甲醇合成中石蠟的形成原因分析

2內蒙古石油化工2009年第2期.甲醇合成中石蠟的形成原因分析張擁軍,安利俊(內蒙古博源聯(lián)合化工有限公司,內蒙古鄂爾多斯017314)摘要:對甲醇合成過(guò)程中石蠟的形成原因進(jìn)行了分析,并且提出一些預防石蠟生成的措施和方法。關(guān)鍵詞:甲醇合成;石蠟;形成原因;分析內蒙古博源聯(lián)合化工有限公司,是大型天然氣活性下降,這樣就使催化劑具備了生成脂肪烴的條加工企業(yè)，年產(chǎn)工業(yè)用精甲醇1000Kt/a.共有兩套件。單獨設置、并列運行的甲醇生產(chǎn)裝置,其核心設備生產(chǎn)催化劑的過(guò)程中所使用的設備、管道有的一-合成塔-套為均溫合成塔,另- 套為冷 激式合是碳鋼制成的,在催化劑與其接觸時(shí)可能帶入了少成塔。合成催化劑全部使用南京化學(xué)工業(yè)集團研究量的鐵.鎳元素,在沉淀的過(guò)程中也可能由所使用的院的C307銅基催化劑。蒸汽帶入鐵;另外,對沉淀物進(jìn)行洗滌時(shí)，由于洗滌在生產(chǎn)過(guò)程中,甲醇分離器出口過(guò)濾器堵塞嚴程度不夠,很可能將鈉鹽帶入到催化劑中,鐵、鎳、鈉重,清理過(guò)濾器的周期比較短,隨著(zhù)運行時(shí)間的延堿性金屬是生成蠟的催化劑.另外,當催化劑中含有長(cháng),發(fā)現甲醇水冷器的換熱效果下降,循環(huán)氣出水冷少量siO2或其他酸性氧化物時(shí),也會(huì )促進(jìn)石蠟的生器的溫度升高明顯,同時(shí),合成的產(chǎn)量下降，裝置被成。生產(chǎn)實(shí)踐證明,催化劑連續運行時(shí)間越長(cháng),羰基迫停產(chǎn)檢修。拆開(kāi)水冷器封頭，發(fā)現水冷器列管均勻鐵、羰基鎳在催化劑表面積累母就越多,脂肪烴生成附著(zhù)石蠟層,嚴重影響水冷器的換熱效果,導致裝置量也隨之增加,結蠟現象也就增多叫。的連續運行性能下降。2.1操作雜 件的原因1甲醇合成中石蠟生成的原因2.2 合成反應溫度的原因甲醇合成過(guò)程中,在下述條件下,可能生成石CsO,銅基催化劑主要都是由銅、鋅、鋁等組成，蠟甲醇合成反應中,在不太高的溫度、壓力下,就會(huì )具在較低的反應溫度、銅基催化劑床層中含有極有很好的活性,并對合成甲醇有極高的選擇性,而銅少量鐵、鈷、鎳等第八族元素時(shí)則可能生成烴類(lèi);而基催化劑中的AI.Na等在一定溫度、壓力下,也會(huì )當催化劑床層中混有少量釷時(shí)，就可能有相當量的促進(jìn)CO與H2進(jìn)行反應生成石蠟。生產(chǎn)實(shí)踐證明:在烴類(lèi)生成:甲醉生產(chǎn)過(guò)程中合成塔反應溫度控制得太低,使入nCO +2nH; =(CH).+nH;O+Q塔氣在低于催化劑正?；钚詼囟鹊那闆r下進(jìn)入催化原料氣中存在水蒸氣時(shí),在含有鐵的催化劑床劑層,生成的粗甲醇中就會(huì )帶有大量石蠟。層上一氧化碳還會(huì )發(fā)生如下反應:在催化劑使用初期，由于催化劑的活性比較高，3CO+H2O一+CH2+ 2CO2升溫過(guò)程中,當催化劑溫度還未達到甲醇合成要求結合以上兩個(gè)反應,在甲醇的生產(chǎn)過(guò)程中,石蠟的溫度時(shí),在較低的溫度下已經(jīng)開(kāi)始反應,此時(shí),生產(chǎn)生的原因比較復雜,不但與催化劑、原料氣、甲醇成石蠟的反應比較明顯,在停車(chē)過(guò)程中,合成塔反應塔的結構及材質(zhì)有關(guān),而且還與合成反應的工藝條溫度下降,而原料氣又不能立即置換干凈,造成合成件以及操作方法有關(guān)。.氣在低溫區間停留時(shí)間過(guò)長(cháng),石蠟生成反應進(jìn)行比2合成系統開(kāi)車(chē)初期吹掃不干凈及催化劑組份的較明顯。這兩個(gè)階段產(chǎn)生石蠟最多”。另有資料顯原因示,合成塔床層溫度在185~ 215C ,結蠟現象比較嚴由于初始開(kāi)車(chē)時(shí),出掃空氣壓力較低、流盤(pán)不.重(2]。足,造成吹掃的過(guò)程中空氣流速不夠,很難將系統內操作中溫度波動(dòng)幅度大,也易生成石蠟.合成甲附著(zhù)的氧化鐵吹掃干凈,從而使開(kāi)車(chē)后,氧化鐵隨眷醇反應中,副反應具有較高的活化能,對反應溫度更工藝氣進(jìn)入合成催化劑層。受催化劑選擇性的限制，敏感,提高溫度更有利于副反應的進(jìn)行。例如,對于甲醇生產(chǎn)時(shí)不可避免的會(huì )伴有少盤(pán)甲酸及其他有機銅基催化劑,當反應溫度超過(guò)300"C時(shí),就容易發(fā)生酸生成,原料氣中又有-定濃度的CO,進(jìn)入催化劑甲烷化反應。甲烷含量的增加間接地加速了石蠟的層的氧化鐵及由催化劑自身帶入的鐵、鎳與原料氣產(chǎn)生。中的CO在適宜的壓力和溫度下有生成羰基鐵Fe2.2.1合成反應壓力的原因(CO)s.羰基鎳Ni(CO),的可能,生成物通過(guò)揮發(fā)、合成甲醇時(shí)壓力越高會(huì )使合成反應向生成高級分解、氣流夾帶的方式沉積在催化劑表面上,導致其烷烴的方向移動(dòng),結蠟的機率也越大。因為烴類(lèi)生成收稿日期:2008-09-05