甲醇合成装置内结蜡原因分析及控制措施
2017-08-21茹文杰
氮肥与合成气 2017年5期
关键词:催化剂
茹文杰
(云南解化清洁能源开发有限公司解化化工分公司,云南开远 661600)
云南解化清洁能源开发有限公司解化化工分公司二甲醚厂年产200 kt甲醇合成装置于2008年9月建成投运。净化后的净化气进入甲醇合成装置,在Lurgi列管式均温型甲醇合成塔内CO,CO2与H2在操作压力6.0 MPa、操作温度220~250 ℃以及铜基催化剂的催化作用下,反应生成甲醇;同时,有副反应发生,导致高碳链的碳氢化合物及石蜡的生成。石蜡的生成对甲醇合成装置的生产运行极为不利,结腊严重时会引起甲醇水冷器和甲醇分离器堵塞,进而水冷效果和产品分离效果变差,压差增大,动力消耗增加,甚至要被迫停车清蜡[1-2]。因此,在甲醇生产过程中,找出石蜡生成的原因,避免、减少结蜡以及找到较好的除蜡方法,是一个非常值得探讨的问题。
1 石蜡的物化性质及生成机理
1.1 石蜡的物化性质
石蜡是固态高级烷烃混合物,主要组成是脂肪烃类,分子式为CnH2n+2,其中n=20~40,在47~64 ℃溶化,密度约0.9 g/cm3。
1.2 石蜡的生成机理
在铜基催化剂和其他一些特定的会导致石蜡生成的工艺条件下,H2与CO反应会生成不同组成的石蜡。经查阅资料和实际分析,甲醇合成反应过程中,在以下条件下,可能生成石蜡。
(1) 在反应温度较低时,如果铜基催化剂床层中含有极少量的铁、钴、镍等第Ⅷ族元素时,可能发生以下反应而导致石蜡产生:
nCO+2nH2=(CH2)n+nH2O
(2) 当催化剂床层中混有少量钍时,可能发生以下反应而导致相当量的石蜡产生:
nCO+2nH2=(CH2)n+nH2O
(3) 甲醇合成反应气中存在水蒸气时,在含……
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