甲醇合成工艺的文献综述

随着绿色可持续经济飞速发展,甲醇作为一种举足轻重的化工原料,有着不可替代的用途。工业生产的集群化、大型化对甲醇工业的快速发展有着直接带动作用,同时也促进了其他相关工业和整个经济社会的发展。随着经济全球化的进程越来越快,21世纪随着化工工业产业结构的不断优化、调整,精细化工领域逐渐占据了主导地位。近年来,由于社会需求的不断增大,我国甲醇工业的生产产能逐渐扩大,下游终端产品种类不断增加,也造成不可再生能源消耗不断增加。为了降低我国石油等石化能源过于依靠贸易进口及其他不确定性问题,降低、减少机动车辆排放出的温室气体及形成酸雨等危害气体造成的污染,本文综述了近年来国内外甲醇的产能及甲醇合成工艺研究现状。

西南化工研究设计院有限公司开发的甲醇合成催化剂通过性能考核

近日,西南化工研究设计院有限公司(简称西南院)开发的XNC-98-5型甲醇合成催化剂在国家能源集团榆林化工有限公司1.8 Mt/a装置上通过性能考核。该装置负荷为110%,MTO级甲醇产量为6.12 kt/d,各项运行指标均达到装置设计指标和技术协议要求。

分步沉淀法制备铜锌基甲醇合成催化剂及其性能研究

铜锌完全共沉淀方法是制备铜锌基甲醇合成催化剂的常用方法,然而该方法难以实现对催化剂表面铜-氧化锌交界面活性位点的构筑调控。为了解决这一问题,采用分步沉淀法,在催化剂整体锌含量一定的前提下,将催化剂的锌组分一部分与铜共沉淀形成内核,一部分在外包覆形成表面铜-氧化锌交界面位点,并研究了不同锌包覆比例对催化剂性能的影响。分别采用X射线衍射(XRD)、N2吸/脱附、X射线光电子能谱(XPS)和H2程序升温还原(H2-TPR)等方法对催化剂的晶粒尺寸、孔道结构、金属价态、电子结构和还原能力等进行了表征分析。结果表明,采用分步沉淀法合成的催化剂比共沉淀法合成的催化剂具有更小的晶粒尺寸、更丰富的孔道结构、更强的铜锌相互作用、更稳定的低价铜位点以及更强的还原能力。甲醇合成性能结果显示,在250℃、5.0 MPa和空速10000 h-1的条件下,锌包覆比例为25%时,催化剂的甲醇合成初活性和耐热后活性达到最优。相比于共沉淀法合成的催化剂,其初活性和耐热后活性分别提升了6%和13%。锌包覆比例为50%时,催化剂的耐热后活性衰退率最低,仅为共沉淀法合成的催化剂的66%。分步沉淀法合成的催化剂的活性和耐热性能均有大幅度提升,该方法实现了对甲醇合成催化剂表面活性位点的有效调控,从而成功提升了铜锌基甲醇合成催化剂的活性和热稳定性。

前体元素含量及物相组成对甲醇合成催化剂性能的影响

基于共沉淀法制备了不同n(Cu)∶n(Zn)的Cu/ZnO/Al_(2)O_(3)催化剂,采用XRD、FTIR和N2吸附-脱附等手段对二元前体及催化剂进行表征,并将催化剂用于合成气制甲醇反应,研究了二元前体的物相随n(Cu)∶n(Zn)的演变规律,分析了二元前体元素含量及物相组成对催化剂晶粒尺寸、织构性质和活性的影响。实验结果表明,Zn含量增加使得二元前体物相发生由锌孔雀石到锌孔雀石和绿铜锌矿混合相再到绿铜锌矿的结构转变;二元前体的物相组成同时反映了催化剂中Cu/Zn的相对含量,并影响焙烧后催化剂的晶粒大小和织构特征,进而影响催化剂的性能;当二元前体为锌孔雀石和绿铜锌矿混合相且锌孔雀石物相占比较高时,能够获得晶粒较小、比表面积和孔体积较大的催化剂。此时,催化剂的性能最佳,甲醇时空收率达1.45 g/(mL·h),活性衰减率为11.7%,具有较好的应用价值。

多变量预测控制(MPC)在甲醇合成氢碳比调节的应用分析

以中煤榆林205万t/a甲醇合成系统为研究对象,针对实际操作过程中氢碳比调整滞后导致合成塔温度波动及人工操作频繁等问题,引入多变量预测控制(MPC)系统,并结合实际操作中的控制难点和氢碳比影响因素,确定被控变量和操作变量,实现对甲醇合成装置的精细化控制。实践应用情况表明:MPC系统能够提升装置生产平稳性,提高装置的自动化水平,降低生产过程操作人员的劳动强度,提升装置效益。

RK-05型甲醇合成催化剂的工业应用

简单介绍了甲醇合成工艺流程,从单位体积催化剂甲醇产量、生产负荷、合成塔压差、床层温度、转化率五个方面介绍了两批RK-05型甲醇合成催化剂的工业应用情况,结果表明:RK-05型甲醇合成催化剂在使用的初期、中期阶段具有床层温度分布均匀、生产负荷稳步提升、催化剂转化率比较稳定、甲醇产量较好等特点。

甲醇合成过程中反应条件的优化策略分析

甲醇合成是一项重要的化工过程,关乎能源和化工行业的发展。然而,在甲醇合成过程中,反应条件的优化却是一个复杂的难题。反应温度的影响和精确控制对产率和选择性至关重要。催化剂的选择和活性直接影响反应效率和成本。原料气组成和反应压力的优化也是挑战之一。为了克服这些困难,可采取一系列优化策略。首先,改进催化剂和研发新型催化剂,可以提高反应效率和选择性。其次,精确控制和优化反应温度,可以有效提高产率和减少副反应。优化反应压力也是关键,可通过调节压力来提高反应效率。最后,对原料气的净化和配比进行精确控制,有助于确保反应的稳定性和高效性。综合采取这些优化策略,可以有效提升甲醇合成过程的效率和经济性。

甲醇合成生产工艺中系统结蜡问题的探讨

分析了甲醇生产中石蜡成分过多的工艺原因,介绍了甲醇合成反应中石蜡的生成危害及合成反应生成石蜡问题的防范策略及在线除蜡等工艺操作。

甲醇合成工艺流程及其控制要点分析

甲醇作为重要的化工基础原料,在化工产业中被广泛应用。在甲醇的合成工艺流程当中,主要存在高压法、中压法、低压法三种合成方法,但其具体的合成工艺路线大体相同,主要包括生成原料气、净化处理、压缩处理、合成粗甲醇、甲醇精馏这五个步骤。通过对其中的工艺参数和工艺设备进行控制,能够有效提升甲醇合成的效率和质量,从而推动甲醇合成工艺的进步。

大型煤化工甲醇合成装置水冷器在线除蜡技术分析

分析了甲醇性质与合成工艺流程,介绍了大型煤化工甲醇合成装置水冷器蜡的成因、危害以及在线除蜡技术,最后介绍了在线除蜡具体操作流程,以期给相关人士提供有效参考。

煤制甲醇合成塔制造质量控制措施

合成塔作为煤制甲醇生产过程中的核心设备,其设计、制造和质量控制直接关系到整个生产线的稳定性和产出质量。随着材料科学、加工技术和质量控制方法的不断进步,煤制甲醇合成塔的质量控制也面临新的挑战和机遇。通过系统分析煤制甲醇合成塔的设计与功能、制造过程及其在材料选择、加工工艺、组装安装和质量检验各环节的质量控制关键技术与措施,提出了一系列创新的质量控制方法和管理策略。通过案例分析,验证了这些措施在实际应用中的有效性,为提升煤制甲醇合成塔制造过程的质量控制水平提供了参考。

甲醇合成化工中的资源循环利用与可持续发展策略

甲醇合成化工作为化学产业的重要一环,其资源循环利用与清洁生产技术创新正成为推动可持续发展的关键因素。本文系统地探讨了甲醇生产过程中资源回收与再利用的策略,包括封闭式水循环系统的应用、废热回收技术的研究与应用、副产物及废弃物资源化利用,以及原料多样化与合成路径创新。同时,提出了在政策环境驱动下对甲醇产业链进行升级、全面评估甲醇生产对环境的影响、企业履行社会责任并构建环境管理体系,以及清洁生产技术推广等综合性策略,旨在促进甲醇工业的环境友好转型和产业链的绿色升级。

温度对甲醇合成过程中副产物含量的影响研究

在一系列化学和物理反应当中,温度作为重要的反应条件,对大部分物质的合成都存在不同的影响。在甲醇合成过程中,由于吸附含硫化合物或催化剂活性位烧结致使活性位降低,致使甲醇合成的催化剂在整个合成周期内容,需要通过调高温度的方式,激发合成的性能。但也正是因为调高温度后,催化反应的热力学平衡就会被打破,存在生成其他副产物。因此,通过研究温度对甲醇合成过程中副产物含量的影响,掌握甲醇在合成时的温度调控方式,保证合成过程稳定且有效的同时,降低副产物的生成,从而达到增加甲醇实际生产效率的目的,进一步为工业化的甲醇生产和催化剂提供参考与借鉴。

甲醇合成的工艺过程分析与操作控制优化策略

甲醇是一种重要的化工产品,广泛应用于化工、能源、医药等诸多领域。而甲醇的合成工艺则是一个复杂且关键的过程,涉及催化剂反应、气体分离、产品提纯等多个环节,对于提高工业生产效率、降低能耗、保护环境具有重要意义。为实现甲醇高效、低耗、高产的制备,必须对其技术流程开展深入研究,并持续优化运行控制策略。因此,文章着重分析了甲醇合成中的流程分析和运行控制的优化对策。

甲醇合成催化剂活性与稳定性研究

甲醇合成催化剂的研发面临着严峻的活性和稳定性权衡挑战。本文旨在系统揭示甲醇合成催化剂表观活性与微观活性之间的内在联系,探讨非均相催化剂表面反应动力学特性,以及催化活性受多种因素调控的量化表征。进一步分析了导致甲醇合成催化剂稳定性衰减的机理,并提出相应优化策略。基于上述理论分析,阐述了长效甲醇合成催化剂的研发途径,最后对活性与稳定性的综合评价方法和多功能催化材料设计进行了整合与交叉研究。

甲醇合成单程转化率的影响因素的分析

甲醇合成作为关键化工工艺,其单程转化率却受限于现有装置,制约了整体生产效率。为此,本文深入研究了反应条件、催化剂及原料等因素对甲醇合成单程转化率的影响。通过实验与理论分析,发现适当提高反应压力、优化催化剂性能及原料配比,能有效提升单程转化率。特别地,新型催化剂展现出优于传统催化剂的性能。本研究结果对于指导甲醇合成生产工艺改进具有重要价值,有助于提升产业效率和经济效益。

甲醇合成化工的废水处理与回用技术研究

在甲醇合成化工领域,废水处理与回用是环境治理及资源循环利用的重要部分。本研究全面分析了甲醇合成废水的特性,提出了针对性地分类方案,并探讨了高效生物处理技术的开发与应用。同时,本文还评估了物化方法在废水预处理中的创新应用,以及对高难度有机污染物的深度去除技术。此外,为了更好地实现废水的高效回用,本研究不仅制定并优化了废水回用标准,还集成了先进的废水再生处理技术。最后,文章结合智能化与大数据分析,展望了废水回用系统的智能化未来。

甲醇合成弛放气综合回收利用

甲醇合成弛放气中的惰性气体随着反应不断积累,会降低合成反应速率、增大合成塔进口和出口的压差,对催化剂造成不可逆的损害,所以在生产过程中需要持续排放弛放气,以保持各项工艺指标的正常。弛放气一般作为燃料气直接燃烧,其中不仅含有惰性气体,而且含有65%~70%(体积分数)氢气,热值较低,直接燃烧会造成资源浪费。采用变压吸附法对HT-L系统生产甲醇过程中产生的弛放气进行综合利用,回收得到纯度为99.9%的氢气以生产双氧水,产生的逆放气应用于燃烧系统循环利用,具有明显的经济效益。

影响甲醇合成催化剂失活的因素及对策

甲醇是一种重要的基础化工品,在化工行业和能源领域有着广泛的应用。甲醇的合成是一种重要的工业化学过程,而催化剂作为催化合成反应的关键组成部分,对甲醇合成的效率和产物选择性起着至关重要的作用。然而,催化剂在甲醇合成过程中会遭遇多种失活因素,导致催化活性下降甚至完全失效。因此,研究影响甲醇合成催化剂失活的因素,并提出有效的对策,对于提高甲醇合成的效率和降低生产成本具有重要意义。在此背景下,将简要概述影响甲醇合成催化剂失活的因素及对策,旨在为相关从业人员提供书面参考。

甲醇合成气压缩机运行故障原因分析及对策

2019年6月某300 kt/a煤基甲醇装置合成气压缩机(一开无备)主推力瓦温度及转子轴向位移一直呈上升趋势,采取开大防喘振阀降低出口压力的方式调整,未能奏效,2019年6月下旬合成气压缩机组及甲醇装置被迫停车检修。通过对机组运行及拆检过程中发现的一系列问题进行分析与研判,找到了症结所在——机组二段入口分离器内丝网除沫器严重损坏致平衡盘密封损坏严重。对合成气压缩机二段入口分离器内丝网除沫器进行更换、重新安装(PEEK材质)新平衡盘密封后,2019年7月初甲醇装置重启,至今合成气压缩机运行状态良好。