2024年3月20日发(作者：)

10万吨甲醇操作法全套

第一篇 合成岗位操作规程

第一章 工艺原理

一、合成工艺原理

甲醇合成是在5.0MPa压力下，在催化剂的作用下，气体中的一氧化碳、二氧化碳与氢

反应生成甲醇，基本反应式为：

CO+2H2=CH3OH+Q

CO2+3H2=CH3OH+H2O+Q

在甲醇合成过程中，尚有如下副反应：

2CO+4H2=（CH3）2O+H2O

2CO+4H2=C2H5OH+H2O

4CO+8H2=C4H9OH+3H2O

此外，还有甲酸甲酯，乙酸甲酯及其它高级醇、高级烷烃类生成。

以铜为主体的铜基催化剂，对于甲醇合成具有极高的选择性，而且在不太高的压力及温

度下，要求合成气的净化要彻底，否则其活性将很快丧失，它的耐热性也较差，要求维持催

化剂在最佳的稳定的温度下操作。

铜基催化剂一般可在210-280℃下操作，视催化剂的型号及反应器型式不同，其最佳操

作温度范围与略有不同。管壳式反应器的最佳操作温度在230-260℃之间。

在铜基催化剂上合成甲醇，合适的操作压力是5.0～10.0MPa，对于合成气中二氧化碳

较高的情况，压力的提高对提高反应速度有比较明显的效果。

合成气的成份对甲醇合成反应的影响较大，由前述反应式可见，要降低能耗，应采用适

量的二氧化碳浓度的合成气，若合成气中二氧化碳含量过高，会加重精馏工序的负担并增加

了能耗，但二氧化碳含量太低，会导致催化剂活性和转化率过低。

理论的合成新鲜气成份，应满足以下比值：

氢碳比f=（H2-CO2）/（CO+CO2）=2.05

实际操作中氢碳比应适当增大,大约在2.05～2.15之间。

空速一般控制在8000～10000h-1左右。

甲醇合成是强烈的放热反应，必须在反应过程中不断的将热量移走，反应才能正常进行，管

壳式反应器利用管子与壳体间副产中压蒸汽来移走热量，这样，合成反应适宜的温度条件维

持就几乎全依赖于副产品中压蒸汽压力操作的正常与稳定。

第二章 工艺流程简述

由压缩工序来的循环气经入塔气预热器（C0401）预热至225℃，由顶部进入管壳式等

温甲醇合成塔（D0401），在铜基触媒的作用下，CO、CO2与H2反应生成甲醇和水，同时还

有少量的其它有机杂质生成。合成塔出塔气经出塔气预热器（C0401）、出塔气冷却器（C0402）

和甲醇水冷器（C0403）冷却至40℃，此时气体中的甲醇绝大部分被冷凝下来，然后进入甲

醇分离器（F0401）将粗甲醇分离下来。出F0401的气体一部分作为弛放气排放，以维持合

成回路中惰性气体的含量；另一部分气体作为循环气送至压缩工序。排出的弛放气经压力调

压阀PICA-1406减压后送往转化工序作为蒸汽转化炉的燃料。

甲醇分离器底部出来的粗甲醇经液位调节阀LICA-1403控制液位并减压进入闪蒸槽

（F0402），大部分溶解气体被闪蒸出来，闪蒸后的粗甲醇送至精馏工序。闪蒸气送往转化工

序作为转化炉低压烧嘴的燃料。

甲醇合成塔的反应温度是通过壳侧副产蒸汽的压力来控制的，根据合成触媒使用时间的

不同，其活性温度在230～260℃范围内，副产蒸汽的压力在2.5～4.0MPa之间波动。甲醇

合成塔所产的蒸汽经压力调节阀PRCA-1402减压至2.5MPa后送至转化工序蒸汽转化炉的对

流段过热,用于驱动锅炉给水泵的蒸汽透平。合成汽包（F0403）的锅炉给水由转化工序送来，

防止锅炉水结垢的磷酸盐溶液亦由转化工序送来。为保证炉水质量，从汽包连续排放部分液

面水并定期从汽包底部和合成侧壳侧底部排污，排污水送往转化工序的连续排污扩容器。

合成汽包与甲醇合成塔之间的炉水通过自然循环的方式来产生蒸汽。为了满足开车期间

合成塔的升温要求，另设有开工喷射器（L0401）。开车时中压蒸汽经喷射器（L0401）带动

合成塔管外空间的炉水循环并使合成塔升温。

第三章 操作指标

一．工艺操作指标

温度：

TR-1402 入塔气温度 225℃

TRA-1407 出塔气温度 根据触媒使用情况确定

TI-1410 甲醇分离器出口气温度 40℃

压力：

PI-1403 合成汽包压力 2.4～3.9 MPa

PR-1404 入塔气压力 5.1 MPa

PDI-1405 合成塔压差 0.2 MPa

PICA-1406 循环气压力 4.63 MPa

PICA-1407 闪蒸槽出口闪蒸汽压力 0.4 MPa

流量：

FI-1401 合成汽包产蒸汽流量 8.87t/hr

FR-1402 循环气流量 289766Nm3/hr

液位：

LICA-1401 合成汽包液位 50%

LICA-1403 甲醇分离器液位 50%

LICA-1405 闪蒸槽液位 50%

二、主要分析项目及指标：

S405 粗甲醇 CH3OH 80.26%(vol%)

H2O 18.75%(vol%)

比重 0.8

PH值 4～6.5

S407 炉水 PH值 7～9(25℃)

Na3PO4 5～10mg/L

SiO2 ＜1mg/L

第四章 岗位操作法

第一节 开车前准备工作

本工序处于原始开车，则必须另外制定方案进行管道、设备、吹除，单体试车、气密性

试验，合成塔壳程及汽包清洗、试漏、触媒装填、联动试车等工作。若检修后再开车，则应

针对具体情况作完上述有关工作后，再行开车。

1．检查安全设施是否齐全，如氧呼吸器、过滤式面具、灭火器等。

2．通知维修人员检查本工序所属电仪设备，使电、仪设备处于备用状态，检查DCS系

统运行情况，调校正常。

3．检查所属管道、设备是否完整，保温、防腐是否完成，阀门是否灵活，并应在阀杆