甲醇生产典型设备选择

知识目标

1．了解甲醇生产所用的设备；

2．熟悉合成反应器的结构。

能力目标

能根据反应特点进行典型设备的正确选择。

素质目标

1．一丝不苟、实事求是的工作态度；

2．安全生产、清洁生产的责任意识。

（一）布置任务

查找甲醇生产所用的设备要求及种类。

（二）任务总结

1．甲醇生产设备。

甲醇生产所用的设备有合成反应器、甲醇分离器、循环压缩机，其中甲醇合成反应器是甲醇生产的核心设备。

2．甲醇合成反应器。

甲醇合成反应器也称为甲醇合成塔或甲醇转化器，是甲醇生产系统中最重要的设备。

甲醇合成反应器的基本要求为：

（1）在操作上，要求催化剂床层的温度易控制、调节灵活。在5．0MPa下，合成反应器的转化率高，催化剂的生产强度大，能以较高能位回收反应热，床层中气体分布均匀，压降低。

（2）在结构上，要求简单紧凑，高压空间利用率高，触媒装卸方便。

（3）在材料上，要求具有抗羰基化物及抗氢脆的能力。

（4）在制造、维修、运输、安装上要求方便。

高压法甲醇合成反应器主要由高压外筒、内筒和电热炉三部分组成。外筒是一个锻造的或由多层钢板卷焊的圆形容器；内筒由不锈钢制成，有催化剂筐和换热器两部分。

低压法甲醇合成反应器有冷激式绝热甲醇合成反应器（如图3－3所示）和列管式等温甲醇合成反应器（如图3－4所示）。冷激式绝热甲醇合成反应器把反应床层分为若干绝热段，每段间直接加入冷的原料气使反应气冷却，主要由塔体、气体进出口、气体喷头和催化剂装卸口等部件组成。该类反应器结构简单，催化剂装填方便，生产能力大。列管式等温甲醇合成反应器类似于列管式换热器，催化剂装填于列管中，壳程走冷却水，反应热由管外锅炉给水带走，同时产生高压蒸汽。通过对蒸汽压力的调节，可以方便地控制反应器内的反应温度，避免了催化剂的过热，从而延长了催化剂的使用寿命。该类反应器设备结构紧凑，反应器生产能力大，温度易于控制，单程转化率较高，循环气量小，能量利用经济。

图3－3　冷激式绝热甲醇合成反应器

图3－4　列管式等温甲醇合成反应器

3．甲醇分离器。

甲醇分离器由外筒与内筒两部分组成，内筒外侧绕有螺旋板，下部有几个圆形进气孔，分离器底部有甲醇排出口，筒体上装有液面计。甲醇分离器的作用是将冷凝器冷凝下来的液体甲醇进行气液分离，被分离的液体甲醇从分离器底部减压后送粗甲醇储槽。