部的導(dǎo)熱油流量，控制好塔釜液位 在1540%。4、調(diào)節(jié)使進(jìn)水洗塔脫鹽水量穩(wěn)定并達(dá)要求值，使液位穩(wěn)定。此時(shí)已完成系統(tǒng)投料開車工

21、作。觀察全系統(tǒng)運(yùn)行情況，若無異?，F(xiàn)象便可進(jìn)行下述操作使系統(tǒng)轉(zhuǎn)入正常工作。2.6 系統(tǒng)穩(wěn)定1、 檢查冷卻器冷卻水量，使進(jìn)入水洗塔的轉(zhuǎn)化氣溫度W40Co2、檢查緩沖罐出口轉(zhuǎn)化氣組成，調(diào)整水甲醇配比，控制轉(zhuǎn)化氣出口氣中一氧化碳、甲醇、水等組份達(dá)要求值。3、 全系統(tǒng)操作穩(wěn)定后，即可向后工段PSA-H2裝置輸送轉(zhuǎn)化氣。3 正常操作全系統(tǒng)開車完成后，即可逐步轉(zhuǎn)入正常操作。7.3.1 正常操作狀態(tài)的建立和維持1 、根據(jù)原料液進(jìn)料量、轉(zhuǎn)化氣流量、水甲醇配比、汽化塔液位、導(dǎo)熱油溫度、轉(zhuǎn)化氣組成、循環(huán)液組成及各控制點(diǎn)參數(shù) 對(duì)各控制參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，使系統(tǒng)操作處于正常范圍內(nèi)。2、根據(jù)所需轉(zhuǎn)化氣量及水甲醇配比確定甲醇

22、流量，將調(diào)節(jié)閥投入自動(dòng)調(diào)節(jié)。3、根據(jù)所需脫鹽水流量，將調(diào)節(jié)閥投入自動(dòng)調(diào)節(jié)4、根據(jù)所需轉(zhuǎn)化氣量及水甲醇配比，調(diào)節(jié)原料液進(jìn)料泵流量。5、根據(jù)循環(huán)液流量，將調(diào)節(jié)閥投入自動(dòng)調(diào)節(jié)。6、 調(diào)節(jié)冷卻器進(jìn)水閥，使轉(zhuǎn)化氣岀的溫度在40C以下。7、當(dāng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)化氣流量穩(wěn)定后，將系統(tǒng)壓力調(diào)節(jié)閥投入自動(dòng)調(diào)節(jié)。8根據(jù)所需轉(zhuǎn)化氣量及組成，適當(dāng)調(diào)整進(jìn)系統(tǒng)導(dǎo)熱油溫度。9、由汽化塔下部排液閥連續(xù)排出少量廢水，排出量控制在15.020.0Kg/ho全系統(tǒng)已處正常穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。系統(tǒng)處于正常操作時(shí)，按時(shí)記錄各操作參數(shù)并巡回檢查各控制點(diǎn)、設(shè)備、儀表、閥門等是否處正常狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象， 應(yīng)立即查明原因，及時(shí)處理，排除故障，維持系統(tǒng)正常操作狀態(tài)

23、。3.2 正常停車操作1、 停止導(dǎo)熱油爐加熱，維持導(dǎo)熱油循環(huán)，待反應(yīng)溫度降至200 C以下后，導(dǎo)熱油爐房停止向造氣裝置送導(dǎo)熱油，即開啟 導(dǎo)熱油裝置內(nèi)部短路閥。導(dǎo)熱油爐停車按導(dǎo)熱油爐停車要求進(jìn)行。2、 在導(dǎo)熱油爐降溫的同時(shí)，手動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)壓力調(diào)節(jié)閥，使系統(tǒng)緩慢降壓至0.4Mpa （或切開氣體緩沖罐，轉(zhuǎn)化氣可備用 轉(zhuǎn)化爐置換，開啟水洗塔頂放空閥降壓） 。3、 關(guān)閉進(jìn)轉(zhuǎn)化爐閥門，緩慢開啟汽化塔頂放空閥 ，汽化塔前系統(tǒng)降壓至常壓。4、汽化塔系統(tǒng)降壓的同時(shí)，停原料進(jìn)料泵，停止向系統(tǒng)進(jìn)料。5、轉(zhuǎn)化爐后系統(tǒng)繼續(xù)降壓，待降至0.2Mpa 時(shí)，關(guān)閉轉(zhuǎn)化爐的前后閥、旁路閥。6、停脫鹽水泵，停止向水洗塔送脫鹽水。關(guān)閉

24、水洗塔釜排液閥。7、分別用氮?dú)饣驓怏w緩沖罐轉(zhuǎn)化氣對(duì)轉(zhuǎn)化爐前后分段置換，考慮到降溫對(duì)系統(tǒng)壓力的影響，最好系統(tǒng)分段用氮?dú)饣驓錃?保壓至 0.2Mpa 。導(dǎo)熱油按要求降至一定溫度后， 停導(dǎo)熱油循環(huán)泵。 若長(zhǎng)期停車，則用加壓氮?dú)鈱?dǎo)熱油從系統(tǒng)壓回導(dǎo)熱油貯罐。8 、對(duì)催化劑實(shí)行保護(hù)操作或鈍化處理。3.3 緊急停車操作1 、凡遇下列情況之一應(yīng)采取緊急停車操作： 停電。 停冷卻水。 設(shè)備、管道爆炸斷裂、起火。 設(shè)備、管道或法蘭嚴(yán)重漏氣、漏液無法處理。 重要控制儀表失靈。2、操作步驟 緊急通知導(dǎo)熱油裝置停止加熱，打開導(dǎo)熱油裝置內(nèi)部短路閥，停止向造氣裝置送導(dǎo)熱油。 關(guān)閉轉(zhuǎn)化爐前閥，切開汽化塔系統(tǒng)與反應(yīng)系統(tǒng)。轉(zhuǎn)化

25、爐后系統(tǒng)適當(dāng)卸壓。汽化系統(tǒng)可維持壓力穩(wěn)定。 停原料進(jìn)料泵。 停脫鹽水進(jìn)料泵。 對(duì)催化劑實(shí)行特殊保護(hù)操作。 查明事故原因后再作進(jìn)一步處理。CNZ-1 甲醇制氫催化劑說明書CNZ-1 型催化劑是一種以銅為活性組份。由銅、鋅、鋁等的氧化物組成的新型催化劑。其對(duì)甲醇蒸汽轉(zhuǎn)化制氫和二氧化 碳具有高活性和良好的選擇性。一、催化劑的主要特性1. 型號(hào)：CNZ-1型2. 外觀顏色、外型尺寸和形狀：催化劑為黑色圓柱體。表面光滑，有光澤。公稱尺寸：5 X 5毫米3. 化學(xué)組成（重量 %）:組成CuOZnOAl2O3Na2O燒失重含量 %（重量） 605205150.1 104. 堆密度：0.951.25公斤/升5

26、. 機(jī)械破碎強(qiáng)度：60牛頓/厘米6. 催化活性采用模擬反應(yīng)器測(cè)定反應(yīng)器：25 X 1.5 mm催化劑裝量： 60 毫升催化劑尺寸：5X 5 mm還原條件：還原壓力：常壓還原溫度：110230 C還原空速： 1000 時(shí) -1還原時(shí)間： 50 小時(shí)還原氣：含 H2 0.5 20%的 N2 氣（或脫硫天然氣 ）測(cè)定條件：反應(yīng)壓力：常壓反應(yīng)溫度： 250C甲醇流量： 30 毫升 /小時(shí)催化劑活性：時(shí)空產(chǎn)率（轉(zhuǎn)化氣）600Nm3/ （ m3 cat h ）。二、催化劑包裝、貯存1. 催化劑用塑料袋包裝后裝入鐵桶內(nèi)。室內(nèi)貯存，嚴(yán)防受潮、受震和毒物污染。搬運(yùn)過程中禁止在地上滾動(dòng)。禁止從高 于 0.5 米的

27、地方落下，或撞擊。2. 在正常情況下，催化劑可以貯存一年以上，對(duì)催化劑的物理性能和活性不會(huì)有影響。三、催化劑的升溫、還原和鈍化CNZ-1 型催化劑由銅、鋅、鋁的氧化物組成。使用前應(yīng)進(jìn)行還原。1 還原條件：還原壓力：常壓還原空速： 1000 時(shí)-1還原氣：含 H2 0.510%的氮?dú)猓ɑ蛎摿蛱烊粴猓?還原氣質(zhì)量： 02 V 0.1%SV0.1ppmH20 V 0.2%氯化物v O.lppm油霧極微3. 升溫還原程序該CNZ-1型催化劑使用前須進(jìn)行升溫還原。在不同的溫度段分別按15C /h、10C /h、5C /h升溫速度進(jìn)行，在升溫過程中分階段提高還原氣中的氫氣含量（0.520% ）。4. 開車

28、準(zhǔn)備還原結(jié)束后，停止加入氫氣，關(guān)小還原氣量至原流量的80%。準(zhǔn)備正常開車投料，建議投料量為正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的30 80%5. 催化劑的鈍化卸出催化劑時(shí)，必須將催化劑鈍化處理。鈍化條件：鈍化氣：氧含量（用儀表空氣）為 0.15%的工業(yè)純氮?dú)?。鈍化空速： 1000 時(shí) -1鈍化壓力：常壓鈍化處理后的催化劑便可以卸出。四、注意事項(xiàng)： 催化劑的還原是十分重要的一步驟，必須小心操作。要保證催化劑充分還原，不可急燥行事。 還原完畢，準(zhǔn)備正常投料時(shí)，要避免反應(yīng)器溫度下降超過10C。CNZ-1型催化劑可以在230280 C下操作。催化劑使用前期可維持較低的操作溫度，后期可將操作溫度提高，以發(fā)揮催化劑的最大能力。 銅

29、系催化劑的缺點(diǎn)是耐熱性較差，故無論是升溫還原或在反應(yīng)操作中都要避免催化劑淬冷淬熱。否則會(huì)造成銅晶粒變 化，從而影響催化劑的活性和壽命。CNZ1 型甲醇脫氫催化劑升溫還原操作要求1 還原條件還原壓力：常壓還原空速： 5001000 時(shí)1還原氣：含 H2 0.510%的純氮?dú)?還原氣質(zhì)量O2 v 0.1%H2O v 0.2%Sv0.1ppm氯化物v 0.1ppm油霧極微3升溫還原程序分低空速和高空速1 催化劑的使用和保護(hù)1.1 轉(zhuǎn)化爐的清洗和準(zhǔn)備1、將轉(zhuǎn)化爐上、下封頭拆下，先檢查轉(zhuǎn)化爐質(zhì)量是否符合要求，再將轉(zhuǎn)化爐內(nèi)上下封頭、列管內(nèi)、板管和花板上的鐵銹 雜物全部清除干凈，必要時(shí)可進(jìn)行酸洗、水洗，再擦

30、凈、吹干備用，要求無鐵銹、無雜物。2、 下封頭花板上按要求規(guī)格放2層12目絲網(wǎng)，往花板上堆滿已經(jīng)洗凈吹干的1012mm的氧化鋁瓷球， 將瓷球上表面推平，要求瓷球上表面與轉(zhuǎn)化爐下花板面保持有1015mm 高的空間。3、重新裝好下封頭和上封頭，通氣對(duì)轉(zhuǎn)化爐再次進(jìn)行試漏查漏，當(dāng)確認(rèn)下封頭大法蘭不漏氣后，方可泄壓排氣，準(zhǔn)備裝 填催化劑。1.2 催化劑的裝卸1 、準(zhǔn)備 檢查檢修工具及防護(hù)用品是否齊全完好。 準(zhǔn)備好裝催化劑專用的量杯、漏斗、標(biāo)尺等專用工具。 對(duì)催化劑開桶進(jìn)行質(zhì)量檢查，用6 10 目的鋼網(wǎng)篩將催化劑中的碎粉篩除備用。在運(yùn)輸或存庫中不當(dāng)受到污染或被水浸泡變質(zhì)的催化劑一般不能使用。只有確認(rèn)催化劑

31、質(zhì)量符合要求時(shí)，才能裝入轉(zhuǎn)化爐內(nèi)。2、裝催化劑 卸下轉(zhuǎn)化爐上蓋，再次檢查轉(zhuǎn)化爐內(nèi)是否干凈，若不符合要求，要重新清掃干凈。逐根檢查反應(yīng)管，看有無堵 塞等異?，F(xiàn)象。 逐根定體積裝填催化劑（ 2.3 升/根），并做記號(hào)，以免漏裝或重裝 裝填時(shí)不能急于求成，以防出現(xiàn)架橋現(xiàn)象，當(dāng)出現(xiàn)架橋時(shí)應(yīng)作好標(biāo)記，及時(shí)處理 定量裝填完后，再逐根檢查有無漏裝，當(dāng)確認(rèn)無漏裝并已處理了架橋現(xiàn)象。如需要，再補(bǔ)充加裝一遍，保證每根 管內(nèi)催化劑量基本相等。 當(dāng)全部裝填完畢后，用儀表空氣吹凈上管板，裝好轉(zhuǎn)化爐上封頭及管線。注：催化劑裝填結(jié)束后，按要求對(duì)轉(zhuǎn)化爐進(jìn)行氣密性試驗(yàn)，確保轉(zhuǎn)化爐封頭法蘭無泄漏；卸下轉(zhuǎn)化爐下部過濾器，將絲 網(wǎng)上

32、雜物清掃干凈，裝好過濾器；對(duì)轉(zhuǎn)化爐已拆卸過的設(shè)備和管線等有關(guān)部位進(jìn)行試漏查漏，必要時(shí)需再次測(cè)試泄漏率 達(dá)合格。3、卸催化劑因各種原因需卸出催化劑， 當(dāng)需卸出已還原過的或使用過的催化劑時(shí)， 拆卸前必須對(duì)催化劑進(jìn)行鈍化處理操作。 （具 體操作見催化劑使用說明書）。 打開轉(zhuǎn)化爐上封頭。 松動(dòng)下蓋緊固螺栓，用手動(dòng)葫蘆或強(qiáng)度足夠的加長(zhǎng)拉筋螺栓支固，使下封頭法蘭與管板離開約80100mm，必要時(shí)使下蓋法蘭面傾斜 1015 從寬縫間卸出催化劑。 如催化劑還能使用， 卸出時(shí)應(yīng)小心操作，盡量減少催化劑破碎。卸完催化劑后，卸氧 化鋁瓷球。 將催化劑和氧化鋁瓷球分別收集好，并將轉(zhuǎn)化爐內(nèi)清洗干凈。1.3 還原系統(tǒng)的置

33、換因本裝置所用原料甲醇和產(chǎn)品氫氣均為易燃易爆品，故正式投料開車前必須用氮?dú)庵脫Q系統(tǒng)至O2V 2.0%以下。 而催化劑還原過程用氫氣作還原氣，為避免系統(tǒng)中氧存在使反復(fù)進(jìn)行還原-氧化過程，所以還原系統(tǒng)必須置換至 02W 0.5%，還原用氮?dú)庵醒鹾勘仨毜陀?0.1%。系統(tǒng)置換可分二步進(jìn)行。置換前先按置換氣流方向逐個(gè)開啟有關(guān)閥門。1 、還原、水洗的置換氮?dú)庥傻獨(dú)膺M(jìn)口 V1003閥加入，按下列流向置換系統(tǒng)：tC101 t E102tT101 E101 R101 E102 E103T102 V104，從 V104 罐后的系統(tǒng)放空管放空。2、汽化系統(tǒng)及部分管段置換 汽化塔T101系統(tǒng)置換：通過開啟 T10

34、1塔釜排污閥 V1034、V1035、V1036排氣，從塔釜取氣樣02 2.0%時(shí)，關(guān)閉T101 塔釜排污閥 V1034 、 V1035 、 V1036 。開啟泵 P101A/B 出口排氣閥，置換 PL104、 PL105 管道。NH101管道的置換：在系統(tǒng)置換合格后，關(guān)閉R101岀口閥V1065，開啟V1079閥，在A104取樣口取樣，02 Cu + H2O催化劑含約 5% 物理水，還原過程會(huì)生成少量水，須經(jīng)冷凝后排出。本工藝羅茨風(fēng)機(jī)為還原氣循環(huán)提供動(dòng)力。還原操作如下： 開啟還原系統(tǒng)閥門，催化劑還原氣循環(huán)氣流向如下：NH102 f E102 f E101 f R101 f E102 f E1

35、03 NH101。打開V1003閥，使氣囊 V102 充氮?dú)庵寥莘e的 80%。 啟動(dòng)羅茨風(fēng)機(jī)，使系統(tǒng)還原氣循環(huán)。 開 E103 冷卻水進(jìn)出口閥。 開轉(zhuǎn)化爐 R101 導(dǎo)熱油進(jìn)口閥 V1063 ；開 T101 塔釜導(dǎo)熱油進(jìn)口閥 TV101 旁路閥 V1033 、前后閥 V1031 、V1032 ，短路閥V1029。手動(dòng)開啟TV101閥，啟動(dòng)導(dǎo)熱油循環(huán)泵，使導(dǎo)熱油系統(tǒng)循環(huán)。 檢查還原系統(tǒng)、導(dǎo)熱油系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常。如無異常，則通知導(dǎo)熱油系統(tǒng)按催化劑還原程序升溫。 導(dǎo)熱油溫度升至 160C時(shí)，關(guān)閉T101塔釜導(dǎo)熱油進(jìn)口閥進(jìn)口閥TV101旁路閥V1033、前后閥 V1031、V1032。 還原具體操作按催化劑使用說明書進(jìn)行。 還原過程中定期在 T102 釜底排污閥 V1083 處排放冷凝水。定期向系統(tǒng)補(bǔ)充氮?dú)夂蜌錃狻?當(dāng)催化劑還原結(jié)束后，按下列步驟正常停車： 關(guān)外接氫、氮?dú)膺M(jìn)口閥。 停羅茨風(fēng)機(jī)。 關(guān)還原氣系統(tǒng)閥 V1079 、 V1053 、 V1071 。此時(shí)便可轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)化爐投料開車操作見 當(dāng)催化劑還原時(shí)，若發(fā)生意外事故時(shí)需緊急停車。其操作如下： 停供氫氣。 停導(dǎo)熱油加熱，維持導(dǎo)熱油循環(huán)。 查明原因后再作進(jìn)一步處理。如屬臨時(shí)性故障，排除后