变频技术在甲醇装置中的应用

王晓光

摘要

甲醇是工业生产中重要的原料，但是在甲醇的生产中，甲醇装置主要包括了两项加工环节，一项环节是化学反应环节，另一个则是物理分解环节。由于这个环节在反应的过程是非常的复杂的，导致甲醇装置在实际的使用中具有很大的耗电量，所以当前在甲醇装置的使用中都在最大限度的提高装置的自动化水平，这样才能对甲醇的反应过程进行时时的监管，从而最大限度的降低能源的消耗，最大限度的提高甲醇装置的反应效率。

【关键词】甲醇装置 变频技术 应用分析

1前言

在甲醇的化學反应和物理反应中，这个装置都是处在高速运转的阶段，在这样的工作条件下，甲醇装置中的调节阀在化学物理反应以及在装置高速运转的条件下受到猛烈的冲击和腐蚀，导致在使用过程中存在着内漏等问题，最终导致甲醇反应不完全，装置的功率直线下降，更严重的甚至能够导致整个生产线被迫停工。所以，当前在甲醇装置的不断研究中，最重要的工作之一就是如何提高调节阀的使用寿命，提高甲醇装置的工作效率。

2甲醇工艺流程分析

甲醇在合成阶段主要包括了一下几种工艺步骤：首先是将含有碳原料的焦炭，煤以及天然气等通过甲醇通过甲醇装置反应合成气体，其次，再将第一道合成的气进行净化，再次，进行甲醇的合成，最后，是甲醇的进一步精馏，在这一阶段中，工艺的使用主要是要依据加工甲醇的额不听原材采取不同的生产工艺。

3变频技术在甲醇合成装置中的应用

甲醇是重要的有机产品生产的重要的基本原料，也是重要的工业溶剂。甲醇合成装置主要是5.5Kt/d甲醇生产装置。在整个生产过程中主要采用一个催化富装置和一个常规的蒸汽转化炉，在整个装置中，有天然气和煤制合成的粗甲醇会进入到其中从而形气预转化成甲醇合成。在这种甲醇工艺中，要进行原材料的准备工作，完成天然气的蒸汽转化以及甲醇的合成，精制以及蒸馏。在天然气脱硫之后，会和蒸汽混合加热之后加入到转化中，在和催化剂接触之后催发一系列的反应。在这一系列的变化中，反应会受到温度，碳水化合比例，以及压力，催化剂和气体中的含硫量的影响，但是在这一过程中，对温度的控制是非常重要的，温度的变化直接影响着转化的速度，而且最大限度的影响着甲烷中杂质的含量。但是如果温度过高的话会导致催化剂的活性会降低，导致反应速率降低，最终是影响着整个转化装置的使用寿命。

但是为了解决对温度的把控问题，在预转化反应装置中采用了多点热点偶。预热转化装置是一种低温转化工艺，主要是将天然气中的甲烷和氢气，二氧化碳等生成，在整个过程中，一个反应过程是吸热反应。在预转发反应中，温度一定要保证在460度到550度，温度一定要控制在300度之上，这样才能保证催化剂高效正常的工作，从而防止催化剂由于温度过高而影响催化反应速率，甚至是温度过高还能直接破坏了催化剂的化学结构，导致催化效果严重降低，最终导致预转化过程过程不能够高质量的进行，而如果温度低于300度的话，蒸馏水，导致催化剂的活性降低，最终影响整个转化速率。而当前沿着预转化转管道设计了3个14点双K型的热点偶，而这中热电偶主要的功能是保护管道，设备连接和信号转化。

4变频调节阀在甲醇精馏中的作用分析

在甲醇精馏工艺中，在PLC编程的配合中，采用变频调节阀，能够保证甲醇精馏工艺的控制系统的运行保持在一个高水平的状态。变频调节阀主要是实现节流来控制流量，在实际的使用中不断高效使用而且能够实现节能，是甲醇装置中重要的环保设备。

变频调节器是由智能型变频电动执行器和控制阀门构成的。变频器结构是主回路的主要构造。在实际的使用中，变频调节阀的输入电源相数是不同的，所以在实际的使用中将变频调节阀分成了单相阀门和三相阀门。单相阀门输入得是单相交流电，但是输出的是三相交流电。三相阀门输入和输出的都是三相交流电，所以这种阀门大多都用在输出功率在3千瓦的电动阀门结构中。

在甲醇水洗塔后新上一套膜分离氢回收装置，回收驰放气中的H2用于甲醇生产。流程如下：驰放气先经预处理系统将其中夹带的液体分离，液体通过甲醇闪蒸槽送往精馏系统气体进入套管式加热器加热到60°C左右，以保证进膜前的气体远离露点，气体经过加热器加热后，直接从上端侧面进入膜分离器。氢气以较快的速率透过纤维膜丝，在纤维芯侧得到富氢产品，送往甲醇联合机入口多产甲醇；扩散速率较慢的组分N2、CO、CH4等则滞留在原料侧，送往氨净化产合成氨。主要设备：分离器1台内装304材质除雾芯件，套管式加热器1台，膜分离器1套，控制系统兼容浙大中控主要公用介质：〇.4MPa（G）150°C低压蒸汽200kg/h，0.4MPa（G）仪表空气3Nm3/h，整套膜装置撬装方式提供，露天放置。装置占地面积为3.0m（宽）×14.0m（长）；最高处不超过5m。两边各留出lm、膜的一端留出3m以供巡查及换膜时用。膜分离装置运行稳定可靠，无须专人照看，H2回收率：≥87%、浓度：≥90%。

在甲醇的生产中，追求的都是高质量的甲醇，所以在生产工艺上一般会采用提高回流比的方式，在降低整个的生产负荷和温度的基础之上制造甲醇，但是这种生产方式势必存在着很大的弊端，首先就是在是在生产中需要增加就甲醇生产的材料损耗，而且在实际的生产中还要不断地增加成本投入，生产中产生的废料也会随着单耗的增加而增加。所以在当前的甲醇生产中，甲醇装置正在采用自动化的控制系统，通过这种方式降低污染排放量，提高生产效率和生产质量。

5结束语

当前在甲醇装置中采用的是变频调节阀的PID控制，PID系统能够对当前的生产中的生产流量和生产参数进行调整，并且能够在相应的显示器中形成相应的数据分析，并且能够对当前的甲醇变频装置阀的控制能够起到重要的维护作用，并且能够备份相关的生产数据，并且对生产数据进行分析对比，从而能够更加精确地将相关数据参数传输到控制对象。变频技术在甲醇装置中的使用将会更加的方便快捷。

参考文献

[1]田伟宏，马军，张新发.变频技术在甲醇装置中的应用[J].应用能源技术，2014（04）：55-55.

[2]钟曾玲.变频蒸发式空冷器在10万t/a工业甲醇装置中的设计应用[J].天然气化工（C1化学与化工），2013，35（02）：4-5.endprint