1 合成岗位的任务
本岗位是将转化工段来的工艺气体，经甲醇压缩机加压，在一定压力(6。0MPa)、温度(210~260℃)、铜基催化剂（C307）作用下合成粗甲醇，并利用其余热副产4.0MPa中压蒸汽，然后减压至0.9—1.1MPa送入蒸汽管网。同时将合成弛放气体送往燃料气气柜和转化装置燃烧. 2 工艺过程概述
2.1 甲醇合成原理：
甲醇合成工艺气体中的CO、CO2分别与H2在铜基催化剂的作用下主要生成甲醇，同时还伴有多种副反应。
主反应：
触媒
CO ＋ 2H2 CH3OH ＋ Q
触媒
CO2 ＋ 3H2 CH3OH ＋ H2O ＋ Q
主要副反应：
2CO ＋ 4H2 CH3OCH3 ＋ H2O
4CO ＋ 8H2 C4H9OH ＋ 3H2O
CO ＋ 3H2 CH4 ＋ H2O
2CO ＋ 2H2 CH4 ＋ CO2
2.2 工艺流程：
焦炉气，经脱硫,转化处理后制得总硫含量小于0.1 ppm，氢碳比(H2-CO2)/(CO+CO2) =2.05~2.15的合格精制气。经合成气离心压缩机J63001压缩段2级叶轮加压后，在缸内与甲醇分离器来的循环气（40℃，3.23MPa）按一定比例混合，经过压缩机第3级叶轮加压
后，，获得压力为5.9MPa，温度约为68.4℃的入塔气。入塔气以每小时232568Nm3tod分动器的流量进入气气换热热器C40001 B、A的壳程，被来自合成塔D40001反应后的出塔热气体加热到225℃后进入合成塔D40001顶部。
D40001为立式绝热—管壳型反应器。管内装有铜基低压合成甲醇催化剂,当合成气进入催化剂床层后，在5.85MPa，220-260℃下CO、CO2与H2反应生成甲醇和水，同时还有微量的其它有机杂质生成。合成甲醇的两个反应都是强放热反应，反应释放出的热大部分由合成塔D40001壳程的沸腾水带走。通过控制汽包压力来控制催化剂床层温度及合成塔出口温度。从D40001出来的热反应气体进入气气换热器C40001A.,B的管程与入塔合成气逆流换热，被冷却到100℃左右，此时有一部分甲醇被冷凝成液体。该气液混合物再经甲醇水冷器C40002进一步冷凝，冷却到≤40℃，再进入甲醇分离器F40003分离出粗甲醇。 分离出粗甲醇后的气体，压力约为5,8MPa，温度约为40℃，返回J63001的循环段，经加压后循环使用。为了防止合成系统中惰性气体的积累，要连续从系统中排放少量的循环气体：经水洗塔洗涤甲醇后作为弛放气体送往燃料气气柜和转化装置燃烧，整个合成系统的压力由弛放气排放调节阀PICA40007和压力调节阀PICA40008来控制。
由F40003毛衣针分离出的粗甲醇和水洗塔E40001塔底排出粗甲醇液体，减压至0.5MPa后，进入甲醇精馏的粗甲醇缓冲槽F40501，闪蒸出溶解在粗甲醇中大部分气体，然后直接送往甲醇精馏工段。F40501的压力由PIC40503控制在≤0.45MPa，膨胀气排入大气。
汽包F40004与甲醇合成塔D40001壳侧由二根下水管和六根汽液上升管连接形成一自然循环锅炉，付产4.0MPa中压蒸汽减压至1.1MPa后送入蒸汽管网。汽包用的锅炉给水来自转化的锅炉给水换热器C60604总管（温度为230℃，压力为4,2MPa）。为保证炉水质量，在合成塔D40001下部和汽包F40004下部均设有连续和间断排污，连续排污排入脱氧站的连续排污膨胀器V22902，间断排污可直接排入地沟。
甲醇催化剂经还原后才有活性。因此合成甲醇催化剂在使用前，需用H2进行还原，还原方程式为： CuO + H2 = Cu + H2O
还原压力为0.54MPa,最高还原温度为230℃，还原气为H2，稀释气体为N2，要严格按照催化剂的升温还原程序进行操作。
合成塔内催化剂的升温，是用压力为3.9MPa的中压蒸汽，通过开蒸汽喷射器J40003,带动锅炉水循环，使催化剂床层温度逐渐上升。
在D40001循环段入口管线上还接有三根管线。一根N2管线，供开车前置换系统和催化剂升温还原补N2用；一根还原管线，供催化剂升温还原时提供H2；一根空气管线，供催化剂钝化时提供 O2。
为防止F40004制作纪念章干锅造成合成塔超温，F40004设有低液位串级调节，；F40003液位过高而严重带液时，产生液击损坏压缩机，影响催化剂正常使用，所以F40003设有高液位自动联锁，当液位达到90%时压缩机跳车。
3 生产操作方法
3.1 正常生产时的操作控制
3.1.1 气体成分的控制
3.1.1.1 新鲜合成气：
组成：
组分 | CO | CO2 | H2 | CH4 | 十轮自卸车 N2 | Ar | H2O |
含量mol% | 17.281 | 6.39 | 73.49 | 0.71 | 2.13 | 0. | 0 |
| | | | | 热泵压缩机 | | |
新鲜气的组成，往往受上游流程的制约，但在可能情况下，尽量提出满足本系统要求的组成。根据化学计量要求，新鲜气中氢碳比为：
(H2-CO2)/(CO+CO2)=2.05~2.15
正常生产时应在所定数值范围内操作，当遇到大减量等不正常情况下可根据入塔气成分及时进行调整新鲜气组成来满足生产的需要。在新鲜气组成中要严格控制总硫含量：H2S + COS ≤ 0.1ppm,当生产中发现系统压力逐渐上升，而其它工况比较正常时，要首选考虑到新鲜气中的硫含量是否超标，应及时对照分析，如果硫含量超标要采取相应处理措施。
3.1.1.2 入塔合成气：
组成：
组份 | CO | CO2 | H2 | CH4 | N2 | Ar | CH3OH | H2O |
含量mol% | 8.11 | 3.81 | 80.24 | 1.80 | 5.45 | 0.00 | 0.48 | 0.11 |
| | | | | | | | |
根据有关化学计量和实际的生产经验得出，入塔气中氢碳比为:
(H2-CO2)/(CO+CO2)=5~6
三羟甲基丙烷三丙烯酸酯一般而言，氢碳比控制太低，副反应增加，催化剂活性衰退加快，还引起积炭反应；氢碳比控制太高，影响产量并引起能耗等消耗定额增加。
3.1.1.3 惰性气：
合成系统中惰性气体有：CH4、N2、Ar。其组分在合成反应中不参与反应，且影响反应速率。惰性气体含量太高，降低反应速率，生产单位产量的动力消耗增加；维持低惰性气体含量，则有效气体成分放空量增大。一般来说，适宜的惰性气含量，要根据具体情况而定，而且也是调节工况的手段之一。
触媒使用初期活性高，可允许较高的惰性气含量，使用后期，一般应维持在较低的惰性气含量。目标若是高产则可维持惰性气体含量低些。目标若是低耗，则可维持惰性气体含量高些。
3.1.2 压力的控制：
合成系统在生产负荷一定的情况下，合成塔触媒层温度(汽包压力)、气体成分(放空量)、空速大小、冷凝温度等均能引起合成系统压力的变化，操作时应准确判断、及时调整，确保工艺操作在指标范围内。
当合成条件恶化、系统压力升高时，可适当降低生产负荷，提高汽包压力；必要时打开放空阀控制系统压力不得超压，以维持正常生产。系统减量要及时提高汽包压力，调整循环量，控制触媒热点温度在指标范围之内。
调节压力时，必须缓慢进行，确保合成塔温度正常。如果压力急剧变化，则会使设备和管道的法兰接头遭到破坏。 一般压力升降速度可控制在≤0.4MPa/min。
3.1.3 催化剂层温度的控制：
合成塔壳程的锅炉水，吸收管程内甲醇合成的反应热后变成一定温度的沸腾水，沸腾水上升进入汽包后在汽包内上部形成与沸腾水温度相对应的饱和蒸汽，即为汽包所控制的蒸汽压力，合成塔触媒的温度就是靠调节汽包蒸汽压力得以实现。因此通过调节汽包压力就可相应的调节催化剂床层温度。
一般是汽包压力每改变0.1MPa，床层温度就相应改变1.5℃。因此调节汽包压力一定要缓慢调节，根据生产情况决定调节幅度。
另外生产负荷、循环量、气体成分、冷凝冷却温度等的改变都能引起催化剂床层温度的改变，必要时应及时调节汽包压力，维持其正常操作温度，避免大幅度波动。
3.1.4 液位的控制：
3.1.4.1 汽包液位：
为了保证合成反应热能够及时顺利移出，汽包必须保证有一定的液位，同时为了确保汽包蒸汽能及时排放，防止蒸汽管中带水，汽包液位又不能超过一定的高限。在正常生产中汽包液位一般控制在汽包容积的1/3~1/2之间。锅炉水上水压力和上水阀门的开度都能直接影响到汽包的液位，当液位处于不正常时要及时检查、及时报告、尽快恢复正常，防止压缩机因汽包液位过低而联锁停车。
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