甲醇車間合成工段題庫(3.19)

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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(wù)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(yīng)熱副產(chǎn)2.5MPa蒸汽。2.合成甲醇的主要反應(yīng)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(yīng)的特點：答：（1）體積縮小的反應(yīng)；（2）放熱反應(yīng)；（3）可逆

2、反應(yīng)；（4）氣、固相催化反應(yīng)；（5）伴有多種副反應(yīng)發(fā)生。4.合成工段的主要控制點有那些？答：（1）合成塔進(jìn)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(jī)的作用是什么？答：合成塔內(nèi)是體積縮小的反應(yīng)，加上甲醇的冷凝分離和系統(tǒng)阻力，反應(yīng)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(jī)將反應(yīng)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(zhuǎn)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(nèi)，單位體積催化劑所通過的氣體流量。提高空速，單程轉(zhuǎn)化率下降，減緩了催化反應(yīng)，有利于保護(hù)觸媒和提高產(chǎn)量。但提高空速，循環(huán)段能耗增加，如果空速過高，反應(yīng)溫度下降明顯，有時溫度難以維持，產(chǎn)量下降。7.壓力對甲醇生產(chǎn)的影響是什么？壓力的選擇原則是什么？61答：甲醇反應(yīng)是分子數(shù)減少的反應(yīng)，增加壓力對正反應(yīng)有利。如果壓力升高，組分的分壓提高，因此觸媒的生產(chǎn)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(dāng)?shù)恼{(diào)整。當(dāng)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(chǎn)強度?？傊僮鲏毫Φ倪x用需視催化劑活性、氣體組成、反應(yīng)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(chǎn)的影響是什么？溫度的選擇原則是什么？答：用來調(diào)節(jié)甲醇合成反應(yīng)過程的工藝參數(shù)中，溫度對反應(yīng)混合物的平衡和速率都有很大的影響，由于H2與CO反應(yīng)生成甲醇和H2與CO2生成甲醇的反應(yīng)，均為可逆放熱反應(yīng)。對于可逆放熱反應(yīng)而言，升高溫度，雖然可使反應(yīng)速率常數(shù)增大，但平衡常數(shù)的數(shù)值降低。當(dāng)反應(yīng)混合物的組成一定而改變溫度時，反應(yīng)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(yīng)混

5、合物組成，具有最大反應(yīng)速率時的溫度。研究表明：最佳溫度值與組成有關(guān)，在同一初始組成情況下則與反應(yīng)速率有關(guān)。當(dāng)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(yīng)的進(jìn)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(yīng)溫度可低些，觸媒使用后期，溫度要適當(dāng)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(yīng)中不參與反應(yīng)，但影響著反應(yīng)速率。惰性氣體含量太高，降低反應(yīng)速率，生產(chǎn)單位產(chǎn)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(diào)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(biāo)若是高產(chǎn)則惰性氣含量可較低，目標(biāo)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(yīng)，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(zhuǎn)化成CO2，這個反應(yīng)在H2O存在時會發(fā)生。（3）有利于調(diào)節(jié)溫度，防止超溫，保護(hù)銅基觸媒的活性，延長其使用壽命。（4）能防止催化劑結(jié)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(dǎo)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(biāo)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(zhì)反應(yīng)的要求，以維持系統(tǒng)的穩(wěn)定生產(chǎn)。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(zhuǎn)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(chǎn)物后再循環(huán)利用，以提高氣體的轉(zhuǎn)化率。13.吹除氣為什