低壓羰基合成醋酸裝置中甲醇加入量的控制與應(yīng)用.pdf

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1、第1期(總第152期)煤化工No．1(TotalNo．152)2011年2月CoalChemicalIndustr~Feb．2011低壓羰基合成醋酸裝置中甲醇加入量的控制與應(yīng)用李智陳麗華李志遠(yuǎn)張志偉(兗礦國(guó)泰化工有限公司，山東滕州277527)摘要利用自動(dòng)化控制技術(shù)對(duì)低壓羰基合成醋酸裝置中甲醇的加入量進(jìn)行了精確控制，有效避免了因甲醇加入量過(guò)多而導(dǎo)致的系統(tǒng)波動(dòng)或停車問(wèn)題，且提升了反應(yīng)轉(zhuǎn)化率，降低了醋酸生產(chǎn)成本，計(jì)算參數(shù)可較好反映出催化活性，對(duì)醋酸合成具有指導(dǎo)意義。關(guān)鍵詞羰基合成法醋酸甲醇加入量控制文章編號(hào)：1005—9598(2011)一01—004503中圖

2、分類號(hào)：Tq225．122文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B狀況通常是靠人為來(lái)判斷，至于甲醇加入量是否合引言適，反應(yīng)轉(zhuǎn)化率是否達(dá)到要求，不經(jīng)過(guò)實(shí)際的測(cè)量計(jì)甲醇羰基合成醋酸技術(shù)最早由德國(guó)BASF公司開算，是很難給出理論數(shù)據(jù)的。同時(shí)在加量過(guò)程中，究竟發(fā)成功，但由于反應(yīng)條件苛刻，未實(shí)現(xiàn)工業(yè)化；后美國(guó)有多少的余量對(duì)操作者至關(guān)重要，特別是在高負(fù)荷狀Mosanto公司?在BASF研究的基礎(chǔ)上，成功開發(fā)了反態(tài)下，若加量甲醇超出了系統(tǒng)的負(fù)荷，即使很少的量，應(yīng)條件較為溫和的甲醇羰基化技術(shù)，并很快被推廣。長(zhǎng)期累計(jì)下來(lái)也將造成系統(tǒng)波動(dòng)，甚至導(dǎo)致反應(yīng)停國(guó)內(nèi)西南化工研究院于2O世紀(jì)后期開發(fā)成功甲醇低止、

3、系統(tǒng)停車。壓羰基法合成醋酸工藝[2]，與Mosanto流程相比，具甲醇低壓羰基合成醋酸的反應(yīng)方程見式(1)：有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)增加轉(zhuǎn)化反應(yīng)釜，可使不穩(wěn)定的銠絡(luò)CH30H+CO—CH3COOH(1)合物向熱穩(wěn)定性較好的絡(luò)合物轉(zhuǎn)化；(2)采用蒸發(fā)流甲醇與c0的摩爾比為l：1，因此，只要我們對(duì)參程，使反應(yīng)器的生產(chǎn)能力提高，能耗降低；(3)尾氣吸與反應(yīng)的C0和甲醇進(jìn)行修正，就能得出二者的關(guān)系，收采用甲醇作為吸收劑，吸收效果好、產(chǎn)品質(zhì)量好、對(duì)從而做到較精確的理論計(jì)算，為系統(tǒng)的反應(yīng)提供參設(shè)備腐蝕小?？?，有效降低醋酸生產(chǎn)成本。本文以西南化工研究院開發(fā)的銠碘系催化劑E33因

4、為甲醇參與的副反應(yīng)均有c0的參與，因此無(wú)合成醋酸流程與兗礦國(guó)泰化工有限公司生產(chǎn)實(shí)踐為論甲醇是否與c0最終生成乙酸，其物質(zhì)量的比我們基礎(chǔ)，重點(diǎn)分析醋酸合成反應(yīng)釜內(nèi)甲醇投料量的計(jì)算認(rèn)為仍為l：l。而多消耗的C0將在計(jì)算中進(jìn)行修正。與控制2甲醇理論加入量的計(jì)算1甲醇投料量的重要性甲醇加入量不僅影響反應(yīng)轉(zhuǎn)化率，同時(shí)嚴(yán)重影響甲醇投料量主要取決于現(xiàn)有反應(yīng)的狀況，即瞬時(shí)著各工段的穩(wěn)定運(yùn)行。甲醇低壓羰基合成醋酸工藝流反應(yīng)速率，而現(xiàn)有生產(chǎn)裝置操作過(guò)程中，系統(tǒng)的反應(yīng)程示意圖見下頁(yè)圖1。來(lái)自甲醇中間槽區(qū)的新鮮甲醇，被輸送至合成系統(tǒng)反應(yīng)釜內(nèi)進(jìn)行低壓羰基合成，在催化劑作用下，收稿日期

5、：2010一n—O6作者簡(jiǎn)介：李智(1985一)，男，2007年畢業(yè)于青島科技與cO結(jié)合生產(chǎn)醋酸，醋酸經(jīng)過(guò)精餾系統(tǒng)提純?yōu)楹细翊髮W(xué)應(yīng)用化學(xué)專業(yè)，助理工程師，現(xiàn)從事醋酸生產(chǎn)控制及產(chǎn)品，未反應(yīng)的c0及副反應(yīng)生成的雜質(zhì)氣體，通過(guò)尾相關(guān)技術(shù)的研究工作。氣吸收系統(tǒng)處理后，送至火炬系統(tǒng)焚燒。一46一煤化工2011年第l期值，為已知值，Pa；溫度修正系數(shù)=(T2+273．15)／(~+273．15)(7)放空尾氣一式中：——?dú)怏w輸出測(cè)量點(diǎn)的測(cè)量值，即輸出值，℃；’墨l——測(cè)量?jī)x器所具備的最佳工作條件的工況值，為已知值，℃。合將對(duì)入c0總管的c0、入精餾工段的c0、高壓放吸收

6、富液一一f吸收富液空的c0、低壓放空的c0進(jìn)行修正，則有：圖1甲醇低壓羰基合成醋酸工藝流程示意圖FXI．C[4]=F312×A7'306(CO)xPJ．+F413×A71306(CO)PbTb-FS03×ATSO1(co)Pcr，c—Fr511×A／'502(co)Pd2．1參與合成反應(yīng)中CO的量2．3計(jì)算結(jié)果第二次修正高壓尾氣中cO的量按照式(2)計(jì)算：在這里，我們約定低于總反應(yīng)數(shù)2‰的反應(yīng)將不1．C[1】：硒03×A715O1(CO)(2)在考慮反應(yīng)之內(nèi)，因此需要考慮的反應(yīng)式有(8)一(12)：式中：FX1．C[1卜一高壓尾氣中的cO流量，m3／h；變換

7、反應(yīng)(占主反應(yīng)1．5×l0～2．1×10)：o3——高壓尾氣總流量，m。／h；C0+H~--C02十H2(8)A01(c0)——高壓尾氣管線在線激光分析儀顯生成甲烷的反應(yīng)(占主反應(yīng)2．1×10-a)：示c0測(cè)量值，％。CH30H+H2—CH4+H20(9)低壓尾氣中cO的量按照式(3)計(jì)算：生成乙醛的反應(yīng)：1．C[2]=F511×AI'502(co)(3)CH30H+H2+C0—-CH3CHO+H20(10)式中：FX1．c[2]——低壓尾氣中的c0量，m。／h；生成丙酸的反應(yīng)(占主反應(yīng)2．5×10)：兩ll——低壓尾氣總流量，m。／h；CH~00H+2H2

8、~CH3CH20H+H20(11)A7'502(c0