甲醇合成试题答案.docx

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甲醇合成试题答案

甲醇合成试题答案

甲醇合成试题答案

甲醇合成考试题（A）

一．填空题（每空2分，共30分）

1.甲醇是最简单的饱和醇，又名木醇或木精，分子式CH3OH，通常为无色、略带乙醇香味的挥发性可燃液体，分子量32.04，爆炸极限5.5%—44.0%。

2.影响甲醇反应的因素有哪些：

温度，压力，气体组成，触媒性能，空速，惰性气含量。

3.实际生产中，甲醇合成操作压力上升，调节方法有：

①适当增加循环气流量。

②适当提高循环气中一氧化碳含量。

③适当提高循环气中二氧化碳含量。

④适当开大系统压力调节阀，降低惰性气含量。

二．判断题（每题2分，共10分）

1.甲醇凝固点-97.8℃，沸点（64.8℃，0.1013MPa），自燃点461℃～473℃。

（√）

2.合成反应温度高不会影响产品质量。

（×）

3.空速过高，反应温度下降，有时温度难以维持，产量下降（√）

4.CO2的存在，一定程度上抑制了二甲醚的生成。

（√）

5.液体甲醇带入塔内会引起催化剂层的温度不变。

（×）

三．问答题（每题10分，共40分）

1.合成甲醇的化学反应有哪些？

（1）主反应：

CO+2H2=CH3OH+Q

CO2+3H2=CH3OH+H2O+Q

（2）副反应：

2CO+4H2=CH3OCH3+H2O+Q

CO+3H2=CH4+H2O+Q

4CO+8H2=C4H9OH+3H2O+Q

CO2+H2=CO+H2O-Q

nCO+2nH2=（CH2）n+nH2O+Q

2.甲醇催化反应过程有几个步骤?

答:

甲醇合成反应是一个气固相催化反应的过程,共分五步:

（1）CO和H2扩散到催化剂表面；

（2）CO和H2被催化剂表面吸附；

（3）CO和H2在催化剂表面进行化学反应；

（4）CH3OH在催化剂表面脱附；

（5）CH3OH扩散到气相中去。

3.影响水冷器冷却效果的主要原因有哪些?

答：

（1）水量小或水压低,应开大进水阀或提高水压。

（2）冷却器换热管结垢,清理积垢。

（3）冷却水温度高,联系供水,降低水温。

合成甲醇时有石蜡生成,附着在水冷器管壁上,降低水冷效果。

可适当减少冷却水量,用温度较高的合成气来熔化石蜡。

4.进入容器设备的八必须？

申请办证，并得到批准

进行安全隔绝

切断动力电，并使用安全灯具

进行置换、通风

按时间要求进行安全分析

佩戴规定的防护用具

有人在器外监护、并坚守岗位

有抢救后备措施

二．画图题（共20分）

画出合成工艺流程图

甲醇合成考试题（B）

一．填空题（每题2分，共30分）

1.甲醇合成反应的特点可逆反应放热反应体积缩小的反应需要触媒才能进行的气-固相反应

2.合成催化剂升温还原三不准：

即提温提氢不准同时进行；水份不准带入塔内；不准长时间高温出水

3.对甲醇合成触媒的要求：

1.低温活性好;2.耐热、抗毒性好;3.机械强度高,阻力小;4.原料易得,价格便宜

4.合成塔入口甲醇含量取决于水冷器的冷却深度,操作压力及分离器分离效果

5.写出铜基触媒还原的反应方程式：

CuO+H2===Cu+H2O+Q

二．判断题（每题2分，共10分）

1.气体组分的变化使合成塔催化剂层的温度下降。

（√）

2.循环气量减少会使塔温下降。

（×）

3.气体组分变化,如新鲜气中甲烷含量下降也会使塔温上涨（√）

4.连续排污的目的是除去锅炉液面上的悬浮物,同时控制水碱度,PH值,氯离子含量。

（√）

5.绝热层能较快的将床层温度提高至反应的最佳温度区域。

（√）

三．问答题（每题10分，共40分）

1.如何控制合成塔的温度?

答：

合成塔的温度主要是通过调节汽包蒸汽压力来控制的,在4.0Mpa附近,蒸汽压力变化0.1Mpa,对应温度变化约1.35℃,利用合成汽包蒸汽压力来控制塔温度,既简单又可靠。

合成塔的温度一般随触媒使用时间的不同而做适当的调整。

当通过调整温度、压力和空速也不能维持甲醇产量或合成塔压差超过规定值时,则需停车更换触媒。

2.合成塔进口压力下降有哪些原因?

答：

生产中如发现合成塔进口压力突然或缓慢下降,应引起重视,查明原因。

（1）新鲜气量突然减少会引起合成塔进口压力下降。

（2）粗甲醇分离器液位失控引起跑气。

（3）合成系统的设备、管道损坏引起泄漏。

（4）压力表失灵。

3.影响甲醇分离效率的因素有哪些?

答：

（1）甲醇的冷却温度。

（2）合成气的压力。

（3）分离器的结构好坏,内件结构是否合理。

（4）适当的气体流速,一般气体流速为1-1.5m/s。

（5）分离器液位的高低。

4.发生事故要做到哪四不放过？

答：

事故原因未查清不放过

事故责任者没有处理不放过

广大职工群众没有受到教育不放过

安全防范措施没有落实不放过

三．画图题（20分）

画出合成工艺流程图

甲醇合成考试（C）

一．填空题（每题2分，共30分）

1.合成甲醇的主反应：

CO+2H2=CH3OH，CO2+3H2=CH3OH+H2O

2.空速是指单位时间内，单位体积催化剂所通过的气体流量。

3甲醇合成主要设备合成塔、进出料换热器、合成水冷器、高压分离器、低压分离器，洗涤塔。

4.工艺指标合成塔进口温度200~230℃，压力5.5~5.7Mpa,出口温度：

230~270℃，压力：

5.2~5.5Mpa.合成塔压差：

≦0.3Mpa。

二．判断题（每题2分，共10分）

1.催化剂的风化,破碎不是催化剂失活的原因。

（×）

2.严格控制原料气中的硫含量,使总硫<0.1ppm。

（√）

3.甲醇是利用甲醇在高压下容易被冷凝的原理进行分离的。

（√）

4.甲醇合成塔阻力≤0.3MPa，合成回路压降≤0.65MPa。

（√）

5.合成气中CO含量过高时易与设备上的铁生成羰基铁，造成高级烃含量上升。

（√）

三．问答题（每题10分，共50分）

1.合成塔进口压力上涨有哪些原因?

答：

（1）反应温度下跌,合成反应变差,甚至恶化。

而新鲜气源又不断送入造成系统压力上涨,甚至超压。

（2）循环气中甲烷含量升高会影响甲醇合成反应,也是造成进口压力上涨的原因。

（3）合成气经循环水冷却器时冷却效果差，使生成的甲醇不能分离出去。

（4）增加新鲜气量而未及时通知合成岗位。

（5）触媒活性下降，转化率不高。

2.为什么要设置汽包液位低低联锁停车?

答：

汽包的液位太低,使反应热不能及时带走,催化剂温度升高,对催化剂的使用寿命造成极大危害,严重时会烧毁催化剂乃至合成塔内件,故设汽包液位低低联锁停车。

3.合成催化剂升温还原四个“三”要领是什么?

并讲解。

答：

①三低：

即低温出水；低氢还原；还原结束后保持72小时低负荷运行期。

②三稳：

即提温稳；补氢稳；出水稳。

③三控：

即控制补氢速度；控制小时出水量；控制CO2浓度。

④三不准：

即提温提氢不准同时进行；水份不准带入塔内；不准长时间高温出水。

4.造成分离器出口带液的原因有哪些?

如何处理?

答：

（1）分离器液位太高,应开大排放阀降低液位。

（2）进分离器的气速过大,使甲醇液滴来不及分离。

应减小气速。

（3）分离效果差,设备故障,停车后排除。

5.操作工的六严格？

答：

执行交接班制、进行巡回检查、控制工艺指标、执行操作法、遵守劳动纪律、执行安全规定。

四．画图题（10分）

画出汽包结构简图

甲醇合成考试（D）

一．填空题（每题2分，共30分）

1.催化剂的两大特点：

（1）本身不参加反应，而反应前后其物理、化学性质不变；

（2）改变了反应历程，加快反应速度。

2.RK-05组成主要由氧化铜：

氧化锌氧化铝

3.RK-05使用工艺条件：

正常使用温度：

190-280℃；工作压力：

3-15Mpa；操作空速：

4000-20000h-1

4.甲醇合成反应器工作压力：

壳程：

3.9Mpa管程：

5.25-5.45Mpa；工作温度：

壳程：

250.36℃管程：

219.7-257.2℃。

5.甲醇合成水冷器的主要目的是冷却合成后的高温气体，冷却气体中的甲醇和水。

二．判断题（每题2分，共10分）

1.合成系统弛放气排放的位置是甲醇高压分离器后。

（√）

2.间歇排污的目的是排走汽包底部固体杂质、水垢。

（√）

3.合成催化剂升温还原三低：

即低温出水；低氢还原；还原结束后保持72小时低负荷运行期。

（√）

4.我厂使用的是RK-05催化剂。

（√）

5.温度高不会影响催化剂的使用寿命。

（×）

三．问答题（共45分）

1.为什么入甲醇分离器的物料温度要控制在40℃以下？

（10分）

答：

经过水冷器冷却后的出塔气，此时甲醇和水大部分被冷凝为液体，进入分离器分离出粗甲醇，如果入分离器的温度升高，那么甲醇蒸汽的含量就增加，经加压送入合成塔后，将影响生成甲醇的质量。

入分离器温度受到上水量、上水温度及循环量的影响。

温度升高时，应适当加大冷却水上水，降低上水温度或减少循环量，以控制入分离气温度在40℃以下，减少甲醇蒸汽的带出。

2.怎么判定铜基催化剂还原结束？

（10分）

答：

（1）累计出水量接近或达到理论出水量；

（2）出水速率为零或小于0.2Kg/h；

（3）合成塔进出口（H2+CO2）浓度基本相等。

（4）增加氢含量，温度不再上涨，参照升温还原曲线判断还原结束。

3.甲醇合成短期停车步骤是什么？

（15分）

答：

因外工段原因不能维持生产，短时间暂停处理。

循环压缩机不停，系统循环保温保压。

（1）接调度通知合成工段准备短期停车，并通知相关岗位人员。

（2）先按减量操作规程降低系统负荷至50%，并维持系统稳定。

（3）切断原料气调节阀，关驰放气调节阀，压缩机降低转速并开大防喘震阀。

（4）通过开工喷射器与汽包压力维持床层温度稳定不变。

（5）根据高压分离罐液位逐渐关闭高压分离罐液位调节阀。

（6）停脱盐水泵，并根据洗醇塔液位逐渐关闭洗醇塔液位调节阀。

（7）停车结束，保持系统压力稳定不变，反应器床层温度不变，等待下次开车。

4.动火作业六大禁令？

（10分）

答：

动火证未经批准，禁止动火。

未与生产系统可靠隔绝，禁止动火。

清洗置换不合格，禁止动火。

未清除周围易燃物，禁止动火。

未按时做动火分析，禁止动火。

没有消防措施，禁止动火。

四．画图题（15分）

画出合成塔的设备结构简图

甲醇合成考试（E）

一．填空题：

（30分）

1.甲醇合成系统置换时，氧气应＜0.2％。

2.我厂使用的催化剂为RK-5，主要成份CuO，ZnO，Al2O3。

3.催化剂装填完成后需要还原后才具有活性，还原方程为CuO+H2=Cu+H2O，

4.新鲜气中氢碳比应控制在2.05-2.15，入塔气中氢碳比应控制在3-6。

5.能使铜基催化剂中毒的物质有S，Cl，胺类，油类。

6.在生产过程中，影响劳动者安全和健康的直接因素主要是物的不安全状态和人的不安全行为

7.为防止给水系统腐蚀,给水的PH值应控制在8.2-9.2之间。

二．判断题（每题2分，共10分）

1.温度过高，催化剂衰老，使用寿命短。

（√）

2.入塔气中的惰性气体如：

CH4、N2、Ar，不影响甲醇合成率。

（×）

3.原料气中CO2一般控制在2-5％左右。

（√）

4.热点温度低,对甲醇反应的平衡有利（√）

5.循环气中甲烷含量降低会影响甲醇合成反应,也是造成进口压力上涨的原因。

（×）

四问答题：

（40）

1.甲醇合成工段的主要任务是什么？

答：

甲醇合成工段是将转化来的含H2、CO、CO2的原料气，在一定压力（5.9Mpa）、温度（210~290℃）、触媒（Cu）作用下，合成粗甲醇，进行甲醇分离，并利用其反应热副产蒸汽，并入蒸汽管网。

2.甲醇合成气中硫化氢的危害是什么？

答：

1）引起催化剂中毒。

2）造成管道、设备的腐蚀。

3）造成粗甲醇质量下降。

3甲醇生产中汽包给水突然中断应如何处理?

答：

如果汽包液位在报警线以上,应先和调度联系,查找原因,尽快恢复供水。

如果已出现报警,还不能恢复供水,应立即停压缩机,合成系统紧急停车，合成塔保温。

4甲醇分离器出口带液的原因是什么？

答：

1）甲醇分离器液位过高，应立即开大排放阀，降低液位。

2）分离效果差，设备内结构不合理，设备出现故障。

可以在检修时对其进行检查处理。

3）气体温度过高，甲醇冷却器效果差，应立即改善水冷条件。

四．画出甲醇合成的工艺流程图。