甲醇合成試題答案.doc

甲醇合成考試題（A)1 填空題（每空2分，共30分）1. 甲醇是最簡單的飽和醇，又名木醇或木精，分子式CH3OH，通常為無色、略帶乙醇香味的揮發(fā)性可燃液體，分子量32.04，爆炸極限5.5%44.0%。2. 影響甲醇反應的因素有哪些 ： 溫度 ，壓力，氣體組成，觸媒性能， 空速 ，惰性氣含量。3.實際生產(chǎn)中，甲醇合成操作壓力上升，調(diào)節(jié)方法有：適當增加循環(huán)氣流量。適當提高循環(huán)氣中一氧化碳含量。適當提高循環(huán)氣中二氧化碳含量。適當開大系統(tǒng)壓力調(diào)節(jié)閥，降低惰性氣含量。二判斷題（每題2分，共10分）1.甲醇凝固點-97.8，沸點（64.8，0.1013MPa），自燃點461473。 （ ）2.合成反應溫度高不會影響產(chǎn)品質(zhì)量。 （ ）3.空速過高，反應溫度下降，有時溫度難以維持，產(chǎn)量下降（ ）4.CO2的存在，一定程度上抑制了二甲醚的生成。 （ ）5.液體甲醇帶入塔內(nèi)會引起催化劑層的溫度不變。 （ ）三問答題(每題10分，共40分）1.合成甲醇的化學反應有哪些？（1） 主反應： CO+2H2=CH3OH+Q CO2+3H2=CH3OH+H2O+Q（2）副反應： 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+Q2.甲醇催化反應過程有幾個步驟?答:甲醇合成反應是一個氣固相催化反應的過程,共分五步:（1） CO和H2擴散到催化劑表面；（2） CO和H2被催化劑表面吸附； （3）CO和H2在催化劑表面進行化學反應；（4） CH3OH在催化劑表面脫附；（5）CH3OH擴散到氣相中去。 3.影響水冷器冷卻效果的主要原因有哪些?答：（1）水量小或水壓低,應開大進水閥或提高水壓。 （2）冷卻器換熱管結(jié)垢,清理積垢。 （3）冷卻水溫度高,聯(lián)系供水,降低水溫。合成甲醇時有石蠟生成,附著在水冷器管壁上,降低水冷效果?？蛇m當減少冷 卻水量,用溫度較高的合成氣來熔化石蠟。4.進入容器設備的八必須？申請辦證，并得到批準進行安全隔絕切斷動力電，并使用安全燈具進行置換、通風按時間要求進行安全分析佩戴規(guī)定的防護用具有人在器外監(jiān)護、并堅守崗位有搶救后備措施2 畫圖題（共20分） 畫出合成工藝流程圖 甲醇合成考試題（B)1 填空題（每題2分，共30分）1.甲醇合成反應的特點可逆反應 放熱反應 體積縮小的反應 需要觸媒才能進行的氣-固相反應2.合成催化劑升溫還原三不準：即提溫提氫不準同時進行；水份不準帶入塔內(nèi)；不準長時間高溫出水3.對甲醇合成觸媒的要求：1.低溫活性好; 2.耐熱、抗毒性好; 3.機械強度高,阻力小; 4.原料易得,價格便宜 4.合成塔入口甲醇含量取決于水冷器的冷卻深度,操作壓力及 分離器分離效果 5.寫出銅基觸媒還原的反應方程式：CuO +H2 =Cu+H2O+Q二判斷題（每題2分，共10分）1.氣體組分的變化使合成塔催化劑層的溫度下降。 （ ）2.循環(huán)氣量減少會使塔溫下降。 （ ）3.氣體組分變化,如新鮮氣中甲烷含量下降也會使塔溫上漲（ ）4.連續(xù)排污的目的是除去鍋爐液面上的懸浮物,同時控制水堿度,PH值,氯離子含量。 （ ）5.絕熱層能較快的將床層溫度提高至反應的最佳溫度區(qū)域。 （ ）三問答題（每題10分，共40分）1.如何控制合成塔的溫度?答：合成塔的溫度主要是通過調(diào)節(jié)汽包蒸汽壓力來控制的,在4.0Mpa附近,蒸汽壓力變化0.1Mpa,對應溫度變化約1.35,利用合成汽包蒸汽壓力來控制塔溫度,既簡單又可靠。合成塔的溫度一般隨觸媒使用時間的不同而做適當?shù)恼{(diào)整。當通過調(diào)整溫度、壓力和空速也不能維持甲醇產(chǎn)量或合成塔壓差超過規(guī)定值時,則需停車更換觸媒。2.合成塔進口壓力下降有哪些原因?答：生產(chǎn)中如發(fā)現(xiàn)合成塔進口壓力突然或緩慢下降,應引起重視,查明原因。(1)新鮮氣量突然減少會引起合成塔進口壓力下降。(2)粗甲醇分離器液位失控引起跑氣。(3)合成系統(tǒng)的設備、管道損壞引起泄漏。(4)壓力表失靈。3.影響甲醇分離效率的因素有哪些?答：(1)甲醇的冷卻溫度。(2)合成氣的壓力。(3)分離器的結(jié)構好壞,內(nèi)件結(jié)構是否合理。(4)適當?shù)臍怏w流速,一般氣體流速為1-1.5m/s。(5)分離器液位的高低。4.發(fā)生事故要做到哪四不放過？答：事故原因未查清不放過 事故責任者沒有處理不放過廣大職工群眾沒有受到教育不放過安全防范措施沒有落實不放過三畫圖題（20分）畫出合成工藝流程圖 甲醇合成考試(C)1 填空題（每題2分，共30分）1.合成甲醇的主反應： CO+2H2=CH3OH，CO2+3H2=CH3OH+H2O2.空速是指單位時間內(nèi)，單位體積催化劑所通過的氣體流量。 3甲醇合成主要設備合成塔、進出料換熱器、合成水冷器、高壓分離器、低壓分離器，洗滌塔。4. 工藝指標合成塔進口溫度200230，壓力5.55.7Mpa,出口溫度：230270，壓力：5.25.5Mpa.合成塔壓差：0.3Mpa。二判斷題（每題2分，共10分）1.催化劑的風化,破碎不是催化劑失活的原因。 （ ）2.嚴格控制原料氣中的硫含量,使總硫0.1ppm。 （ ）3.甲醇是利用甲醇在高壓下容易被冷凝的原理進行分離的。（ ）4.甲醇合成塔阻力 0.3MPa，合成回路壓降0.65MPa。 （ ）5.合成氣中CO含量過高時易與設備上的鐵生成羰基鐵，造成高級烴含量上升。 （ ）三問答題（每題10分，共50分）1.合成塔進口壓力上漲有哪些原因?答：(1)反應溫度下跌,合成反應變差,甚至惡化。而新鮮氣源又不斷送入造成系統(tǒng)壓力上漲,甚至超壓。(2)循環(huán)氣中甲烷含量升高會影響甲醇合成反應,也是造成進口壓力上漲的原因。（3)合成氣經(jīng)循環(huán)水冷卻器時冷卻效果差，使生成的甲醇不能分離出去。(4)增加新鮮氣量而未及時通知合成崗位。(5)觸媒活性下降，轉(zhuǎn)化率不高。2.為什么要設置汽包液位低低聯(lián)鎖停車?答：汽包的液位太低,使反應熱不能及時帶走,催化劑溫度升高,對催化劑的使用壽命造成極大危害,嚴重時會燒毀催化劑乃至合成塔內(nèi)件,故設汽包液位低低聯(lián)鎖停車。3.合成催化劑升溫還原四個“三”要領是什么?并講解。答：三低：即低溫出水；低氫還原；還原結(jié)束后保持72小時低負荷運行期。三穩(wěn)：即提溫穩(wěn)；補氫穩(wěn)；出水穩(wěn)。三控：即控制補氫速度；控制小時出水量；控制CO2濃度。三不準：即提溫提氫不準同時進行；水份不準帶入塔內(nèi)；不準長時間高溫出水。4.造成分離器出口帶液的原因有哪些?如何處理?答：(1)分離器液位太高,應開大排放閥降低液位。(2)進分離器的氣速過大,使甲醇液滴來不及分離。應減小氣速。(3)分離效果差,設備故障,停車后排除。5.操作工的六嚴格？答：執(zhí)行交接班制、進行巡回檢查、控制工藝指標、執(zhí)行操作法、遵守勞動紀律、執(zhí)行安全規(guī)定。四畫圖題（10分） 畫出汽包結(jié)構簡圖 甲醇合成考試(D)1 填空題（每題2分，共30分）1.催化劑的兩大特點：（1）本身不參加反應，而反應前后其物理、化學性質(zhì)不變； （2）改變了反應歷程，加快反應速度。2.RK-05組成主要由氧化銅： 氧化鋅 氧化鋁3.RK-05使用工藝條件：正常使用溫度：190-280 ； 工作壓力：3-15Mpa ； 操作空速：4000-20000h-14.甲醇合成反應器工作壓力：殼程：3.9Mpa 管程：5.25-5.45Mpa；工作溫度：殼程：250.36 管程：219.7-257.2。5. 甲醇合成水冷器的主要目的是冷卻合成后的高溫氣體，冷卻氣體中的甲醇和水。二判斷題（每題2分，共10分）1.合成系統(tǒng)弛放氣排放的位置是甲醇高壓分離器后。（ ）2.間歇排污的目的是排走汽包底部固體雜質(zhì)、水垢。（ ）3.合成催化劑升溫還原三低：即低溫出水；低氫還原；還原結(jié)束后保持72小時低負荷運行期。 （ ）4.我廠使用的是RK-05催化劑。 （ ）5.溫度高不會影響催化劑的使用壽命。 （ ）3 問答題（共45分）1.為什么入甲醇分離器的物料溫度要控制在40以下？（10分）答：經(jīng)過水冷器冷卻后的出塔氣，此時甲醇和水大部分被冷凝為液體，進入分離器分離出粗甲醇，如果入分離器的溫度升高，那么甲醇蒸汽的含量就增加，經(jīng)加壓送入合成塔后，將影響生成甲醇的質(zhì)量。入分離器溫度受到上水量、上水溫度及循環(huán)量的影響。溫度升高時，應適當加大冷卻水上水，降低上水溫度或減少循環(huán)量，以控制入分離氣溫度在40以下，減少甲醇蒸汽的帶出。2.怎么判定銅基催化劑還原結(jié)束？（10分）答：(1)累計出水量接近或達到理論出水量；(2)出水速率為零或小于0.2Kg/h；(3)合成塔進出口（H2+CO2）濃度基本相等。(4)增加氫含量，溫度不再上漲，參照升溫還原曲線判斷還原結(jié)束。3.甲醇合成短期停車步驟是什么？（15分）答：因外工段原因不能維持生產(chǎn)，短時間暫停處理。循環(huán)壓縮機不停，系統(tǒng)循環(huán)保溫保壓。（1）接調(diào)度通知合成工段準備短期停車，并通知相關崗位人員。（2）先按減量操作規(guī)程降低系統(tǒng)負荷至50%，并維持系統(tǒng)穩(wěn)定。（3）切斷原料氣調(diào)節(jié)閥，關馳放氣調(diào)節(jié)閥，壓縮機降低轉(zhuǎn)速并開大防喘震閥。（4）通過開工噴射器與汽包壓力維持床層溫度穩(wěn)定不變。（5）根據(jù)高壓分離罐液位逐漸關閉高壓分離罐液位調(diào)節(jié)閥。（6）停脫鹽水泵，并根據(jù)洗醇塔液位逐漸關閉洗醇塔液位調(diào)節(jié)閥。（7）停車結(jié)束，保持系統(tǒng)壓力穩(wěn)定不變，反應器床層溫度不變，等待下次開車。4.動火作業(yè)六大禁令？（10分）答：動火證未經(jīng)批準，禁止動火。 未與生產(chǎn)系統(tǒng)可靠隔絕，禁止動火。 清洗置換不合格，禁止動火。 未清除周圍易燃物，禁止動火。 未按時做動火分析，禁止動火。 沒有消防措施，禁止動火。4 畫圖題（15分） 畫出合成塔的設備結(jié)構簡圖 甲醇合成考試(E) 一填空題：（30分）1. 甲醇合成系統(tǒng)置換時，氧氣應 0.2 。2. 我廠使用的催化劑為RK-5，主要成份CuO，ZnO ， Al2O3 。3. 催化劑裝填完成后需要還原后才具有活性，還原方程為 CuO+H2=Cu+H2O ， 4. 新鮮氣中氫碳比應控制在 2.05-2.15，入塔氣中氫碳比應控制在 3-6 。5. 能使銅基催化劑中毒的物質(zhì)有 S ， Cl ， 胺類 ， 油類 。 6. 在生產(chǎn)過程中，影響勞動者安全和健康的直接因素主要是物的不安全狀態(tài)和人的不安全行為 7. 為防止給水系統(tǒng)腐蝕,給水的PH值應控制在8.2-9.2之間。二判斷題（每題2分，共10分）1.溫度過高，催化劑衰老，使用壽命短 。（ ）2. 入塔氣中的惰性氣體如：CH4、N2、Ar，不影響甲醇合成率。（）3. 原料氣中CO2一般控制在2-5左右。 （ ）4. 熱點溫度低,對甲醇反應的平衡有利 （ ）5.循環(huán)氣中甲烷含量降低會影響甲醇合成反應,也是造成進口壓力上漲的原因。 （） 四問答題：（40）1.甲醇合成工段的主要任務是什么？答：甲醇合成工段是將轉(zhuǎn)化來的含H2、CO、CO2的原料氣，在一定壓力（5.9 Mpa）、溫度（210290）、觸媒（Cu）作用下，合成粗甲醇，進行甲醇分離，并利用其反應熱副產(chǎn)蒸汽，并入蒸汽管網(wǎng)。2.甲醇合成氣中硫化氫的危害是什么？答：1）引起催化劑中毒。2）造