新型聯(lián)醇工藝與節(jié)能

前言

自馮元琦教授主編的《聯(lián)醇生產(chǎn)》從1988年第一次出版、1994年再版以來(lái)，一直深受廣大讀者喜愛(ài)，對(duì)我國(guó)聯(lián)醇工業(yè)發(fā)展壯大發(fā)揮了至關(guān)重要的作用，《聯(lián)醇生產(chǎn)》一書(shū)堪稱20世紀(jì)我國(guó)化工專業(yè)書(shū)籍中的經(jīng)典著作之一。40年來(lái)，聯(lián)醇工藝在我國(guó)得到了快速發(fā)展，2006年已發(fā)展到161家，占全國(guó)甲醇企業(yè)總數(shù)的87%，聯(lián)醇產(chǎn)能達(dá)甲醇總產(chǎn)能的489%，其產(chǎn)量亦達(dá)總產(chǎn)量的467%，已接近成為我國(guó)甲醇工業(yè)的半壁江山。特別是近15年來(lái)，聯(lián)醇工藝本身也處于不斷快速發(fā)展和完善之中，精脫硫和精脫氯等深度凈化技術(shù)的發(fā)展，使聯(lián)醇催化劑的使用壽命由原來(lái)的2～4個(gè)月延長(zhǎng)到12～16個(gè)月，最長(zhǎng)紀(jì)錄已達(dá)四年半；每立方米聯(lián)醇催化劑的甲醇生產(chǎn)能力也由原來(lái)的500～800t，一躍到目前的4000多噸，最高紀(jì)錄甚至已達(dá)9270t，使聯(lián)醇工藝的優(yōu)越性開(kāi)始得到了淋漓盡致的展現(xiàn)；聯(lián)醇工藝也從原來(lái)的一級(jí)聯(lián)醇+銅洗，逐步發(fā)展到一級(jí)聯(lián)醇+甲烷化的雙甲工藝，再發(fā)展到兩級(jí)聯(lián)醇+甲烷化的雙甲新工藝，現(xiàn)在又發(fā)展到兩級(jí)聯(lián)醇（醇醚）+烴化新工藝，聯(lián)醇工藝中合成氨催化劑使用壽命也由原來(lái)的1～2年發(fā)展達(dá)到4年多的紀(jì)錄，進(jìn)一步彰顯了新型聯(lián)醇工藝偉大成就和我國(guó)廣大科技工作者對(duì)世界化學(xué)工業(yè)的卓越貢獻(xiàn)。近15年正是我國(guó)聯(lián)醇行業(yè)迅速成長(zhǎng)、聯(lián)醇工藝生產(chǎn)技術(shù)日新月異、飛速發(fā)展的15年，很有必要在《聯(lián)醇生產(chǎn)》的基礎(chǔ)之上，編著一本能反映15年來(lái)聯(lián)醇生產(chǎn)領(lǐng)域最新生產(chǎn)技術(shù)和研究成果的技術(shù)書(shū)籍。本書(shū)的編輯出版正好順應(yīng)了廣大讀者的這一要求。本書(shū)除了包含聯(lián)醇生產(chǎn)的基本內(nèi)容以外，其主要內(nèi)容還包含了以下4個(gè)方面。(1)系統(tǒng)總結(jié)了15年來(lái)在我國(guó)聯(lián)醇生產(chǎn)中得到廣泛推廣應(yīng)用的一些新技術(shù)，如型煤生產(chǎn)技術(shù)，PDS法脫硫技術(shù)，精脫硫催化劑和精脫氯催化劑，有機(jī)硫水解催化劑及精脫硫新工藝，新型銅基催化劑的制備、高氫還原、低氫還原、鈍化處理，聯(lián)醇后氣體中淡甲醇的回收技術(shù)，NHD脫硫脫碳技術(shù)，PSA脫碳技術(shù)，醇醚化與醇烴化工藝，醇醚化催化劑和醇烴化催化劑等。(2)系統(tǒng)總結(jié)了15年來(lái)聯(lián)醇工藝的發(fā)展歷程，以及在我國(guó)聯(lián)醇生產(chǎn)企業(yè)中得到大力推廣的一些節(jié)能技術(shù)，如型煤生產(chǎn)技術(shù)、原料氣制取過(guò)程中的吹風(fēng)氣集中回收節(jié)能技術(shù)，脫硫與脫氯過(guò)程的節(jié)能措施，變換過(guò)程節(jié)能技術(shù)，醇烴化工藝與節(jié)能，甲醇合成過(guò)程節(jié)能降耗措施，甲醇精餾過(guò)程與節(jié)能等。(3)系統(tǒng)總結(jié)了聯(lián)醇生產(chǎn)中各主要崗位的操作要點(diǎn)，包括開(kāi)車、停車操作要點(diǎn)，正常生產(chǎn)操作要點(diǎn)，故障判斷及處理操作要點(diǎn)等。如煤氣發(fā)生爐操作控制要點(diǎn)，濕法脫硫崗位操作要點(diǎn)，濕法脫硫崗位開(kāi)停車操作要點(diǎn)，脫硫方法的選擇與操作要點(diǎn)，變換過(guò)程操作要點(diǎn)，故障判斷及處理，聯(lián)醇工藝的操作要點(diǎn)，甲醇合成塔操作控制要點(diǎn)，聯(lián)醇生產(chǎn)正常操作要點(diǎn)及控制指標(biāo)，正常開(kāi)車、停車操作要點(diǎn)，精餾裝置的開(kāi)、停車及正常操作要點(diǎn)等。(4)結(jié)合自己的研究領(lǐng)域，總結(jié)了新型聯(lián)醇工藝未來(lái)可能的發(fā)展方向，如CO2催化加氫合成甲醇的催化劑研究，CO2催化加氫合成甲醇的工藝流程，二步聯(lián)醇新工藝，聯(lián)氨工藝，新型甲醇合成塔研究開(kāi)發(fā)進(jìn)展等。本書(shū)在編著過(guò)程中，堅(jiān)持“有所為，有所不為”的編著方針，突出聯(lián)醇生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)和重點(diǎn)環(huán)節(jié)的突破，如醇氨比的調(diào)節(jié)與控制、甲醇合成塔操作控制要點(diǎn)、生產(chǎn)過(guò)程的節(jié)能減排新技術(shù)的應(yīng)用、崗位操作與開(kāi)停車要點(diǎn)等。強(qiáng)調(diào)實(shí)用性、可操作性，也強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新性、前沿性，并兼顧資料性，而將通用的設(shè)備和知識(shí)爭(zhēng)取一筆帶過(guò)，著力避免雷同和簡(jiǎn)單重復(fù)，如“銅洗工藝”、“生產(chǎn)控制分析和成品檢驗(yàn)”、“生產(chǎn)過(guò)程的安全技術(shù)與環(huán)境保護(hù)”、“氨的合成”等通用內(nèi)容沒(méi)有包括在本書(shū)之內(nèi)，成功地將篇幅控制在較小的范圍內(nèi)。作者相信，若忽略了生產(chǎn)工藝的創(chuàng)新、節(jié)能降耗的研究,企業(yè)在行業(yè)中就會(huì)缺乏綜合競(jìng)爭(zhēng)的優(yōu)勢(shì)。聯(lián)醇企業(yè)只有充分依靠科技創(chuàng)新,提高自身的綜合競(jìng)爭(zhēng)力,才能在單醇工藝和單氨工藝夾擊之中左右逢源而長(zhǎng)盛不衰。本書(shū)的編著出版，如果能為聯(lián)醇工藝這一中國(guó)特色生產(chǎn)技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展和發(fā)揚(yáng)光大提供一定的助推力，則余愿足矣！本書(shū)不僅對(duì)廣大的聯(lián)醇生產(chǎn)企業(yè)的工程技術(shù)人員、生產(chǎn)管理人員、大專院校師生和科研院所的研究人員在學(xué)術(shù)研究和工程開(kāi)發(fā)方面具有較大的借鑒意義，而且對(duì)廣大的甲醇下游用戶有一定的參考價(jià)值。全書(shū)由顏鑫、舒均杰、孔渝華編寫，其中顏鑫教授撰寫了前言、第1章、第2章、第4章～第8章和附錄，舒均杰副教授編寫了第9章和第10章，孔渝華教授參與編寫了第3章。顏鑫對(duì)全書(shū)進(jìn)行了統(tǒng)稿、修改、補(bǔ)充、定稿。在本書(shū)編寫過(guò)程中湖南安淳高新技術(shù)有限公司董事長(zhǎng)謝定中教授、湖南智成化工有限公司原有機(jī)分廠廠長(zhǎng)瞿曉軍工程師和李建寧高級(jí)工程師、常熟市開(kāi)拓催化劑有限公司顧一飛總經(jīng)理、洛陽(yáng)市華譽(yù)型煤設(shè)備廠徐守劍總經(jīng)理、湖南宜化化工有限公司楊愛(ài)華高級(jí)工程師和王佩良高級(jí)工程師、湖南化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院唐新軍副教授、劉小忠副教授、周芝蘭老師、黃婉秀老師等提供了相關(guān)資料或熱情協(xié)助。由于作者水平有限，實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不足，加之時(shí)間緊迫，掛一漏萬(wàn)和不足之處都在所難免，敬請(qǐng)廣大讀者批評(píng)指正。作者聯(lián)系方式：hnhgyanxin@126com

內(nèi)容概要

本書(shū)從型煤生產(chǎn)、空氣的深冷分離、低氮半水煤氣的制備、濕法脫硫、有機(jī)硫水解、精脫硫、精脫氯，到一氧化碳變換、二氧化碳的脫除、原料氣精制技術(shù)醇烴化和醇醚化，直到甲醇合成、甲醇精餾、甲醇下游主要產(chǎn)品開(kāi)發(fā)等方面系統(tǒng)總結(jié)了最近十五年來(lái)新型聯(lián)醇工藝的生產(chǎn)技術(shù)、主要設(shè)備和崗位操作技術(shù)；突出了新型聯(lián)醇工藝與單氨工藝和單醇工藝的相互比較以及在節(jié)能降耗、原料氣利用率方面所具有的優(yōu)越性，強(qiáng)調(diào)了新型聯(lián)醇工藝各環(huán)節(jié)的節(jié)能減排技術(shù)措施。     本書(shū)可供從事合成氨、合成甲醇、特別是聯(lián)醇企業(yè)的技術(shù)人員、生產(chǎn)操作人員和生產(chǎn)管理人員使用，也可供從事相關(guān)研究工作的高?；I(yè)師生參考使用。

書(shū)籍目錄

第1章　聯(lián)醇工藝的發(fā)展概況 　1.1　合成氨工業(yè)的發(fā)展特點(diǎn) 　　1.1.1　聯(lián)合生產(chǎn)是合成氨工藝發(fā)展的重要方向 　　1.1.2　合成氨聯(lián)產(chǎn)甲醇的重要意義 　1.2　世界甲醇生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展概況 　1.3　我國(guó)甲醇工業(yè)的發(fā)展情況 　1.4　我國(guó)聯(lián)醇工藝技術(shù)的發(fā)展概況 　　1.4.1　一級(jí)甲醇結(jié)合銅洗的簡(jiǎn)單聯(lián)醇工藝 　　1.4.2　雙甲工藝 　　1.4.3　醇（醚）烴化工藝 　1.5　聯(lián)氨工藝新設(shè)想 　　1.5.1　聯(lián)醇工藝的局限性 　　1.5.2　聯(lián)氨工藝 第2章　聯(lián)醇工藝中原料氣的制取 　2.1　聯(lián)醇生產(chǎn)原料概述 　　2.1.1　煤的基本概念 　　2.1.2　聯(lián)醇生產(chǎn)對(duì)固體燃料的性能要求 　2.2　型煤生產(chǎn)技術(shù) 　　2.2.1　型煤生產(chǎn)的重要意義 　　2.2.2　型煤生產(chǎn)的工藝與設(shè)備 　　2.2.3　型煤制氣過(guò)程的工藝條件與優(yōu)勢(shì) 　　2.2.4　型煤制氣過(guò)程中存在的不足之處 　2.3　煤氣化法生產(chǎn)低氮半水煤氣的原理 　　2.3.1　煤氣化過(guò)程的原理 　　2.3.2　低氮半水煤氣生產(chǎn)的特點(diǎn) 　　2.3.3　造氣是決定醇氨比的龍頭工序 　2.4　煤氣化的工業(yè)方法 　　2.4.1　間歇式制低氮半水煤氣的工業(yè)方法 　　2.4.2　間歇式造氣爐的工作循環(huán) 　　2.4.3　富氧（純氧）-蒸汽連續(xù)制低氮半水煤氣的工業(yè)方法 　2.5　間歇式制低氮半水煤氣的工藝條件 　　2.5.1　吹風(fēng)與制氣的關(guān)系 　　2.5.2　上行與下行 　　2.5.3　加炭與出灰關(guān)系 　2.6　間歇式固定床制低氮半水煤氣的工藝流程 　2.7　原料氣制取過(guò)程中的原料煤耗與節(jié)能技術(shù) 　　2.7.1　理論耗煤量和理論半水煤氣耗量 　　2.7.2　實(shí)際耗煤量和實(shí)際半水煤氣耗量 　　2.7.3　原料氣制取過(guò)程中的節(jié)能技術(shù) 　2.8　間歇式煤氣發(fā)生爐及其操作控制要點(diǎn) 　　2.8.1　間歇式煤氣發(fā)生爐 　　2.8.2　煤氣發(fā)生爐操作控制要點(diǎn) 　2.9　原料氣的除塵 　　2.9.1　干法除塵 　　2.9.2　濕法除塵 　　2.9.3　電除塵 　2.10　空氣的深冷分離 　　2.10.1　概述 　　2.10.2　空氣分離的全過(guò)程 　　2.10.3　空分裝置的工藝流程 　　2.10.4　空氣分離的最終產(chǎn)品 第3章　聯(lián)醇工藝中原料氣的脫硫與脫氯 　3.1　濕法脫硫 　　3.1.1　氧化法催化劑的選擇 　　3.1.2　栲膠法脫硫的基本原理 　　3.1.3　栲膠脫硫工藝流程與工藝條件 　　3.1.4　栲膠脫硫工藝流程與主要設(shè)備 　　3.1.5　改良A·D·A法脫硫 　　3.1.6　PDS法脫硫（888脫硫催化劑） 　　3.1.7　濕式氧化脫硫催化劑的發(fā)展方向 　3.2　濕法脫硫崗位操作要點(diǎn) 　　3.2.1　濕法脫硫崗位的基本要求 　　3.2.2　濕法脫硫崗位開(kāi)停車操作要點(diǎn) 　　3.2.3　濕法脫硫過(guò)程中可能出現(xiàn)的問(wèn)題及其處理方法 　3.3　干法脫硫 　　3.3.1　干法脫硫催化劑概述 　　3.3.2　活性炭脫硫法 　　3.3.3　有機(jī)硫加氫轉(zhuǎn)化脫硫法 　　3.3.4　氧化鋅脫硫法 　　3.3.5　氧化鐵脫硫劑 　3.4　脫硫方法的選擇與操作要點(diǎn) 　3.5　常溫精脫硫（ATFSR）新技術(shù)及其在聯(lián)醇生產(chǎn)中的應(yīng)用 　　3.5.1　常溫精脫硫（ATFSR）新技術(shù)重要意義 　　3.5.2　EZ-2寬溫氧化鋅精脫硫劑在聯(lián)醇生產(chǎn)中的應(yīng)用 　3.6　有機(jī)硫水解催化劑及精脫硫新工藝 　　3.6.1　有機(jī)硫水解催化劑 　　3.6.2　COS水解-氧化鋅常溫精脫硫工藝 　　3.6.3　COS水解-EAC活性炭常溫精脫硫新工藝 　3.7　原料氣的脫氯 　　3.7.1　脫氯在聯(lián)醇生產(chǎn)中的重要意義 　　3.7.2　聯(lián)醇生產(chǎn)氯的來(lái)源 　　3.7.3　聯(lián)醇生產(chǎn)中的防氯措施 　3.8　常溫精脫硫新工藝流程 　　3.8.1　JTL-1常溫精脫硫新工藝 　　3.8.2　JTL-4常溫精脫硫新工藝流程 　　3.8.3　JTL-5常溫精脫硫新工藝流程 　3.9　脫硫與脫氯過(guò)程的節(jié)能措施 第4章　聯(lián)醇工藝中原料氣的變換 第5章　聯(lián)醇工藝中原料氣的脫碳 第6章　聯(lián)醇工藝中甲醇合成 第7章　CO2催化加氫合成甲醇與二步法聯(lián)醇新工藝 第8章　聯(lián)醇工藝中原料氣精制工序 第9章　粗甲醇的精餾 第10章　甲醇的主要應(yīng)用領(lǐng)域及其后加工產(chǎn)品 附圖 參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：聯(lián)醇生產(chǎn)制造原料氣的原料與合成氨生產(chǎn)的原料完全相同，有氣體、液體和固體原料。氣體原料有天然氣、焦?fàn)t氣、乙炔尾氣、煉廠氣、高爐氣等。液體原料有石腦油、重油、渣油等。固體原料有焦炭、無(wú)煙煤、褐煤等。我國(guó)聯(lián)醇生產(chǎn)的實(shí)踐最初來(lái)源于小合成氨廠，這種在2。世紀(jì)60－70年代建設(shè)的小合成氨廠在鼎盛時(shí)達(dá)到1500多家，且全部采用以固體燃料為原料，雖然后來(lái)聯(lián)醇工藝擴(kuò)展到以固體燃料為原料的中型氮肥廠，因此聯(lián)醇工藝在我國(guó)的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)幾乎都來(lái)源于固體燃料為原料的中小型氮肥廠，而且這種聯(lián)醇工藝以煤為主要原料的趨勢(shì)今后也不會(huì)改變。湖南洞庭氮肥廠屬于20世紀(jì)70年代我國(guó)全套引進(jìn)的13套大化肥裝置之一，隨著國(guó)際市場(chǎng)油價(jià)的不斷攀升、我國(guó)由石油自給國(guó)變?yōu)槭澜缟系诙笫瓦M(jìn)口國(guó)，該公司現(xiàn)在已花巨資由油頭合成氨改為煤頭合成氨企業(yè)；同樣是13套大化肥裝置之一云南天然氣化工股份有限公司，其擴(kuò)建的50萬(wàn)噸尿素工程放棄其熟悉的天然氣而將改為以煤原料。因?yàn)槲覈?guó)的能源結(jié)構(gòu)是“富煤、少油、缺氣”，幾十年來(lái)，我國(guó)的合成氨生產(chǎn)原料已經(jīng)形成了具有中國(guó)特色、以煤為主、油氣并存的局面，中小型氮肥企業(yè)90％采用煤為原料，因此在本書(shū)中主要以固體燃料為原料來(lái)介紹聯(lián)醇工藝，氣體燃料和液體燃料只作一般介紹。

編輯推薦

《新型聯(lián)醇工藝與節(jié)能》由化學(xué)工業(yè)出版社出版。

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