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《甲醇車間合成工段題庫(3.19)》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在教育資源-天天文庫。
1、合成工段崗位練兵題庫合成崗位(適用于合成總控與合成現(xiàn)場人員)1.合成工段的主要任務是什么?答:合成工段是將低溫甲醇洗工段來的含H2、CO、CO2的原料氣(5.3MPa、40℃),在一定壓力(5.3MPa)、溫度(220~260℃)、銅基觸媒作用下,合成粗甲醇,并利用其反應熱副產2.5MPa蒸汽。2.合成甲醇的主要反應式及影響因素?答:(1)CO+2H2←→CH3OH+Q(2)CO2+3H2←→CH3OH+H2O+Q影響因素:操作溫度、操作壓力、催化劑性能、空速、原料氣的氫碳比。3.合成反應的特點:答:(1)體積縮小的反應;(2)放熱反應;(3)可逆
2、反應;(4)氣、固相催化反應;(5)伴有多種副反應發(fā)生。4.合成工段的主要控制點有那些?答:(1)合成塔進出口溫度(2)汽包液位(3)汽包壓力(4)分離器出口溫度(5)分離器液位(6)系統(tǒng)壓力(7)原料氣的氫碳比(8)膨脹槽的壓力(9)弛放氣壓力(10)合成塔觸媒層溫度。5.甲醇循環(huán)氣壓縮機的作用是什么?答:合成塔內是體積縮小的反應,加上甲醇的冷凝分離和系統(tǒng)阻力,反應后的壓力要下降。為了保證系統(tǒng)壓力穩(wěn)定不變,除了補充新鮮氣外,還要利用甲醇循環(huán)氣壓縮機將反應后剩余的氣體加壓,然后送往合成塔循環(huán)利用,以提高氣體總轉化率。6.空速的定義及空速對甲醇合成的
3、影響?答:空速:單位時間內,單位體積催化劑所通過的氣體流量。提高空速,單程轉化率下降,減緩了催化反應,有利于保護觸媒和提高產量。但提高空速,循環(huán)段能耗增加,如果空速過高,反應溫度下降明顯,有時溫度難以維持,產量下降。7.壓力對甲醇生產的影響是什么?壓力的選擇原則是什么?61答:甲醇反應是分子數(shù)減少的反應,增加壓力對正反應有利。如果壓力升高,組分的分壓提高,因此觸媒的生產強度也隨之提高。對于合成塔的操作,壓力的控制是根據(jù)觸媒不同時期,不同的催化活性,做適當?shù)恼{整。當催化劑使用初期,活性好,操作壓力可較低;催化劑使用后期,活性降低,往往采用較高的操作壓
4、力,以保持一定的生產強度??傊?,操作壓力的選用需視催化劑活性、氣體組成、反應器熱平衡、系統(tǒng)能量消耗等方面的具體情況而定。8.溫度對甲醇生產的影響是什么?溫度的選擇原則是什么?答:用來調節(jié)甲醇合成反應過程的工藝參數(shù)中,溫度對反應混合物的平衡和速率都有很大的影響,由于H2與CO反應生成甲醇和H2與CO2生成甲醇的反應,均為可逆放熱反應。對于可逆放熱反應而言,升高溫度,雖然可使反應速率常數(shù)增大,但平衡常數(shù)的數(shù)值降低。當反應混合物的組成一定而改變溫度時,反應速率受著這兩種相互矛盾的因素影響,因此這就需要一個最佳的操作溫度。所謂最佳溫度就是:對于一定的反應混
5、合物組成,具有最大反應速率時的溫度。研究表明:最佳溫度值與組成有關,在同一初始組成情況下則與反應速率有關。當甲醇含量較低時,由于平衡的影響相對很小,最佳溫度就高,隨著反應的進行,甲醇含量升高,平衡影響增大,最佳溫度就低,即先高后低。實現(xiàn)最佳溫度,還要考慮到觸媒的活性和壽命。觸媒使用初期,活性較好,反應溫度可低些,觸媒使用后期,溫度要適當提高。對銅基觸媒而言,其初期,使用溫度在220~240℃,中期在250℃左右,后期使用溫度可提高到260~270℃。9.循環(huán)氣中的惰性氣體有哪些成分?對合成甲醇有哪些影響?答:惰性氣體有:CH4、N2、Ar。惰性氣體
6、組分在合成反應中不參與反應,但影響著反應速率。惰性氣體含量太高,降低反應速率,生產單位產量的動力消耗增加;維持低惰性氣體含量,則放空量增大,有效氣體損失多。一般來說,適宜的惰性氣含量,要根據(jù)具體情況而定,而且也是調節(jié)工況的手段之一,觸媒使用初期,活性高則可允許較高的惰性氣含量;觸媒使用后期,一般維持在較低的惰性氣含量。目標若是高產則惰性氣含量可較低,目標若是低耗,則可維持較高的惰性氣含量。10.合成甲醇的原料氣中含有少量的CO2對合成甲醇有什么影響?答:有利的影響:(1)CO2本身也能參加合成反應,CO261的存在,在一定程度上抑制了二甲醚的生成。
7、(2)它阻止CO轉化成CO2,這個反應在H2O存在時會發(fā)生。(3)有利于調節(jié)溫度,防止超溫,保護銅基觸媒的活性,延長其使用壽命。(4)能防止催化劑結碳。不利的影響:(1)與CO合成甲醇相比,每生成1㎏甲醇多耗0.7m3的H2。(2)粗甲醇中的含水量增加,甲醇濃度降低,導致蒸汽消耗升高。11.新鮮氣氫碳比組成是根據(jù)什么來確定的?目的是什么?指標為多少?答:A:是根據(jù)整個合成系統(tǒng)的物料平衡來決定的。B:為了滿足物質反應的要求,以維持系統(tǒng)的穩(wěn)定生產。C:(H2-CO2)/(CO+CO2)=2.15。12.氣體為什么要循環(huán)利用?答:由于平衡和速率的限制。合
8、成塔的單程轉化率不高,特別是低壓下操作的情況,因此有效氣體需在分離出產物后再循環(huán)利用,以提高氣體的轉化率。13.吹除氣為什