化工过程安全工程9

是催化剂的毒物，为了保护铜基催化剂，原料气 在进入甲醇合成塔前用装有活性炭的过滤器进行吸附，过滤使气 体进一步得到净化

9.4.6

粗甲醇中间贮罐

中间贮槽是接受减压液体的设备，为保证安全，在槽顶装有 压力表和安全阀，以便于清理和检修顶部还装有人孔，大部分设 有排污口，粗甲醇中间贮槽用普通碳钢制造。 9.4.7 循环过程及循环压缩机

循环压缩机的任务是把出合成塔的未反应的气体送回甲醇合成 塔。 9.4.8 原料气制造及净化过程危险分析

联醇生产对原料气的要求，既要满足合成氨的生产，有具有甲 醇生产的特点，两者兼顾，不能偏废任何一个方面 。

在联醇工艺生产中甲醇产品要消耗一定的物料合成氨生产必 须要有3摩尔的氢和1摩尔的氮，而生产甲醇则需要2摩尔氢和1摩 尔一氧化碳，原料气中一氧化碳的含量需根据甲醇产量在整个生 产中的比例，甲醇合成催化剂反应活性和一氧化的甲醇转化率来 确定。因此在原料气制造时应具有调节和改变原料气中一氧化碳 量的手段。

原料气的含氮量应较低。在制造原料气时，以煤焦为原料的 固定层造气炉为例制气时必须先吹入空气，使煤焦燃烧以供应给 制气时水蒸气分解所需的热量。空气中氧燃烧掉以后，不参加反 应的氮就成了原料气这就是原料气中氮的来源，为了使原料气同 时能满足生产合成氨与生产甲醇的需要，必须降低合成氨中原料 气中氮的含量，制造氮含量低的原料气。清除原料气中催化剂毒 物十分重要，单产合成氨时，原料气中的硫、磷、氯、砷、汞以 及氧与碳的含氧化合物，都是合成氨催化剂的毒物，必须在进入 合成氨合成塔之前彻底清除。

9.5

9.5.1

低压合成甲醇工艺安全控制

反应温度和压力 最适宜温度及转化深度与催化剂的老化程度也有关。一般为

了使催化剂有较长的寿命，开始时宜采用较低温度，过一定时间 后再升至适宜温度，其后随着催化剂老化程度的增中，反应温度 也需相应提高。 增加压力可加快反应速度，所需压力与反应温度有关，如果 反应温度高，由于化学平衡的限制，必须采用高压，以提高其推 动力，温度低则低压。

9.5.2

空速

合成甲醇的空速大小影响选择性和转化率，直接关系到催化 剂的生产能力和单位时间的放热量。合适的空速与催化剂的活性 和反应温度是密切相关的。一般来说，接触时间长是不适宜的， 不仅有利于副反应进行，生成高级醇类，且使催化剂的生产能力 降低。高空速下进行操作可以提高合成反应器生产能力，减少副 反应，提高甲醇产品纯度。但是，空速太高也有缺点，因为这样 单程转化率小，甲醇浓度太低，甲醇难于从反应气中分离出来。 采用铜系催化剂的低压合成法适宜空速一般为10000h-1左右（标 米3/米3催化剂·时）。

9.5.3

原料气组成

合成甲醇原料气H2/CO的化学计量比是2∶1。CO含量高，不 仅对温度控制有害，而且能引起羰基铁在催化剂上的积聚，使催 化剂失掉活性，低CO含量有助于避免上述困难。故一般常采用 H2过量。由于CO2的比热比CO高而其加氢反应热却较小，故原料 气中有一定CO2含量，可以降低峰值温度，CO2的存在也可抑制 二甲醚的生成。原料气中有氮及甲烷等惰性物存在时，使H2及 CO的分压降低，导致反应的转化率降低。 9.5.4 催化剂的活化