合成甲醇流程的控制有三个重点,分别是反应器的温度、系统压力以及合成原料气在反应器入口处各组分的含量。图3-20是甲醇合成流程示意图。
反应器的温度主要是通过汽包来调节,如果反应器的温度较高并且升温速度较快,这时应将汽包蒸汽出口开大,增加蒸汽采出量,同时降低汽包压力,使反应器温度降低或温升速度变小;如果反应器的温度较低并且升温速度较慢,这时应将汽包蒸汽出口关小,减少蒸汽采出量,慢慢升高汽包压力,使反应器温度升高或温降速度变小;如果反应器温度仍然偏低或温降速度较大,可通过开启开工喷射器X601来调节。
系统压力的调节可以通过混合气入口量FRCA6001、H2入口量FRCA6002、放空量FRCA6004以及甲醇在分离罐中的冷凝量来控制;在原料气进入反应塔前有一安全阀(SV6001),当系统压力高于5.7 MPa时,安全阀会自动打开,当系统压力降回5.7 MPa以下时,安全阀自动关闭,从而保证系统压力不至过高。
图3-20 甲醇合成流程示意图
合成原料气在反应器入口处各组分的含量是通过混合气入口量FRCA6001、H2入口量FRCA6002以及循环量来控制的。冷态开车时,由于循环气的组成没有达到稳态时的循环气组成,需要慢慢调节才能达到稳态时的循环气的组成。调节混合气组成的方法可参考以下步骤:(www.daowen.com)
1.如果要增加循环气中H2的含量,应开大FRCA6002、增大循环量并减小FRCA6001,经过一段时间后,循环气中H2含量会明显增大;
2.如果要减小循环气中H2的含量,应关小FRCA6002、减小循环量并增大FRCA6001,经过一段时间后,循环气中H2含量会明显减小;
3.如果想要增加反应塔入口气中H2的含量,应开大FRCA6002并增加循环量(CO和CO2的单程转化率高,故消耗多),经过一段时间后,入口气中H2含量会明显增大;
4.如果要降低反应塔入口气中H2的含量,应关小FRCA6002并减小循环量,经过一段时间后,入口气中H2含量会明显降低。
其中循环量主要是通过蒸汽透平来调节。需要注意的是,由于循环气组分多,所以调节起来难度较大,不可能一蹴而就,需要一个缓慢的调节过程。
调平衡的方法和数值可参考以下:通过调节循环气量和混合气入口量使反应入口气中V(H2)∶V(CO)在7∶1~8∶1之间,同时通过调节FRCA6002,使循环气中H2的含量尽量保持在79%左右,同时逐渐增加入口气的量直至正常(FRCA6001的正常量为14877 m3/h,FRCA6002的正常量为13804 m3/h),达到正常后,新鲜气中H2与CO之比(FFR6002)在2.05∶1~2.15∶1之间。
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