论文部分内容阅读
摘 要：本文介绍了关于甲醇一步法的制取，同时也介绍了烃类产品在国内的应用和开发上的现状。对工艺技术的原理和流程以及相关的特点进行了分析和探讨。讨论了在整个生产过程中关于反应器的催化剂的填装和循环的换热器以及分离塔的内件和相关酸水的有关处理的优化和需要解决的问题。甲醇在人们生活中是比较常见的，它对人们的应用不只是局限在我们平时所认知的范围内，因此，本文针对甲醇的一步法进行了分析和相关的探讨。希望本次探讨可以给相关部门和人员提供可参考的意见和建议。
关键词：一步法 制取 甲醇 控制 工艺
对于甲醇一步法进行烃类的研究，主要核心是有关催化剂的研制，和相关的后续技术，是可以利用比较成熟的技術相匹配的。有些产业就已经将甲醇的一步法进行成功的开发和利用。对于一步法的工艺来说，它将转换成二甲醚的部分完全的省略掉了，做到了在实际的流程上比较简单的效果。国内的许多单位也在积极研究和相应的开发对烃类进行转化的工艺。所以，本文针对甲醇的一步法制取烃类物质进行的分析和探究，希望可以给相关人士带来可以借鉴的内容。
一、有关甲醇一步法的工艺流程和相应的反应原理以及相关的特点
（一）甲醇烃类反应
甲醇进行烃类反应时，是一个比较复杂的过程，对于催化剂的采用上是比较特殊的。同时在一定的温度条件下会很直接的将甲醇转换成烃类物质，在实际的反应速度上也比较快，比如：对于多个甲醇进行分解时就会有水和相应的烃类物质生出，同时也会产生一定的热量。这个反应是一个放热的反应过程，所以，甲烷是可以进行比较完全的转化的。对于合成的反应器来说是可以完全的采用再循环的办法，来提高相应的反应率速的。总而言之，甲醇通过一步法进行直接的转换为烃类的主要关键，是要实际的采用具有相应结构的催化剂，在实际的催化剂中有比较合适的通道，可以允许相应的烃类分子快速进入，并且也要将碳10和碳11限制在外面，不能让较长的烃类分子穿越过通道，要在进一步的化学反应中进行打断。
（二）相关的工艺流程
甲醇的一步法在制取汽油的装置时，可以采用国内相应的技术，对装置进行分离和合成等的组成。对于合成的汽油装置是由蒸发和过热以及合成、冷却分离等组成。对于汽油的分离装置是由气体的脱离和产品的分离以及液化的分离和相关的吸收装置共同组成。
对于甲醇的一步法提取烃类装置中有烃类的分离单元和烃类的合成单元以及相应的灌区单元所共同组成。对于烃类的合成装置来说是由过热、蒸发和粗烃的冷却以及分离和催化剂共同组成的。而对于烃类的分离装置来说是由液化的分离器和气体脱除以及产品的分离三个部分共同组成的。
关于甲醇一步法制取烃类的相关流程：对灌区的甲醇进行预热---进行蒸发和过热---快速的放入合成烃的反应容器，关于合成烃的反应容器是一个比较固定的反应器，甲醇在这个容器中反应后，在相关催化剂的反应下逐步转化成干气和烃类以及水的混合物，在反应之后所产生的热量就会被热的回收体系进行进一步利用。反应器出口上的高温合成器主要分成两个部分，第一个部分是循环气体提供相应的热量，另一个部分就是有关甲醇气化部分所提供的热量，这样可以使反应的热量得到充分的利用。在合成器换热之后就会马上进行冷却，在整个粗烃的分离器中，会将粗烃和循环器以及工艺水自动分离出来。
整个循环的气体在气压的压缩机进行加压后，就会进入相应的换热器和相关的高温合成系统进行合成换气，和甲醇的预热性系统的汽体进行混合后，就会进入相应的合成反应容器中。在整个烃类合成反应的过程中，催化剂的表面会出现相应的积碳，而积碳的形成就会大大的降低催化剂的相应活性。使用合成类的反应容器进行再生的系统来对相应的催化剂再生，来充分的恢复其活性。
二、有关甲醇一步法制取烃类物质的工艺特点
烃类是一种混合物，是将甲醇转换成水和烃类的放热性反应。在转换成烃类之后会大量的放热，这将大大的超过了甲醇分解所放的热量。所以，在固定床的反应容器上可以采用多及式的反应方式。在甲醇完全转化中，在一定设计的温度情况下，甲醇蒸汽会进入相应的床层内，同时会在瞬间进行反应，反应出来的只有干气和烃类物质以及水，实际的转化是比较彻底的，并不需要去回收相依的蒸馏装置。甲醇制取烃中催化剂是比较重要的问题，而在实际的工业性生产中，甲醇制烃装置的实际运行周期只有32d。也就是说，催化剂如果相对稳定，其单程的寿命就会较长。
三、关于甲醇一步制取相关烃类装置的相应指标和操作的重点
（一）开始
在系统的操作中，氮气可以升压到0.5帕，同时在反应的容器内可以建立较大的循环量。在催化剂的床层上从50摄氏度迅速上升到340摄氏度。当上部的温度达到340摄氏度时，就可以慢慢的将甲醇引入，在整个催化剂的周期来控制相应的入口温度。在相应的反应后期，出口的甲醇浓度升至预先设计的值时，就要按照低温的温度阶段来缓慢的提升相应的温度，但是在实际的温度上不能超过35摄氏度。开始之后，要以最快的速度，把符合直线上升到百分之五十以上，如果这样做就会使整个塔的实际压力变的更容易控制，更稳定。
（二）停止
对于甲醇的进料的量要逐渐的减少直到最后的停止。有关减少的速率将直接取决于相关装置的稳定性，在进行快速的停止时可以立刻停止对甲醇进料的供应。在移除甲醇以后，相应的循环装置可以继续循环10分钟以内。在反应彻底停止之后，要用氮气进行置换与减压。
（三）相关的操作指标
有关烃类合成相关装置的操作指标：
表一：
三、有关甲醇一步法的制取烃类相关的问题讨论
（一）可以准备三台合成烃，两个使用一个备用。在反应器在进口的循环气一共有两台，同时也要和每台的反应器进行单独的换热，在投资上也比较小，在整个运行中，出口的位置比较容易堆积积液，在有关换热器发生故障时，会对相应的生产产生一定的影响。
（二）对于催化剂的装置需要进行提高，来进一步寻找有关催化剂的最长周期，来充分的延长有关催化剂的使用寿命。
（三）有关产生的干气是可以提供燃烧炉来进行回收与利用。
（四）对于油品的分离塔的内件是可以选用浮阀的塔板，根据实际的负荷要对塔的内件进行优化。
（五）对于甲醇在装置中产生的酸性水，可以完全通过水来进行细致的处理，在回到循环水进行补水。
四、结语
甲醇的一步法制取烃类物质在国内早已经实现了相应的工业化生产和相应的国产化，在实际的装置投资上花费比较少，工艺也比较成熟。在反应器的产品处理和相关的反应器技术以及有关产品的品质上都存在一定的优势。尤其是在甲醇产生的烃类中是无硫并且无铅的，是可以直接的作为高辛的烷值汽油来进行使用。除此之外，对于甲醇一步法进行烃类的制取相关技术还可以对石油烃类原料的置换，来充分的达到有关石油化工资源配置的实际目的。希望通过本文的研究可以给有关人士提供参考性意见。
参考文献
[1]许友好，刘宪龙，张久顺，龙军.催化裂化反应类型及其相互作用对产物分布和产品组成的影响[J]. 石油炼制与化工，2005（11） .
[2]齐国祯，谢在库，钟思青，张成芳，陈庆龄.甲醇制烯烃反应副产物的生成规律分析[J]. 石油与天然气化工，2006（01）.
[3]陈香生，刘昱，施磊.以天然气或煤基为原料的甲醇制低碳烯烃工艺工业化应用进展[J]. 炼油技术与工程，2005（01）.
[4]朱小学，刘芃，叶秋云，李楠锌，郑敏，王华.气相法甲醇脱水制二甲醚催化剂的研究开发[J]. 天然气化工（C1化学与化工），2011（01）.
[5]杨玉旺，戴清，刘敬利.甲醇气相脱水制二甲醚的催化剂[J].化工进展，2013（04）.
关键词：一步法 制取 甲醇 控制 工艺
对于甲醇一步法进行烃类的研究，主要核心是有关催化剂的研制，和相关的后续技术，是可以利用比较成熟的技術相匹配的。有些产业就已经将甲醇的一步法进行成功的开发和利用。对于一步法的工艺来说，它将转换成二甲醚的部分完全的省略掉了，做到了在实际的流程上比较简单的效果。国内的许多单位也在积极研究和相应的开发对烃类进行转化的工艺。所以，本文针对甲醇的一步法制取烃类物质进行的分析和探究，希望可以给相关人士带来可以借鉴的内容。
一、有关甲醇一步法的工艺流程和相应的反应原理以及相关的特点
（一）甲醇烃类反应
甲醇进行烃类反应时，是一个比较复杂的过程，对于催化剂的采用上是比较特殊的。同时在一定的温度条件下会很直接的将甲醇转换成烃类物质，在实际的反应速度上也比较快，比如：对于多个甲醇进行分解时就会有水和相应的烃类物质生出，同时也会产生一定的热量。这个反应是一个放热的反应过程，所以，甲烷是可以进行比较完全的转化的。对于合成的反应器来说是可以完全的采用再循环的办法，来提高相应的反应率速的。总而言之，甲醇通过一步法进行直接的转换为烃类的主要关键，是要实际的采用具有相应结构的催化剂，在实际的催化剂中有比较合适的通道，可以允许相应的烃类分子快速进入，并且也要将碳10和碳11限制在外面，不能让较长的烃类分子穿越过通道，要在进一步的化学反应中进行打断。
（二）相关的工艺流程
甲醇的一步法在制取汽油的装置时，可以采用国内相应的技术，对装置进行分离和合成等的组成。对于合成的汽油装置是由蒸发和过热以及合成、冷却分离等组成。对于汽油的分离装置是由气体的脱离和产品的分离以及液化的分离和相关的吸收装置共同组成。
对于甲醇的一步法提取烃类装置中有烃类的分离单元和烃类的合成单元以及相应的灌区单元所共同组成。对于烃类的合成装置来说是由过热、蒸发和粗烃的冷却以及分离和催化剂共同组成的。而对于烃类的分离装置来说是由液化的分离器和气体脱除以及产品的分离三个部分共同组成的。
关于甲醇一步法制取烃类的相关流程：对灌区的甲醇进行预热---进行蒸发和过热---快速的放入合成烃的反应容器，关于合成烃的反应容器是一个比较固定的反应器，甲醇在这个容器中反应后，在相关催化剂的反应下逐步转化成干气和烃类以及水的混合物，在反应之后所产生的热量就会被热的回收体系进行进一步利用。反应器出口上的高温合成器主要分成两个部分，第一个部分是循环气体提供相应的热量，另一个部分就是有关甲醇气化部分所提供的热量，这样可以使反应的热量得到充分的利用。在合成器换热之后就会马上进行冷却，在整个粗烃的分离器中，会将粗烃和循环器以及工艺水自动分离出来。
整个循环的气体在气压的压缩机进行加压后，就会进入相应的换热器和相关的高温合成系统进行合成换气，和甲醇的预热性系统的汽体进行混合后，就会进入相应的合成反应容器中。在整个烃类合成反应的过程中，催化剂的表面会出现相应的积碳，而积碳的形成就会大大的降低催化剂的相应活性。使用合成类的反应容器进行再生的系统来对相应的催化剂再生，来充分的恢复其活性。
二、有关甲醇一步法制取烃类物质的工艺特点
烃类是一种混合物，是将甲醇转换成水和烃类的放热性反应。在转换成烃类之后会大量的放热，这将大大的超过了甲醇分解所放的热量。所以，在固定床的反应容器上可以采用多及式的反应方式。在甲醇完全转化中，在一定设计的温度情况下，甲醇蒸汽会进入相应的床层内，同时会在瞬间进行反应，反应出来的只有干气和烃类物质以及水，实际的转化是比较彻底的，并不需要去回收相依的蒸馏装置。甲醇制取烃中催化剂是比较重要的问题，而在实际的工业性生产中，甲醇制烃装置的实际运行周期只有32d。也就是说，催化剂如果相对稳定，其单程的寿命就会较长。
三、关于甲醇一步制取相关烃类装置的相应指标和操作的重点
（一）开始
在系统的操作中，氮气可以升压到0.5帕，同时在反应的容器内可以建立较大的循环量。在催化剂的床层上从50摄氏度迅速上升到340摄氏度。当上部的温度达到340摄氏度时，就可以慢慢的将甲醇引入，在整个催化剂的周期来控制相应的入口温度。在相应的反应后期，出口的甲醇浓度升至预先设计的值时，就要按照低温的温度阶段来缓慢的提升相应的温度，但是在实际的温度上不能超过35摄氏度。开始之后，要以最快的速度，把符合直线上升到百分之五十以上，如果这样做就会使整个塔的实际压力变的更容易控制，更稳定。
（二）停止
对于甲醇的进料的量要逐渐的减少直到最后的停止。有关减少的速率将直接取决于相关装置的稳定性，在进行快速的停止时可以立刻停止对甲醇进料的供应。在移除甲醇以后，相应的循环装置可以继续循环10分钟以内。在反应彻底停止之后，要用氮气进行置换与减压。
（三）相关的操作指标
有关烃类合成相关装置的操作指标：
表一：
三、有关甲醇一步法的制取烃类相关的问题讨论
（一）可以准备三台合成烃，两个使用一个备用。在反应器在进口的循环气一共有两台，同时也要和每台的反应器进行单独的换热，在投资上也比较小，在整个运行中，出口的位置比较容易堆积积液，在有关换热器发生故障时，会对相应的生产产生一定的影响。
（二）对于催化剂的装置需要进行提高，来进一步寻找有关催化剂的最长周期，来充分的延长有关催化剂的使用寿命。
（三）有关产生的干气是可以提供燃烧炉来进行回收与利用。
（四）对于油品的分离塔的内件是可以选用浮阀的塔板，根据实际的负荷要对塔的内件进行优化。
（五）对于甲醇在装置中产生的酸性水，可以完全通过水来进行细致的处理，在回到循环水进行补水。
四、结语
甲醇的一步法制取烃类物质在国内早已经实现了相应的工业化生产和相应的国产化，在实际的装置投资上花费比较少，工艺也比较成熟。在反应器的产品处理和相关的反应器技术以及有关产品的品质上都存在一定的优势。尤其是在甲醇产生的烃类中是无硫并且无铅的，是可以直接的作为高辛的烷值汽油来进行使用。除此之外，对于甲醇一步法进行烃类的制取相关技术还可以对石油烃类原料的置换，来充分的达到有关石油化工资源配置的实际目的。希望通过本文的研究可以给有关人士提供参考性意见。
参考文献
[1]许友好，刘宪龙，张久顺，龙军.催化裂化反应类型及其相互作用对产物分布和产品组成的影响[J]. 石油炼制与化工，2005（11） .
[2]齐国祯，谢在库，钟思青，张成芳，陈庆龄.甲醇制烯烃反应副产物的生成规律分析[J]. 石油与天然气化工，2006（01）.
[3]陈香生，刘昱，施磊.以天然气或煤基为原料的甲醇制低碳烯烃工艺工业化应用进展[J]. 炼油技术与工程，2005（01）.
[4]朱小学，刘芃，叶秋云，李楠锌，郑敏，王华.气相法甲醇脱水制二甲醚催化剂的研究开发[J]. 天然气化工（C1化学与化工），2011（01）.
[5]杨玉旺，戴清，刘敬利.甲醇气相脱水制二甲醚的催化剂[J].化工进展，2013（04）.