文档介绍：试述甲醇合成中石蜡的形成原因
试述甲醇合成中石蜡的形成原因
摘要:在甲醇生产过程中,石蜡产生的原因繁多而复杂,究竟是哪些原因呢,目前还很难准确判断,因此,笔者根据多年工作经验对甲醇合成中石蜡开成原因进行简要阐述。
关键词:甲醇石蜡形成原因
一、甲醇合成中石蜡生成的原因
甲醇生产过程中,石蜡生成的原因比较复杂,不但与催化剂、原料气、合成塔的结构及材质有关,而且还与合成反应工艺条件及操作方法有关。

催化剂还原质量的好坏,直接影响粗甲醇的产量和质量,还原质量差使副反应增多,而且在催化剂的使用过程中,随着使用时间的增加,特别是在催化剂使用中、后期,受催化剂选择性的限制,会在粗甲醇产品、设备、管道内结蜡,另外,合成反应中不可避免的会伴有少量甲酸及其它有机酸生成,而生产甲醇所用的设备几乎都是碳钢材料,因此设备及管道产生腐蚀,腐蚀后的铁质以及催化剂自身带人的铁质与原料气中的CO在一定压力和温度下有生成羰基铁Fe(CO)5 的可能,生成物通过挥发、分解、气流夹带的方式沉积在催化剂表面,导致其活性下降,这样就使催化剂具备了生成脂肪烃的条件;实践证明:催化剂连续运行时间越长,铁在催化剂表面积累的就越多,脂肪烃的生成量也随之增加,使结蜡现象增多。另外,当催化剂中含有少量SiO2或其他酸性氧化物时,也会促进石蜡的生成。生产实践证明,催化剂连续运行时间越长,羰基铁、羰基镍在催化剂表面积累量就越多,脂肪烃生成量也随之增加,结蜡现象也就增多。

甲醇合成塔内件的结构对合成甲醇至关重要,如果内件设计与实际生产的情况不符,气体在塔内分布不均匀,导致催化剂床层温差大,温度难以控制,进而会导致石蜡的产生。

C3O7,铜基催化剂主要都是由铜、锌、铝等组成,甲醇合成反应中。在不太高的温度、压力下,就会具有很好的活性,并对合成甲醇有极高的选择性,而铜基催化剂中的Al、Na等在一定温度、压力下,也会促进CO与H2进行反应生成石蜡。生产实践证明:在甲醇生产过程中合成塔反应温度控制得太低,使入塔气在低于催化剂正常活性温度的情况下进入催化剂层。生成的粗甲醇中就会带有大量石蜡。在催化剂使用初期,,当催化剂温度还未达到甲醇合成要求的温度时,在较低的温度下已经开始反应,此时,生成石蜡的反应比较明显,在停车过程中,合成塔反应温度下降,而原料气又不能立即置换干净,造成合成气在低温区间停留时间过长,石蜡生成反应进行比较明显。这两个阶段产生石蜡最多。另有资料显示,合成塔床层温度在185~215℃,结蜡现象比较严重。
操作中温度波动幅度大,也易生成石蜡。合成甲醇反应中,副反应具有较高的活化能,对反应温度更敏感,提高温度更有利于副反应的进行。例如,对于铜基催化剂,当反应温度超过300℃时,就容易发生甲烷化反应。甲烷含量的增加间接地加速了石蜡的产生。

合成甲醇时压力越高会使合成反应向生成高级烷烃的方向移动,结蜡的机率也越大。因为烃类生成反应是一个体积减小的反应,反应物的体积比生成物体积大得多,提高压力有利于副反应的进行,这些副反应发生时,反应前后其体积收缩程度较合成甲醇反应更明显,生成烃类的碳链越长,反应体