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摘要:当前大多数甲醇生产工艺在能源消耗方面相对较高,因此对于其生产工艺展开节能研究对其发展具有着重要的影响。近些年来石油资源相对较为紧缺,采用甲醇取代化石燃料成为了社会发展过程中的一个热点问题。本文主要针对甲醇合成还有精馏单元的能效优化展开了有效地分析。
关键词:甲醇;合成;精馏单元;能效
前言
随着社会的不断发展从而对于能源的需求也在不断的增加,石油能源属于不可再成能源,同时由于工业领域的不断发展从而使对于石油资源的需求逐渐增大,从而造成了现阶段出现了石油开采过度。在此情况下,通过研究发现采用甲醇合成还有精馏单元的能效优化技术可以一定程度上替换石油储量方面的问题。
一、甲醇合成工艺与方法
结合现阶段的技术层面进行分析进行甲醇的合成通常情况下会将一氧化碳与氢气作为合成的主要原料,采取低压和中压以及高压的方式进行对甲醇的有效合成。
1.1低压法甲醇合成
在进行对甲醇的合成处理过程中低压法应用相对较为广泛,低压法尽管应用相对较晚然而其发展相对较快。低压法相较于高压法来讲其在具体的合成过程中对于环境方面的问题要求相对较低。低压法在具体的甲醇合成过程中主要是采用一种特定的催化剂主要为铜基,能够相对稳定的进行甲醇的有效合成。采用低压法进行甲醇的合成在成本上具有一定的优势并且在合成的过程中对于原料的消耗相对较少此外对于环境方面的相关要求相对较为宽松,在进行甲醇合成处理的过程中相对较为简单,应用相对较为广泛。
1.2中压法甲醇合成
随着社会的不断发展对于能源方面的依赖程度也越来越高,所以社会对甲醇的需求也在不断的增加,然而采用一般的低压法所合成的甲醇已经无法满足社会的实际需求。其主要原因在于低压法在进行甲醇合成的过程中尽管成本方面具有一定的优势,然而该种工艺所需要的设备投资相对较高,若要实现产量方面提高,所需要投入的固定设备方面的费用相对较多。因此为了实现产量的进一步提升,通过相关研究从而在低压法的基础上制定出了中压法,进行了对低压法的有效改造。通过将气压环境进行一定程度的增加。在具体的甲醇合成的过程中,采用一样的铜基催化剂,然而同低压法所使用的催化剂具有一定的差异,然而相对较为便捷。现阶段相关技术人员在展开甲醇合成方面的研究过程中根据我国中小氮肥的实际状况,实现了对氮的合成并且还形成了相对较为有效地甲醇方面的合成工艺,此类型的工艺在投资方面相对较少,可以实现相对较为大幅度的进行成本方面的有效控制,同时设备的建设速度相对较快,可以实现在较短的时间内进入到正常生产的状态,从而在具体的应用过程中得到了相对较为广泛的推广,然而因为铜基化合物自身化学性质的影响,其在使用的过程中极易对操作人员的身体健康产生一定程度的影响,所以在具体的应用过程中,需要注意进行对硫方面的使用量展开科学合理的控制。
1.3高压法甲醇合成
随着技术方面的不断发展,因为高压法在进行甲醇合成的过程中便捷程度相对较低以及其生产效能也存在一定程度的不足,以及所合成的甲醇的实际纯度往往无法达到实际需求。除此之外,高压法甲醇合成技术对于环境方面的要求相对较高,所以在应用的过程中推广受到了一定程度的限制,由于低压法还有中压法的出现与广泛的应用从而逐渐取代了高压法。在采用高压法展开对甲醇的合成过程中对于气压方面具有一定的要求,采用锌铬催化剂从而展开对合成原料进行催化合成。
二、甲醇合成塔
处理采用低压法与中压法还有高压法进行对甲醇的合成以外,还能够利用甲醇合成塔实现对甲醇的有效合成。
对于甲合成塔来讲其主体属于一个立式管壳的换热设备,并且甲醇合成塔内部需要方式相应计量的催化剂,同时在合成塔的利用水蒸发的功能展开对温度方面有效控制。甲醇合成塔在具体的应用过程中在操作上相对较为简单便捷,并且其合成效益相对较高,除此之外其所产生的蒸汽能够进行有效地循环使用。由于该些优势的存在在实际的应用得到了相对较为广泛的应用。根据发展趋势进行分析,该工艺在未来甲醇合成方面具有着重要的意义。
三、甲醇合成与精馏单元的能效优化
结合现阶段我国工业生产方面的具体情况进行分析,工业领域在进行甲醇方面的合成工艺大多数是采用的一氧化碳还有二氧化碳予以加压氧化氢化的方式实现对甲醇的有效合成,同时现阶段甲醇合成所采用的相关原料相对较为复杂。因此需要结合传统的甲醇合成工艺从而展开有效地改进,从而实现对甲醇合成效益的有效提高以及对精馏单元能效方面的进一步优化处理,进而实现现阶段社会发展过程中市场对于甲醇方面的实际需求,以此促进我国工业领域以及经济领域的长期稳定的发展。
在进行对甲醇合成还有精馏单元优化的过程中所采用的方法有:第一,在进行甲醇的合成过程中所采用的脱盐水换热器由于其负荷相对较小,在具体的合成阶段还需要进行跨越交点实现换热功能,因此在具体的合成过程中,能够不采用脱盐水进行换热。在进行甲醇的具体制作室,通过把甲醇在合成塔出入阶段所形成的合成器展开有效地换热以后,能够进行换热器的有效添加,与预塔釜液实现换热性能的有效提高,采用此种方式能够极大程度上实现反应压力的降低。第二,同第一种方法进行有效地对比,第二种方法所取得效果更为明显,并且具有相对较强的节能效果。然而在应用的过程中应当注重若是低压蒸汽的差相对较大的情况下则相关工作人员应当对1.2MPa的低压蒸汽予以充分的重视。由于此蒸汽可以甲醇合成台塔底内的釜液进行持续性的加热,长期处于该种状态下,甲醇出塔合成器则能够生产出高温的热流股。若甲醇出塔还有入塔的合成器在实现交换以后,则会造成温度的极大程度的下降,以至于不能再对塔底内的釜液进行加热处理。面对该种情况在进行剑纯的合成阶段应当对其所产生的蒸汽予以有效地分流处理,一方面需要使得蒸汽与合成气展开有效地交换实现温度的有效控制,另一方面还应当将其同釜液予以有效地解除,只有实现该方面的条件,从而才能够使得此工艺能够达到具体的应用的要求。通过进行对换热设备的有效增加从而处理好分别利用的效果。相关操作人员可以对换热设备的塔底釜液还有合成器予以有效地的不断加热。在该种情况之下,还应当在分配一台换热设备,有效提高合成塔内合成器的温度方面的提升以及温度方面的有效控制,在换热设备的运转情况之下,在入塔合成其刚开始的温度能够有效保持在68摄氏度,然后在采用0.3MPa的低压蒸汽展开有效的的加热处理。
综合来讲该两种方法在具体的应用过程中均有各自的有点以及不足之处,在进行甲醇合成的过程中方法的具体选择过程中应当有效结合实际情况从而选择最为核实的方法,从而使得其效益达到最优。同时展开对两种方法的有效对比,第一种方法在操作的简便性方面要优于第二种方法,然而第二种方法在低压蒸汽方面所取得的效果要比第一种方法较好。因此在具体的甲醇合成过程中想要侧重于操作简单的角度最佳的方法是第一种方法,若是想要取得更优的低压蒸汽效果以及其他类型产物的身长最好以及取得纯度更高的甲醇,则可以考虑选择使用第二种方法。整体来讲,甲醇合成以及精馏单元能够方面的进一步优化对于社会的发展具有重要的意义。尽管现阶段我国在甲醇合成方面以及精馏单元的能效的优化方面技术上仍与部分发达国家存在一定程度的差距,并且在合成的过程中稳定性存在一定的不足,然而近些年来我国在该方面的发展速度相对较快,其具有着良好的发展前景。因此想要实现甲醇合成以及精馏单元能效的进一步优化应当不断展开深化研究从而促进工业领域的不断发展与社会经济的稳定发展。
结束语
面对着经济领域的快速发展,以及对于能源方面的需求不断增长的背景下,社会对于石油能源的依赖程度不断地增强,然而石油的储备量是一定的,不会实现短时间内的增加,在该种情况下应当注重对石油能源的合理替代。当前甲醇能源能够实现对部分石油能源进行能源方面的有效攻击。通过进行对甲醇合成还有精馏单元能源方面的优化研究从而促进甲醇能源生产效益的进一步提高。
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