變頻技術在甲醇裝置中的應用

王曉光

摘要

甲醇是工業(yè)生產中重要的原料，但是在甲醇的生產中，甲醇裝置主要包括了兩項加工環(huán)節(jié)，一項環(huán)節(jié)是化學反應環(huán)節(jié)，另一個則是物理分解環(huán)節(jié)。由于這個環(huán)節(jié)在反應的過程是非常的復雜的，導致甲醇裝置在實際的使用中具有很大的耗電量，所以當前在甲醇裝置的使用中都在最大限度的提高裝置的自動化水平，這樣才能對甲醇的反應過程進行時時的監(jiān)管，從而最大限度的降低能源的消耗，最大限度的提高甲醇裝置的反應效率。

【關鍵詞】甲醇裝置 變頻技術 應用分析

1前言

在甲醇的化學反應和物理反應中，這個裝置都是處在高速運轉的階段，在這樣的工作條件下，甲醇裝置中的調節(jié)閥在化學物理反應以及在裝置高速運轉的條件下受到猛烈的沖擊和腐蝕，導致在使用過程中存在著內漏等問題，最終導致甲醇反應不完全，裝置的功率直線下降，更嚴重的甚至能夠導致整個生產線被迫停工。所以，當前在甲醇裝置的不斷研究中，最重要的工作之一就是如何提高調節(jié)閥的使用壽命，提高甲醇裝置的工作效率。

2甲醇工藝流程分析

甲醇在合成階段主要包括了一下幾種工藝步驟：首先是將含有碳原料的焦炭，煤以及天然氣等通過甲醇通過甲醇裝置反應合成氣體，其次，再將第一道合成的氣進行凈化，再次，進行甲醇的合成，最后，是甲醇的進一步精餾，在這一階段中，工藝的使用主要是要依據加工甲醇的額不聽原材采取不同的生產工藝。

3變頻技術在甲醇合成裝置中的應用

甲醇是重要的有機產品生產的重要的基本原料，也是重要的工業(yè)溶劑。甲醇合成裝置主要是5.5Kt/d甲醇生產裝置。在整個生產過程中主要采用一個催化富裝置和一個常規(guī)的蒸汽轉化爐，在整個裝置中，有天然氣和煤制合成的粗甲醇會進入到其中從而形氣預轉化成甲醇合成。在這種甲醇工藝中，要進行原材料的準備工作，完成天然氣的蒸汽轉化以及甲醇的合成，精制以及蒸餾。在天然氣脫硫之后，會和蒸汽混合加熱之后加入到轉化中，在和催化劑接觸之后催發(fā)一系列的反應。在這一系列的變化中，反應會受到溫度，碳水化合比例，以及壓力，催化劑和氣體中的含硫量的影響，但是在這一過程中，對溫度的控制是非常重要的，溫度的變化直接影響著轉化的速度，而且最大限度的影響著甲烷中雜質的含量。但是如果溫度過高的話會導致催化劑的活性會降低，導致反應速率降低，最終是影響著整個轉化裝置的使用壽命。

但是為了解決對溫度的把控問題，在預轉化反應裝置中采用了多點熱點偶。預熱轉化裝置是一種低溫轉化工藝，主要是將天然氣中的甲烷和氫氣，二氧化碳等生成，在整個過程中，一個反應過程是吸熱反應。在預轉發(fā)反應中，溫度一定要保證在460度到550度，溫度一定要控制在300度之上，這樣才能保證催化劑高效正常的工作，從而防止催化劑由于溫度過高而影響催化反應速率，甚至是溫度過高還能直接破壞了催化劑的化學結構，導致催化效果嚴重降低，最終導致預轉化過程過程不能夠高質量的進行，而如果溫度低于300度的話，蒸餾水，導致催化劑的活性降低，最終影響整個轉化速率。而當前沿著預轉化轉管道設計了3個14點雙K型的熱點偶，而這中熱電偶主要的功能是保護管道，設備連接和信號轉化。

4變頻調節(jié)閥在甲醇精餾中的作用分析

在甲醇精餾工藝中，在PLC編程的配合中，采用變頻調節(jié)閥，能夠保證甲醇精餾工藝的控制系統(tǒng)的運行保持在一個高水平的狀態(tài)。變頻調節(jié)閥主要是實現節(jié)流來控制流量，在實際的使用中不斷高效使用而且能夠實現節(jié)能，是甲醇裝置中重要的環(huán)保設備。

變頻調節(jié)器是由智能型變頻電動執(zhí)行器和控制閥門構成的。變頻器結構是主回路的主要構造。在實際的使用中，變頻調節(jié)閥的輸入電源相數是不同的，所以在實際的使用中將變頻調節(jié)閥分成了單相閥門和三相閥門。單相閥門輸入得是單相交流電，但是輸出的是三相交流電。三相閥門輸入和輸出的都是三相交流電，所以這種閥門大多都用在輸出功率在3千瓦的電動閥門結構中。

在甲醇水洗塔后新上一套膜分離氫回收裝置，回收馳放氣中的H2用于甲醇生產。流程如下：馳放氣先經預處理系統(tǒng)將其中夾帶的液體分離，液體通過甲醇閃蒸槽送往精餾系統(tǒng)氣體進入套管式加熱器加熱到60°C左右，以保證進膜前的氣體遠離露點，氣體經過加熱器加熱后，直接從上端側面進入膜分離器。氫氣以較快的速率透過纖維膜絲，在纖維芯側得到富氫產品，送往甲醇聯合機入口多產甲醇；擴散速率較慢的組分N2、CO、CH4等則滯留在原料側，送往氨凈化產合成氨。主要設備：分離器1臺內裝304材質除霧芯件，套管式加熱器1臺，膜分離器1套，控制系統(tǒng)兼容浙大中控主要公用介質：〇.4MPa（G）150°C低壓蒸汽200kg/h，0.4MPa（G）儀表空氣3Nm3/h，整套膜裝置撬裝方式提供，露天放置。裝置占地面積為3.0m（寬）×14.0m（長）；最高處不超過5m。兩邊各留出lm、膜的一端留出3m以供巡查及換膜時用。膜分離裝置運行穩(wěn)定可靠，無須專人照看，H2回收率：≥87%、濃度：≥90%。

在甲醇的生產中，追求的都是高質量的甲醇，所以在生產工藝上一般會采用提高回流比的方式，在降低整個的生產負荷和溫度的基礎之上制造甲醇，但是這種生產方式勢必存在著很大的弊端，首先就是在是在生產中需要增加就甲醇生產的材料損耗，而且在實際的生產中還要不斷地增加成本投入，生產中產生的廢料也會隨著單耗的增加而增加。所以在當前的甲醇生產中，甲醇裝置正在采用自動化的控制系統(tǒng)，通過這種方式降低污染排放量，提高生產效率和生產質量。

5結束語

當前在甲醇裝置中采用的是變頻調節(jié)閥的PID控制，PID系統(tǒng)能夠對當前的生產中的生產流量和生產參數進行調整，并且能夠在相應的顯示器中形成相應的數據分析，并且能夠對當前的甲醇變頻裝置閥的控制能夠起到重要的維護作用，并且能夠備份相關的生產數據，并且對生產數據進行分析對比，從而能夠更加精確地將相關數據參數傳輸到控制對象。變頻技術在甲醇裝置中的使用將會更加的方便快捷。

參考文獻

[1]田偉宏，馬軍，張新發(fā).變頻技術在甲醇裝置中的應用[J].應用能源技術，2014（04）：55-55.

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