甲醇工艺流程

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制甲醇工艺流程

制甲醇工艺流程

制甲醇工艺流程
《制甲醇工艺流程》
制甲醇,是一种重要的工业化学品,也是一种重要的燃料。

它可用于制造塑料、合成纤维、颜料和药品等,也可以用作燃料和溶剂。

制甲醇的工艺流程包括气化、合成气制备、合成气净化、甲醇合成、甲醇回收等步骤。

首先,气化是制甲醇的第一步。

气化是将固态或液态碳质燃料转化为一种可燃气体的过程。

通过高温和高压下,原料与氧气和蒸汽反应,产生含一氧化碳和氢气的合成气。

接下来是合成气制备。

合成气是含有一氧化碳和氢气的气体混合物。

合成气制备包括变换反应和水煤气反应,通过这两种反应,将一氧化碳和氢气的体积比调整为2:1,以满足合成甲醇的需要。

然后是合成气净化。

合成气净化是将合成气中的杂质去除,以保证甲醇合成反应的顺利进行。

主要包括除尘、脱硫、脱氮等过程。

甲醇合成是制甲醇的核心步骤。

甲醇合成反应是将一氧化碳和氢气在催化剂的作用下进行反应,生成甲醇。

该反应常采用低温高压下进行,反应物经过催化剂后生成甲醇。

最后是甲醇回收。

甲醇合成反应产生的甲醇蒸汽通过冷凝和蒸馏等操作,以回收和获得高纯度的甲醇。

总的来说,制甲醇的工艺流程是一个复杂的过程,需要多种反应和操作步骤。

这些步骤需要在严格的条件下进行,以保证甲醇质量和产量。

制甲醇的工艺流程不仅对设备要求高,还对操作者要求高,需要具备一定的专业知识和技能。

甲醇工艺流程介绍

甲醇工艺流程介绍

甲醇工艺流程介绍甲醇是一种重要的有机化工产品,广泛应用于化工、医药、农药、塑料、合成纤维等领域。

甲醇的生产工艺主要有四种,包括合成气法、天然气重整法、甲烷水蒸气重整法和木质素液化法。

本文将详细介绍甲醇的生产工艺流程。

一、合成气法合成气法是最常用的甲醇生产工艺,其主要原料是天然气或煤炭。

该工艺流程包括气化、合成气净化、气体转化、甲醇合成和甲醇精制等环节。

首先,将天然气或煤炭进行气化,生成合成气。

气化反应需要高温高压环境下进行,主要反应为C+H2O=CO+H2、气化产物中含有一定量的一氧化碳和氢气。

接下来,对合成气进行净化。

合成气中的杂质如硫化物、氨、氯化物等需要被去除,以保证后续反应的顺利进行。

净化工艺主要包括酸性气体的吸收、氢气和一氧化碳的选择性吸附等。

然后,将净化后的合成气进行转化。

转化主要是通过催化剂的作用,将一氧化碳和二氧化碳转化为甲醇。

转化反应的主要反应为CO+2H2=CH3OH。

该反应需要适宜的温度和压力条件,并且需要选择合适的催化剂。

最后,将合成气中生成的甲醇进行精制。

精制工艺主要包括蒸馏、吸附和冷凝等过程,以去除甲醇中的杂质,得到高纯度的甲醇产品。

二、天然气重整法天然气重整法是一种以天然气为原料生产甲醇的工艺。

该工艺流程包括重整、甲醇合成和甲醇精制等环节。

首先,将天然气进行重整反应,生成合成气。

重整反应主要是将天然气中的甲烷和水蒸气在催化剂的作用下进行反应,生成氢气和一氧化碳。

重整反应的主要反应为CH4+H2O=CO+3H2接下来,将重整反应生成的合成气进行甲醇合成。

甲醇合成反应的条件和催化剂与合成气法相似。

最后,对甲醇进行精制,得到高纯度的甲醇产品。

三、甲烷水蒸气重整法甲烷水蒸气重整法是一种以天然气为原料生产甲醇的工艺。

该工艺流程包括甲烷水蒸气重整、甲醇合成和甲醇精制等环节。

首先,将甲烷进行水蒸气重整反应,生成合成气。

重整反应的主要反应为CH4+H2O=CO+3H2接下来,将重整反应生成的合成气进行甲醇合成。

甲醇合成的工艺流程和设备

甲醇合成的工艺流程和设备

甲醇合成的工艺流程和设备甲醇合成是一种重要的工业化学反应,它是通过一系列的工艺流程和设备来完成的。

下面将详细介绍甲醇合成的工艺流程和设备。

第一步是气体净化。

原料气体主要是天然气或煤气,其中含有一些杂质,如硫化氢、二氧化碳、氨等。

这些杂质会对后续的合成反应产生不利影响,因此需要通过气体净化来去除。

气体净化主要包括硫化氢去除、二氧化碳去除和氨去除等步骤。

硫化氢可以通过催化氧化反应转化为硫,二氧化碳可以通过碱性溶液吸收,氨可以通过酸性溶液吸收。

第二步是合成气的制备。

合成气是甲醇合成的重要原料,它是一种混合气体,主要由一氧化碳和氢气组成。

合成气的制备一般采用催化剂转化法或气化法。

催化剂转化法是将天然气或煤气与蒸汽在催化剂的作用下反应生成合成气。

气化法是将煤、石油等碳质原料在高温、高压条件下气化生成合成气。

第三步是甲醇的合成。

合成气进入甲醇合成反应器后,经过一系列的反应生成甲醇。

甲醇合成一般采用低温高压条件下的催化反应。

常用的催化剂有铜-锌氧化物、铜-铝氧化物等。

甲醇合成反应的主要反应是一氧化碳和氢气生成甲醇。

反应温度一般在200-300摄氏度,压力一般在10-30兆帕。

甲醇的合成反应是一个平衡反应,需要通过适当的操作控制反应条件和催化剂的选择来提高甲醇的产率和选择性。

气体净化装置主要包括硫化氢去除器、二氧化碳去除器和氨去除器等。

硫化氢去除器通常采用催化氧化法,其中含有催化剂床层。

二氧化碳去除器采用碱性溶液吸收法,溶液中加入碱性物质,如钠碱。

氨去除器采用酸性溶液吸收法,溶液中加入酸性物质,如硫酸。

合成气制备装置主要包括催化转化装置和气化装置。

催化转化装置中含有催化剂床层,通过催化反应将天然气或煤气转化为合成气。

气化装置一般采用煤气化炉或石油气化炉,通过高温、高压条件下将煤或石油气化生成合成气。

甲醇合成反应器是甲醇合成的核心设备。

反应器一般采用垂直的压力容器,内部装有催化剂床层。

合成气经过加热后进入反应器,与催化剂发生反应生成甲醇。

甲醇工艺流程

甲醇工艺流程

甲醇的工艺流程目前工业上几乎都是采用一氧化碳、二氧化碳加压催化氢化法合成甲醇.典型的流程包括原料气制造、原料气净化、甲醇合成、粗甲醇精馏等工序.天然气、石脑油、重油、煤及其加工产品(焦炭、焦炉煤气)、乙炔尾气等均可作为生产甲醇合成气的原料.天然气与石脑油的蒸气转化需在结构复杂造价很高的转化炉中进行.转化炉设置有辐射室与对流室,在高温,催化剂存在下进行烃类蒸气转化反应.重油部分氧化需在高温气化炉中进行.以固体燃料为原料时,可用间歇气化或连续气化制水煤气.间歇气化法以空气、蒸汽为气化剂,将吹风、制气阶段分开进行,连续气化以氧气、蒸汽为气化剂,过程连续进行.甲醇生产中所使用的多种催化剂,如天然气与石脑油蒸气转化催化剂、甲醇合成催化剂都易受硫化物毒害而失去活性,必须将硫化物除净.气体脱硫方法可分为两类,一类是干法脱硫,一类是湿法脱硫.干法脱硫设备简单,但由于反应速率较慢,设备比较庞大.湿法脱硫可分为物理吸收法、化学吸收法与直接氧化法三类.甲醇的合成是在高温、高压、催化剂存在下进行的,是典型的复合气-固相催化反应过程.随着甲醇合成催化剂技术的不断发展,目前总的趋势是由高压向低、中压发展.粗甲醇中存在水分、高级醇、醚、酮等杂质,需要精制.精制过程包括精馏与化学处理.化学处理主要用碱破坏在精馏过程中难以分离的杂质,并调节PH.精馏主要是除去易挥发组分,如二甲醚、以及难以挥发的组分,如乙醇高级醇、水等.甲醇生产的总流程长,工艺复杂,根据不同原料与不同的净化方法可以演变为多种生产流程.下面简述高压法、中压法、低压法三种方法及区别高压法高压工艺流程一般指的是使用锌铬催化剂,在300—400℃,30MPa高温高压下合成甲醇的过程.自从1923年第一次用这种方法合成甲醇成功后,差不多有50年的时间,世界上合成甲醇生产都沿用这种方法,仅在设计上有某些细节不同,例如甲醇合成塔内移热的方法有冷管型连续换热式和冷激型多段换热式两大类,反应气体流动的方式有轴向和径向或者二者兼有的混合型式,有副产蒸汽和不副产蒸汽的流程等.近几年来,我国开发了25-27MPa压力下在铜基催化剂上合成甲醇的技术,出口气体中甲醇含量4%左右,反应温度230-290℃.中压法中压法是在低压法研究基础上进一步发展起来的,由于低压法操作压力低,导致设备体积相当庞大,不利于甲醇生产的大型化.因此发展了压力为10MPa左右的甲醇合成中压法.它能更有效地降低建厂费用和甲醇生产成本.例如ICI公司研究成功了51-2型铜基催化剂,其化学组成和活性与低压合成催化剂51-1型差不多,只是催化剂的晶体结构不相同,制造成本比51-1型高贵.由于这种催化剂在较高压力下也能维持较长的寿命,从而使ICI公司有可能将原有的5MPa的合成压力提高到l0MPa,所用合成塔与低压法相同也是四段冷激式,其流程和设备与低压法类似.低压法ICl低压甲醇法为英国ICl公司在1966年研究成功的甲醇生产方法.从而打破了甲醇合成的高压法的垄断,这是甲醇生产工艺上的一次重大变革,它采用51-1型铜基催化剂,合成压力5MPa.ICl法所用的合成塔为热壁多段冷激式,结构简单,每段催化剂层上部装有菱形冷激气分配器,使冷激气均匀地进入催化剂层,用以调节塔内温度.低压法合成塔的型式还有联邦德国Lurgi公司的管束型副产蒸汽合成塔及美国电动研究所的三相甲醇合成系统.70年代,我国轻工部四川维尼纶厂从法国Speichim公司引进了一套以乙炔尾气为原料日产300吨低压甲醇装置(英国ICI专利技术).80年代,齐鲁石化公司第二化肥厂引进了联邦德国Lurge公司的低压甲醇合成装置.编辑本段甲醇的具体生产方法1. 天然气制甲醇的生产方法天然气是制造甲醇的主要原料.天然气的主要组分是甲烷,还含有少量的其他烷烃、烯烃与氮气.以天然气生产甲醇原料气有蒸汽转化、催化部分氧化、非催化部分氧化等方法,其中蒸汽转化法应用得最广泛,它是在管式炉中常压或加压下进行的.由于反应吸热必须从外部供热以保持所要求的转化温度,一般是在管间燃烧某种燃料气来实现,转化用的蒸汽直接在装置上靠烟道气和转化气的热量制取.由于天然气蒸汽转化法制的合成气中,氢过量而一氧化碳与二氧化碳量不足,工业上解决这个问题的方法一是采用添加二氧化碳的蒸汽转化法,以达到合适的配比,二氧化碳可以外部供应,也可以由转化炉烟道气中回收.另一种方法是以天然气为原料的二段转化法,即在第一段转化中进行天然气的蒸汽转化,只有约1/4的甲烷进行反应,第二段进行天然气的部分氧化,不仅所得合成气配比合适而且由于第二段反应温度提高到800℃以上,残留的甲烷量可以减少,增加了合成甲醇的有效气体组分.天然气进入蒸汽转化炉前需进行净化处理清除有害杂质,要求净化后气体含硫量小于0.1mL/m3.转化后的气体经压缩去合成工段合成甲醇.2. 煤、焦炭制甲醇的生产方法煤与焦炭是制造甲醇粗原料气的主要固体燃料.用煤和焦炭制甲醇的工艺路线包括燃料的气化、气体的脱硫、变换、脱碳及甲醇合成与精制.用蒸汽与氧气(或空气、富氧空气)对煤、焦炭进行热加工称为固体燃料气化,气化所得可燃性气体通称煤气是制造甲醇的初始原料气,气化的主要设备是煤气发生炉,按煤在炉中的运动方式,气化方法可分为固定床(移动床)气化法、流化床气化法和气流床气化法.国内用煤与焦炭制甲醇的煤气化——般都沿用固定床间歇气化法,煤气炉沿用UCJ炉.在国外对于煤的气化,目前已工业化的煤气化炉有柯柏斯-托切克(Koppers-Totzek)、鲁奇(Lurge)及温克勒(Winkler)三种.还有第二、第三代煤气化炉的炉型主要有德士古(Texaco)及谢尔-柯柏斯(Shell--Koppers)等.用煤和焦炭制得的粗原料气组分中氢碳比太低,故在气体脱硫后要经过变换工序.使过量的一氧化碳变换为氢气和二氧化碳,再经脱碳工序将过量的二氧化碳除去.原料气经过压缩、甲醇合成与精馏精制后制得甲醇.3.油制甲醇的生产方法工业上用油来制取甲醇的油品主要有二类:一类是石脑油,另一类是重油.原油精馏所得的220℃以下的馏分称为轻油,又称石脑油.以石脑油为原料生产合成气的方法有加压蒸汽转化法,催化部分氧化法、加压非催化部分氧化法、间歇催化转化法等.目前用石脑油生产甲醇原料气的主要方法是加压蒸汽转化法.石脑油的加压蒸汽转化需在结构复杂的转化炉中进行.转化炉设置有辐射室与对流室,在高温、催化剂存在下进行烃类蒸汽转化反应.石脑油经蒸汽转化后,其组成恰可满足合成甲醇之需要.既无需在转化前后补加二氧化碳或设二段转化,也无需经变换、脱碳调整其组成.重油是石油炼制过程中的一种产品,根据炼制方法不同,可分为常压重油、减压重油、裂化重油及它们的混合物.以重油为原料制取甲醇原料气有部分氧化法与高温裂解法两种途径.裂解法需在1400℃以上的高温下,在蓄热炉中将重油裂解,虽然可以不用氧气,但设备复杂,操作麻烦,生成炭黑量多.重油部分氧化是指重质烃类和氧气进行燃烧反应,反应放热,使部分碳氢化合物发生热裂解,裂解产物进一步发生氧化、重整反应,最终得到以H2、CO为主,及少量CO2、CH4的合成气供甲醇合成使用.重油部分氧化法所生成的合成气,由于原料重油中碳氢比高,合成气中一氧化碳与二氧化碳含量过量,需将部分合成气经过变换,使一氧化碳与水蒸气作用生成氢气与二氧化碳,然后脱除二氧化碳,以达到合成甲醇所需之组成.合成后的粗甲醇需经过精制,除去杂质与水,得到精甲醇.4.联醇生产方法与合成氨联合生产甲醇简称联醇,这是一种合成气的净化工艺,以替代我国不少合成氨生产用铜氨液脱除微量碳氧化物而开发的一种新工艺.联醇生产的工艺条件是在压缩机五段出口与铜洗工序进口之间增加一套甲醇合成的装置,包括甲醇合成塔、循环机、水冷器、分离器和粗甲醇贮槽等有关设备,工艺流程是压缩机五段出口气体先进人甲醇合成塔,大部分原先要在铜洗工序除去的一氧化碳和二氧化碳在甲醇合成塔内与氢气反应生成甲醇,联产甲醇后进入铜洗工序的气体一氧化碳含量明显降低,减轻了铜洗负荷,同时变换工序的一氧化碳指标可适量放宽,降低了变换的蒸汽消耗,而且压缩机前几段气缸输送的一氧化碳成为有效气体,压缩机电耗降低.联产甲醇后能耗降低较明显,可使每吨氨节电50kw.h,节省蒸汽0.4t,折合能耗为200万kJ.联醇工艺流程必须重视原料气的精脱硫和精馏等工序,以保证甲醇催化剂使用寿命和甲醇产品质量。

甲醇生产—甲醇生产工艺流程

甲醇生产—甲醇生产工艺流程
热段,段间直接加入冷的原料气使反应气体冷却,故称之为 冷激式绝热反应器。图6-8是冷激式绝热反应器的结构示意 图,反应器主意由塔体、气体喷头、气体进出口、催化剂装 却口等组成。催化剂由惰性材料支撑,分为气体由上部进入
再见 反应器,冷激气在段间经喷嘴喷入,喷嘴分布于反应器的整
个截面上,以便冷激气与反应气混合均匀。混合的温度正好 是反应温度低限,混合气进入下一段床层进行反应。段中进 行的反应为绝热反应,释放的反应热使反应气体温度升高, 但未超过反应温度高限,于下一段间再与冷激气混合降温后 进入下段床层进行反应。冷激式绝热反应器在反应过程中流 量不断增大,各段反应条件略有差异,气体的组成和空速都 不同。

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乙炔尾气
99..99%甲 醇
杂醇油
➢低压法合成甲醇工艺流程图
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甲醇生产
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2 三相流化床合成甲醇工艺流程
工艺流程(图) 优点:单程转化率高,出口甲醇1520%(V);循环气量少;动力消耗低;反 应器结构简单;温度均匀易于控制。 缺点:三相互相夹带不易分离。
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甲醇生产
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甲醇生产
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1.低压法合成甲醇流程示意图
O2 水汽
乙炔尾气
400
加热炉
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220000
KK2C2COO3 3
转转 化化 器器
脱脱硫硫塔塔 CCOO2空空 放空
99.85%
分分
脱脱
精甲醇
离离
烃烃 精
器器
塔塔
馏 塔 杂醇油
粗粗甲甲醇醇槽槽
(2) 列管式等温反应器 该类反应器类似于列管式换热器, 其结构示意如图5-10所示。 催化剂装填于列管中,壳程走冷却水(锅炉给水)。反应热 由管外锅炉给水带走,同时产生高压蒸汽。通过对蒸汽压力

甲醇工艺流程

甲醇工艺流程

甲醇工艺流程图一、总图脱硫后焦炉气甲醇外售驰放气作燃料气二、气柜1、系统图25℃ 200mmH 2O700 mmH 2O 去焦炉气压缩30℃新鲜水来自来水总管污水去生化处理2、物料平衡表物料名称 输入量 输出量备注物料名称 输入量 输出量备注H 2 55~58% NH 3 ≤50 mg/m 3 CH 4 24~26% H 2S ≤20 mg/m 3 CO 6~8% 有机硫 350mg/m 3 C m H n2.5%CO 2及其它<3%新鲜水消耗0.3Mpa : 正常16m 3/h ,最大20 m 3/h 蒸汽0.6Mpa :正常2.4t/h 最大3.0t/h三、焦炉气压缩1、系统图 0.3172Mpa 140℃ 40℃气 柜 焦炉气压缩 精脱硫 转化空分合成压缩甲醇合成 甲醇精馏 甲醇库 水 封 槽 ф39100*8530 水 封20000m 3 400mmH 2O 钟 罩水 封槽200mmH 2O25℃分离水40℃ 0.957 Mpa 分离水2.5Mpa 140℃ 40℃ 去精脱硫2.5 Mpa40℃ 分离水2、物料平衡表物料名称 输入量 输出量备注物料名称 输入量 输出量 备注H 2 55~58% NH 3 ≤50 mg/m 3 CH 4 24~26% H 2S ≤20 mg/m 3 CO 6~8% 有机硫 350mg/m 3C m H n2.5% CO 2及其它<3%化产循环水32℃: 正常580m 3/h ,最大650 m 3/h 蒸汽0.6Mpa :正常2.4t/h 最大3.0t/h注意: 停车时造成煤气放散30000Nm 3/h三、精脱硫 1、系统图2.5Mpa 40℃不合格返回 不合格返回去转化 2.3 Mpa 380℃(1)有机硫加氢转化:CS 2+H 2+H 2O →H 2S+CO COS+H 2O →H 2S+CO 2(2)必须将系统中来自炼焦、压缩机等的氯杂质去除,在甲醇反应中会生成水溶性氯化物,影响整个床层。

甲醇的工艺流程

甲醇的工艺流程

甲醇的工艺流程目前工业上几乎都是采用一氧化碳、二氧化碳加压催化氢化法合成甲醇.典型的流程包括原料气制造、原料气净化、甲醇合成、粗甲醇精馏等工序.天然气、石脑油、重油、煤及其加工产品(焦炭、焦炉煤气)、乙炔尾气等均可作为生产甲醇合成气的原料.天然气与石脑油的蒸气转化需在结构复杂造价很高的转化炉中进行.转化炉设置有辐射室与对流室,在高温,催化剂存在下进行烃类蒸气转化反应.重油部分氧化需在高温气化炉中进行.以固体燃料为原料时,可用间歇气化或连续气化制水煤气.间歇气化法以空气、蒸汽为气化剂,将吹风、制气阶段分开进行,连续气化以氧气、蒸汽为气化剂,过程连续进行.甲醇生产中所使用的多种催化剂,如天然气与石脑油蒸气转化催化剂、甲醇合成催化剂都易受硫化物毒害而失去活性,必须将硫化物除净.气体脱硫方法可分为两类,一类是干法脱硫,一类是湿法脱硫.干法脱硫设备简单,但由于反应速率较慢,设备比较庞大.湿法脱硫可分为物理吸收法、化学吸收法与直接氧化法三类.甲醇的合成是在高温、高压、催化剂存在下进行的,是典型的复合气-固相催化反应过程.随着甲醇合成催化剂技术的不断发展,目前总的趋势是由高压向低、中压发展.粗甲醇中存在水分、高级醇、醚、酮等杂质,需要精制.精制过程包括精馏与化学处理.化学处理主要用碱破坏在精馏过程中难以分离的杂质,并调节PH.精馏主要是除去易挥发组分,如二甲醚、以及难以挥发的组分,如乙醇高级醇、水等.甲醇生产的总流程长,工艺复杂,根据不同原料与不同的净化方法可以演变为多种生产流程.下面简述高压法、中压法、低压法三种方法及区别高压法高压工艺流程一般指的是使用锌铬催化剂,在300—400℃,30MPa高温高压下合成甲醇的过程.自从1923年第一次用这种方法合成甲醇成功后,差不多有50年的时间,世界上合成甲醇生产都沿用这种方法,仅在设计上有某些细节不同,例如甲醇合成塔内移热的方法有冷管型连续换热式和冷激型多段换热式两大类,反应气体流动的方式有轴向和径向或者二者兼有的混合型式,有副产蒸汽和不副产蒸汽的流程等.近几年来,我国开发了25-27MPa压力下在铜基催化剂上合成甲醇的技术,出口气体中甲醇含量4%左右,反应温度230-290℃.中压法中压法是在低压法研究基础上进一步发展起来的,由于低压法操作压力低,导致设备体积相当庞大,不利于甲醇生产的大型化.因此发展了压力为10MPa左右的甲醇合成中压法.它能更有效地降低建厂费用和甲醇生产成本.例如ICI公司研究成功了51-2型铜基催化剂,其化学组成和活性与低压合成催化剂51-1型差不多,只是催化剂的晶体结构不相同,制造成本比51-1型高贵.由于这种催化剂在较高压力下也能维持较长的寿命,从而使ICI公司有可能将原有的5MPa的合成压力提高到l0MPa,所用合成塔与低压法相同也是四段冷激式,其流程和设备与低压法类似.低压法ICl低压甲醇法为英国ICl公司在1966年研究成功的甲醇生产方法.从而打破了甲醇合成的高压法的垄断,这是甲醇生产工艺上的一次重大变革,它采用51-1型铜基催化剂,合成压力5MPa.ICl法所用的合成塔为热壁多段冷激式,结构简单,每段催化剂层上部装有菱形冷激气分配器,使冷激气均匀地进入催化剂层,用以调节塔内温度.低压法合成塔的型式还有联邦德国Lurgi公司的管束型副产蒸汽合成塔及美国电动研究所的三相甲醇合成系统.70年代,我国轻工部四川维尼纶厂从法国Speichim公司引进了一套以乙炔尾气为原料日产300吨低压甲醇装置(英国ICI专利技术).80年代,齐鲁石化公司第二化肥厂引进了联邦德国Lurge公司的低压甲醇合成装置.编辑本段甲醇的具体生产方法1. 天然气制甲醇的生产方法天然气是制造甲醇的主要原料.天然气的主要组分是甲烷,还含有少量的其他烷烃、烯烃与氮气.以天然气生产甲醇原料气有蒸汽转化、催化部分氧化、非催化部分氧化等方法,其中蒸汽转化法应用得最广泛,它是在管式炉中常压或加压下进行的.由于反应吸热必须从外部供热以保持所要求的转化温度,一般是在管间燃烧某种燃料气来实现,转化用的蒸汽直接在装置上靠烟道气和转化气的热量制取.由于天然气蒸汽转化法制的合成气中,氢过量而一氧化碳与二氧化碳量不足,工业上解决这个问题的方法一是采用添加二氧化碳的蒸汽转化法,以达到合适的配比,二氧化碳可以外部供应,也可以由转化炉烟道气中回收.另一种方法是以天然气为原料的二段转化法,即在第一段转化中进行天然气的蒸汽转化,只有约1/4的甲烷进行反应,第二段进行天然气的部分氧化,不仅所得合成气配比合适而且由于第二段反应温度提高到800℃以上,残留的甲烷量可以减少,增加了合成甲醇的有效气体组分.天然气进入蒸汽转化炉前需进行净化处理清除有害杂质,要求净化后气体含硫量小于0.1mL/m3.转化后的气体经压缩去合成工段合成甲醇.2. 煤、焦炭制甲醇的生产方法煤与焦炭是制造甲醇粗原料气的主要固体燃料.用煤和焦炭制甲醇的工艺路线包括燃料的气化、气体的脱硫、变换、脱碳及甲醇合成与精制.用蒸汽与氧气(或空气、富氧空气)对煤、焦炭进行热加工称为固体燃料气化,气化所得可燃性气体通称煤气是制造甲醇的初始原料气,气化的主要设备是煤气发生炉,按煤在炉中的运动方式,气化方法可分为固定床(移动床)气化法、流化床气化法和气流床气化法.国内用煤与焦炭制甲醇的煤气化——般都沿用固定床间歇气化法,煤气炉沿用UCJ炉.在国外对于煤的气化,目前已工业化的煤气化炉有柯柏斯-托切克(Koppers-Totzek)、鲁奇(Lurge)及温克勒(Winkler)三种.还有第二、第三代煤气化炉的炉型主要有德士古(Texaco)及谢尔-柯柏斯(Shell--Koppers)等.用煤和焦炭制得的粗原料气组分中氢碳比太低,故在气体脱硫后要经过变换工序.使过量的一氧化碳变换为氢气和二氧化碳,再经脱碳工序将过量的二氧化碳除去.原料气经过压缩、甲醇合成与精馏精制后制得甲醇.3.油制甲醇的生产方法工业上用油来制取甲醇的油品主要有二类:一类是石脑油,另一类是重油.原油精馏所得的220℃以下的馏分称为轻油,又称石脑油.以石脑油为原料生产合成气的方法有加压蒸汽转化法,催化部分氧化法、加压非催化部分氧化法、间歇催化转化法等.目前用石脑油生产甲醇原料气的主要方法是加压蒸汽转化法.石脑油的加压蒸汽转化需在结构复杂的转化炉中进行.转化炉设置有辐射室与对流室,在高温、催化剂存在下进行烃类蒸汽转化反应.石脑油经蒸汽转化后,其组成恰可满足合成甲醇之需要.既无需在转化前后补加二氧化碳或设二段转化,也无需经变换、脱碳调整其组成.重油是石油炼制过程中的一种产品,根据炼制方法不同,可分为常压重油、减压重油、裂化重油及它们的混合物.以重油为原料制取甲醇原料气有部分氧化法与高温裂解法两种途径.裂解法需在1400℃以上的高温下,在蓄热炉中将重油裂解,虽然可以不用氧气,但设备复杂,操作麻烦,生成炭黑量多.重油部分氧化是指重质烃类和氧气进行燃烧反应,反应放热,使部分碳氢化合物发生热裂解,裂解产物进一步发生氧化、重整反应,最终得到以H2、CO为主,及少量CO2、CH4的合成气供甲醇合成使用.重油部分氧化法所生成的合成气,由于原料重油中碳氢比高,合成气中一氧化碳与二氧化碳含量过量,需将部分合成气经过变换,使一氧化碳与水蒸气作用生成氢气与二氧化碳,然后脱除二氧化碳,以达到合成甲醇所需之组成.合成后的粗甲醇需经过精制,除去杂质与水,得到精甲醇.4.联醇生产方法与合成氨联合生产甲醇简称联醇,这是一种合成气的净化工艺,以替代我国不少合成氨生产用铜氨液脱除微量碳氧化物而开发的一种新工艺.联醇生产的工艺条件是在压缩机五段出口与铜洗工序进口之间增加一套甲醇合成的装置,包括甲醇合成塔、循环机、水冷器、分离器和粗甲醇贮槽等有关设备,工艺流程是压缩机五段出口气体先进人甲醇合成塔,大部分原先要在铜洗工序除去的一氧化碳和二氧化碳在甲醇合成塔内与氢气反应生成甲醇,联产甲醇后进入铜洗工序的气体一氧化碳含量明显降低,减轻了铜洗负荷,同时变换工序的一氧化碳指标可适量放宽,降低了变换的蒸汽消耗,而且压缩机前几段气缸输送的一氧化碳成为有效气体,压缩机电耗降低.联产甲醇后能耗降低较明显,可使每吨氨节电50kw.h,节省蒸汽0.4t,折合能耗为200万kJ.联醇工艺流程必须重视原料气的精脱硫和精馏等工序,以保证甲醇催化剂使用寿命和甲醇产品质量。

制甲醇工艺流程

制甲醇工艺流程

制甲醇工艺流程
《制甲醇工艺流程》
制甲醇是一种重要的有机化工产品,常用于生产乙烯、丙烯等化工产品,并且也可作为清洁能源的替代品。

制甲醇的工艺流程主要包括气化、合成气的制备、合成气的制醇、甲醇的精制和下游加工等几个过程。

首先,气化是制甲醇的第一步,将天然气、煤或其他类似原料通过气化反应转化为合成气。

合成气主要成分为一氧化碳、氢气和二氧化碳等。

在合成气制备中,需要加入适量的蒸汽和空气,将原料在经过变换反应器后转化为合成气。

合成气制醇是制甲醇的第二步,将合成气通过催化剂反应器,进行变换反应,并产生一定浓度的甲醇。

该过程中需要经过合成气的转化、选择性催化剂的选择以及反应温度和压力的控制。

甲醇的精制是制甲醇的第三步,通过蒸馏、吸附和结晶等操作将甲醇纯度提高到工业级标准。

在精制过程中,需要对甲醇的物理性质和化学性质进行分离和处理,以满足不同用途的需求。

下游加工是制甲醇的最后步骤,将甲醇作为原料,进一步加工成其他化工产品。

这包括将甲醇转化为乙烯、丙烯等,或者将甲醇作为清洁能源使用,例如制备柴油、燃料乙醇等。

在这一系列的工艺流程中,严格控制反应条件、选用高效催化剂和优化生产工艺都是确保制甲醇工艺流程稳定和高效的重要
因素。

相信随着科技的发展,制甲醇的工艺流程会不断进步,为清洁能源和化工行业带来更多的发展机遇。

甲醇合成的工艺流程和设备

甲醇合成的工艺流程和设备

甲醇合成的工艺流程和设备甲醇是一种重要的化工原料,广泛应用于化工、医药、食品等领域。

甲醇的合成工艺流程主要包括天然气制甲醇和煤制甲醇两种。

以下将以天然气制甲醇为例,介绍甲醇的合成工艺流程和设备。

1. 甲醇合成工艺流程甲醇的合成主要通过气相合成法进行,该方法通过一系列复杂的催化反应将一氧化碳和氢气合成甲醇。

具体的工艺流程如下:- 天然气→天然气净化→变化转换反应→合成气→合成气净化→合成气改质→甲醇合成→甲醇回收2. 甲醇合成设备甲醇合成设备主要包括催化反应器、冷凝器、分离塔等:- 催化反应器:将一氧化碳和氢气催化反应生成甲醇,需要具有较高的反应活性和选择性。

- 冷凝器:用于冷却和凝结合成气中的甲醇,使其形成液体甲醇。

- 分离塔:用于将液体甲醇从残余的气相中分离出来,保证甲醇的纯度和回收率。

3. 甲醇生产过程甲醇生产过程主要包括天然气的催化转变、合成气的制备、甲醇的合成和甲醇的回收等环节。

整个过程需要耗费大量的热能和电能,因此需要具备较为完备的能源设施和配套设备。

总的来说,甲醇的合成工艺流程较为复杂,需要涉及多个催化反应和分离过程,所需要的设备也比较繁杂。

企业在进行甲醇合成生产时,需要充分考虑到工艺流程和设备配置,确保生产过程的高效稳定。

甲醇是一种重要的化学品,其合成工艺的复杂性和对能源的依赖性使得甲醇工业在全球范围内备受关注。

天然气制甲醇是目前全球最为主流的甲醇生产工艺。

下面将详细介绍甲醇的合成工艺流程和设备,以及在甲醇生产过程中可能出现的关键技术和挑战。

4. 甲醇合成过程甲醇的合成工艺主要涉及以下几个过程:4.1 天然气制备合成气首先,天然气需要在天然气净化设备中进行净化处理,去除其中的硫化氢、二氧化碳和水等杂质。

通过石灰石和干燥剂的吸附、脱硫等处理,可使天然气达到合成气制备的要求。

然后,经催化转化反应,天然气中的甲烷和水蒸气进行高温反应,生成一氧化碳和氢气,形成合成气。

4.2 合成气的制备合成气是由一氧化碳和氢气所组成的气体混合物,它是甲醇合成的重要中间产物。

甲醇的工艺流程 流程简述

甲醇的工艺流程 流程简述

甲醇的工艺流程流程简述下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。

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合成甲醇工艺流程图

合成甲醇工艺流程图

合成甲醇工艺流程图甲醇的生产主要有两种方法,一种是从天然气,煤炭等无机物中生产甲醇;另一种是从生物质中生产甲醇。

下面将介绍第一种方法。

1.气体净化天然气或煤炭中所含的硫化氢、二氧化碳、水等杂质通过吸收剂与甲醇中的盐类反应,通过加热、冷却、过滤等操作对原料进行净化。

2.催化转化净化后的气体进入催化剂床,通过一系列催化反应生成合成气(CO 和H2)。

催化反应通常有两个步骤:气化和转化。

气化是将天然气或煤炭中的碳水化合物转化为CO和H2,转化是将CO和H2转化为甲醇。

3.合成醇合成气与催化剂在反应器中反应生成醇,一般反应器的温度在200-300°C之间,压力在5-10MPa之间。

该反应属于中低温合成,产物除含有甲醇外还有一定量的水。

4.甲醇回收反应产生的气体和液体通过分离装置进行分离,回收甲醇和水,同时对未反应的氢和一氧化碳进行循环利用。

5.分离纯化从回收装置得到的甲醇含有水、醇、气相和非挥发物,需要通过分离器对其进行分离和纯化。

其中较重的醇和水通过加热可以蒸发,而较轻的醇则通过凝结等方式分离。

同时,还有气相中所含的气体需要进行处理。

6.微水处理得到的甲醇还会含有少量的水,需要进行进一步处理,减少水含量。

常用的方法有分子筛吸附和蒸馏等。

7.加氢裂化甲醇还会进行加氢裂化,将碳链较长的酮和醇分子进行裂化,生成低碳数的烷烃和醇。

8.去色除臭甲醇中的有机杂质,如酮类、1,2、二甲基丙二醇等可由对甲醇溶剂的共溶性实现去色、也可通过吸附杂质分子来实现去臭。

天然气或煤炭--气体净化--催化转化--合成醇--甲醇回收--分离纯化--微水处理--加氢裂化--去色除臭这个流程图只是对甲醇生产过程进行了一般的描述,具体的流程可能会有一些变化,根据公司的不同,也可能会有一些附加操作。

以煤为原料生产甲醇的工艺流程

以煤为原料生产甲醇的工艺流程

以煤为原料生产甲醇的工艺流程
甲醇是一种重要的化工品,可以用作溶剂、燃料和化工原料等。

以煤
为原料生产甲醇是一种比较常见的工艺,下面将介绍一种典型的工艺流程。

一、原料准备
首先需要准备煤作为主要原料,同时还需要其他辅料如空气、水蒸汽等。

选择合适质量和化学成分的煤对于甲醇生产至关重要。

二、煤气化
将煤通过气化反应转化为合成气,合成气主要由一氧化碳和氢气组成。

气化反应一般在高温高压的反应器中进行,通过供氧或蒸汽气化来调节合
成气的成分。

三、合成气净化
合成气中可能含有少量其他杂质如硫化氢、氨等,需要通过净化和控
制来保证后续反应的顺利进行。

通常包括脱硫、除尘、变换等工序。

四、催化制甲醇
将净化后的合成气通过催化反应器进行制甲醇,主要反应为一氧化碳
与氢气生成甲醇。

反应一般在高压下进行,需要选择合适的催化剂来提高
反应速率和选择性。

五、甲醇分离纯化
将反应产物中的甲醇和其他组分进行分离纯化,主要包括冷凝、蒸馏、吸附等过程。

通过多级纯化可以得到高纯度的甲醇产品。

六、废气处理
生产过程中会产生大量废气,包括含有一氧化碳、二氧化碳等气体。

需要通过废气处理设备如烟囱、净化装置等进行处理,减少对环境的影响。

七、能源回收
在生产过程中可以通过换热器、余热锅炉等设备进行能源回收,提高
能源利用率和减少生产成本。

以上是以煤为原料生产甲醇的一种典型工艺流程,通过合理设计和优
化可以提高生产效率和产品质量,同时减少能源消耗和废物排放,实现可
持续发展。

甲醇生产工艺流程

甲醇生产工艺流程

甲醇生产工艺流程甲醇,化学式CH3OH,是一种重要的有机化合物,广泛应用于化工、医药、农药、染料等领域。

甲醇生产工艺流程是指将天然气、煤炭或生物质等原料通过一系列化学反应转化为甲醇的过程。

下面将介绍甲醇生产的工艺流程。

首先,甲醇生产的原料主要包括天然气、煤炭和生物质。

天然气是甲醇生产的主要原料之一,通过蒸汽重整、变换、合成等反应,将天然气中的甲烷转化为合成气,然后再将合成气转化为甲醇。

煤炭是另一种重要的甲醇生产原料,经过气化、变换等步骤,将煤炭转化为合成气,再进行合成甲醇的反应。

生物质也可以作为甲醇的原料,经过生物质气化、合成气制备和合成甲醇等步骤,将生物质转化为甲醇。

其次,甲醇的生产工艺包括气化、合成气制备、合成甲醇等步骤。

气化是将天然气、煤炭或生物质转化为合成气的过程,通过高温和催化剂的作用,将原料中的碳氢化合物转化为一氧化碳和氢气。

合成气制备是将合成气中的一氧化碳和氢气按一定的比例混合,然后经过催化剂的作用,将其转化为甲醇。

合成甲醇是将合成气中的一氧化碳和氢气在一定的温度、压力和催化剂的作用下,进行甲醇合成反应,生成甲醇产品。

最后,甲醇生产的工艺流程还包括甲醇的提纯和精制。

甲醇生产后需要进行脱水、脱硫、脱气等步骤,去除杂质和提高甲醇的纯度。

然后通过蒸馏、结晶、吸附等方法,提高甲醇的纯度和提纯度,得到合格的甲醇产品。

总的来说,甲醇生产工艺流程是一个复杂的化学过程,涉及气化、合成气制备、合成甲醇、提纯和精制等多个步骤。

不同原料和不同工艺条件下,甲醇生产的工艺流程也有所差异。

但总体来看,甲醇生产的工艺流程都是围绕气化、合成气制备、合成甲醇、提纯和精制等步骤展开的。

通过不断的技术创新和工艺改进,可以提高甲醇生产的效率和产品质量,促进甲醇产业的发展。

甲醇合成工艺流程

甲醇合成工艺流程

甲醇合成工艺流程甲醇合成是重要的有机化工工艺之一,甲醇是一种重要的有机溶剂和化工中间体,广泛应用于化工、医药、油田勘探等领域。

甲醇的合成工艺流程主要包括合成气制备、甲醇合成和甲醇提纯三个环节。

合成气制备是甲醇合成的关键步骤之一,此步骤主要是将煤炭、天然气等碳源转化为合成气(主要是一氧化碳和氢气)。

合成气制备的主要反应有气化、转化和变换等。

气化是将固体或液体碳源转化为气体状的一种化学反应。

常用的气化剂有氧气、水蒸汽等,气化产物主要有一氧化碳、二氧化碳、氢气等。

转化反应是将气化产物中的一氧化碳和二氧化碳转化为一氧化碳和氢气,主要反应有水煤气变换、甲烷化反应等。

根据不同的碳源和气化剂,选择不同的气化方式和催化剂,可以得到不同组成的合成气。

甲醇的合成是主要步骤之一,主要反应是一氧化碳和氢气发生合成反应生成甲醇。

合成反应通常在高温和高压条件下进行,主要有甲醇合成、甲烷醇转化等。

甲醇合成反应需要选择合适的催化剂,常用的有Cu-ZnO/Al2O3、Cu-MnO/Al2O3等。

此反应是一个复杂的平衡反应,需要控制合成气的组成、反应温度和压力等条件,以提高甲醇的产率和产品质量。

甲醇的提纯是合成工艺流程中的最后一个环节,目的是去除其中的杂质,提高甲醇的纯度。

常用的甲醇提纯方法有蒸馏法、吸收法、结晶法等。

蒸馏法是最常用、最常见的提纯方法,主要通过加热和冷却等操作将甲醇蒸馏,去除其中的水、醛基、酸性物质等。

吸收法是将甲醇溶液通过吸收剂吸收其中的水和杂质,再通过脱溶和干燥等操作得到纯净的甲醇。

结晶法则是通过控制温度和溶剂等条件,使溶液中的甲醇结晶出来,而去除其中的杂质。

综上所述,甲醇的合成工艺流程主要包括合成气制备、甲醇合成和甲醇提纯三个环节。

合成气制备将碳源转化为合成气,甲醇合成是将一氧化碳和氢气反应生成甲醇,甲醇提纯则是去除其中的杂质提高甲醇的纯度。

通过合理控制工艺参数和选择合适的催化剂,可以提高甲醇的产率和产品质量,促进甲醇合成工艺的发展与应用。

甲醇工艺流程介绍

甲醇工艺流程介绍

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转化工段
本工段的任务是将原料气中的甲烷转化成合成甲醇所用的有效气体 CO和H2。本装置采用加压催化部分氧化法。焦炉气催化部分氧化法, 是将焦炉气中的氧烃类(甲烷、乙烷等)进行部分氧化和蒸汽转化反应, 在转化炉中首先发生H2、CH4与O2的部分氧化燃烧反应,然后气体进入 催化剂层进行甲烷、乙烷等与蒸汽的转化反应。所以这个方法也称为自 热转化法。
甲醇工艺流程介绍
本工艺任务为:将焦炉气(CO:,CO2:,H2:, CH4:,N2:,Ar+O2:,H2S:250mg/m3(标),COS: 250mg/m3(标),CmHn:)通过气体脱硫除去无机硫和有机 硫,使其能够作为转化的原料气,在转化炉内脱硫气与空分 来%氧气燃烧2H2+O2=2H2O放出热供给CH4 + H2O =CO + 3H2甲烷蒸汽转化反应得到组成
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饱 和 脱硫气 塔 氧气
去合成压缩
三 分
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加 热 炉
转 化 炉
高 压 蒸 汽 高废
加 热 器
III
低 压 蒸 汽
低废


冷 器

加 热 器
加 热 器 I
一 分
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工艺流程简述
自脱硫工段来的焦炉气(350℃、2.4MPa(A)),进入转化工段饱和塔 内,与塔顶下来的循环热水接触,使焦炉气被水蒸汽饱和,使出塔气H2O/ 干气比达到0.591:1。饱和塔内循环的热水为本工段回收的工艺冷凝液。 出饱和塔的混合气经蒸汽混合器。 再进入加热炉的一段预热器,温升至 500℃ , 进 入 转 化 炉 顶 部 喷 嘴 。 空 分 送 来 的 压 力 3.0MPa(A) 的 纯 氧 气 及 6.4MPa(G)次高压过热蒸汽(480℃)按比例进入混合罐中,由混合罐出 来的H2O/O2比为1:1比例混合,富氧气进入转化炉顶部喷嘴外层夹套, 焦炉气蒸汽混合气与 富氧气经喷嘴喷出,H2和O2立即发生氧化反应,在 炉膛顶部燃烧,火焰中心温度达1050~1150℃,高温气体随即向下进入转 化催化剂床,发生转化反应:
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编号:No.20课题:合成气生产甲醇工艺流程
授课内容:合成气制甲醇工艺流程
知识目标:
●了解合成气制甲醇过程对原料的要求
●掌握合成气制甲醇原则工艺流程
能力目标:
●分析和判断合成气组成对反应过程及产品的影响
●对比高压法与低压法制甲醇的优缺点
思考与练习:
●合成气制甲醇工艺流程有哪些部分构成?
●对比高压法与低压法制甲醇的优缺点
●合成气生产甲醇对原料有哪些要求?如何满足?
授课班级:
授课时间:年月日
四、生产甲醇的工艺流程
(一)生产工序
合成气合成甲醇的生产过程,不论采用怎样的原料和技术路线,大致可以分为以下几个工序,见图5-1。

图5-1 甲醇生产流程图
1.原料气的制备
合成甲醇,首先是制备原料氢和碳的氧化物。

一般以含碳氢或含碳的资源如天然气、石油气、石脑油、重质油、煤和乙炔尾气等,用蒸汽转化或部分氧化加以转化,使其生成主要由氢、一氧化碳、二氧化碳组成的混合气体,甲醇合成气要求(H2-CO2)/(CO+CO2)=2.1左右。

合成气中还含有未经转化的甲烷和少量氮,显然,甲烷和氮不参加甲醇合成反应,其含量越低越好,但这与制备原料气的方法有关;另外,根据原料不同,原料气中还可能含有少量有机和无机硫的化合物。

为了满足氢碳比例,如果原料气中氢碳不平衡,当氢多碳少时(如以甲烷为原料),则在制造原料气时,还要补碳,一般采用二氧化碳,与原料同时进入设备;反之,如果碳多,则在以后工序要脱去多余的碳(以CO2形式)。

2.净化
净化有两个方面:
一是脱除对甲醇合成催化剂有毒害作用的杂质,如含硫的化合物。

原料气中硫的含量即使降至1ppm,对铜系催化剂也有明显的毒害作用,因而缩短其使用寿命,对锌系催化剂也有一定的毒害。

经过脱硫,要求进入合成塔气体中的硫含量降至小于0.2ppm。

脱硫的方法一般有湿法和干法两种。

脱硫工序在整个制甲醇工艺流程中的位置,要根据原料气的制备方法而定。

如以管式炉蒸汽转化的方法,因硫对转化用镍催化剂也有严重的毒害作用,脱硫工序需设置在原料气设备之前;其它制原料气方法,则脱硫工序设置在后面。

二是调节原料气的组成,使氢碳比例达到前述甲醇合成的比例要求,其方法有两种。

(1)变换。

如果原料气中一氧化碳含量过高(如水煤气、重质油部分氧化气),则采取蒸汽部分转换的方法,使其形成如下变化反应:CO+H2O H2 + CO2。

这样增加了有效组分氢气,提高了系统中能的利用效率。

若造成CO2多余,也比较容易脱除。

(2)脱碳。

如果原料气中二氧化碳含量过多,使氢碳比例过小,可以采用脱碳方法除去部分二氧化碳。

脱碳方法一般采用溶液吸收,有物理吸收和化学吸收两种方法。

3.压缩
通过往复式或透平式压缩机,将净化后的气体压缩至合成甲醇所需要的压力,压力的高低主要视催化剂的性能而定。

4.合成
根据不同的催化剂,在不同的压力下,温度为240~270℃或360~400℃,通过催化剂进行合成反应,生成甲醇。

由于受催化剂选择性的限制,生成甲醇的同时,还有许多副反应伴随发生,所以得到的产品是以甲醇为主和水以及多种有机杂质混合的溶液,即粗甲醇。

5.蒸馏
粗甲醇通过蒸馏方法清除其中有机杂质和水,而制得符合一定质量标准的较纯的甲醇。

称精甲醇。

同时,可能获得少量副产物。

(二)工艺流程
工业上合成甲醇工艺流程主要有高压法和中、低压法。

1.高压法合成甲醇的工艺流程
高压法工艺流程一般指的是使用锌铬催化剂,在高温高压下合成甲醇的流程,如图5-2所示。

由压缩工段送来的具有31.36MPa压力的新鲜原料气,先进入铁油分离器(5),在此与循环压缩机(4)送来的循环气汇合。

这两种气体中的油污、水雾及羰基化合物等杂质同时在铁油分离器中除去,然后进入甲醇合成塔(1)。

CO与H2在塔内于30MPa左右压力和360~420℃温度下,在锌铬催化剂上反应生成甲醇。

转化后的气体经塔内热交换预热刚进入塔内的原料气,温度降至160℃以下,甲醇含量约为3%。

经塔内热交换后的转化气体混合物出塔,进入喷淋式冷凝器(2),出冷凝器后混合物气体温度降至30~35℃,再进入高压甲醇
图5-2 高压法合成甲醇工艺流程
1-合成塔;2-水冷凝器;3-甲醇分离器;4-循环压缩机;5-铁油分离器;6-粗甲醇中间槽
分离器(3)。

从甲醇分离器出来的液体甲醇减压至0.98~1.568MPa后送入粗甲醇中间槽(6)。

由甲醇分离器出来的气体,压力降至30MPa左右,送循环压缩机以补充压力损失,使气体循环使用。

为避免惰性气体(N2、Ar及CH4)在反应系统中积累,在甲醇分离器后设有放空管,以维持循环气中惰性气体含量在15%~20%左右。

原料气分两路进入合成塔。

一路经主线(主阀)由塔顶进入,并沿塔壁与内件之间的环隙流至塔底,再经塔内下部的热交换器预热后,进入分气盒;另一路经过副线(副阀)从塔底进入,不经热交换器而直接进入分气盒。

在实际生产中可用副阀来调节催化层的温度,使H2和CO能在催化剂的活性温度范围内合成甲醇。

2.低压法合成甲醇工艺流程
低压工艺流程是指采用低温、低压和高活性铜基催化剂,在5MPa左右压力下,由合成气合成甲醇的工艺流程,如图5-3所示。

图5-3 低压法甲醇合成的工艺流程
1-加热炉;2-转化炉;3-废热锅炉;4-加热器5-脱硫器;6,12,17,21,24-水冷器;
7-气液分离器;8-合成气压缩机;9-循环气压缩机;10-甲醇合成塔;11,15-热交换器;
13-甲醇分离器;14-粗甲醇中间槽;16-脱轻组分塔;18-分离塔;19,22-再沸塔;20-甲醇精馏塔;23-CO2吸收塔
天然气经加热炉(1)加热后,进入转化炉(2)发生部分氧化反应生成合成气,合成气经废热锅炉(3)和加热器(4)换热后,进入脱硫器(5),脱硫后的合成气经水冷却和汽液分离器(7),分离除去冷凝水后进入合成气三段离心式压缩机(8),压缩至稍低于5MPa。

从压缩机第三段出来的气体不经冷却,与分离器出来的循环气混合后,在循环压缩机(9)中压缩到稍高于5MPa的压力,进入合成塔(10)。

循环压缩机为单段离心式压缩机,它与合成气压缩机一样都采用气轮机驱动。

合成塔顶尾气经转化后含CO2量稍高,在压缩机的二段后,将气体送入CO
吸收塔(23),
2
用K2CO3溶液吸收部分CO2,使合成气中CO2保持在适宜值。

吸收了CO2的K2CO3溶液用蒸汽直接再生,然后循环使用。

合成塔中填充CuO-ZnO-Al2O3催化剂,于5MPa压力下操作。

由于强烈的放热反应,必须迅速移出热量,流程中采用在催化剂层中直接加入冷原料的冷激法,保持温度在240~270℃之间。

经合成反应后,气体中含甲醇3.5%~4%(体积),送入加热器(11)以预热合成气,塔(10)釜部物料在水冷器(12)中冷却后进入分离器(13)。

粗甲醇送中间槽(14),未反应的气体返回循环压缩机(9)。

为防止惰性气体的积累,把一部分循环气放空。

粗甲醇中甲醇含量约80%,其余大部分是水。

此外,还含有二甲醚及可溶性气体,称为轻馏分。

水、酯、醛、酮、高级醇称为重馏分。

以上混合物送往脱轻组分塔(16),塔顶引出轻馏分,塔底物送甲醇精馏塔(20),塔顶引出产品精甲醇,塔底为水,接近塔釜的某一塔板处引出含异丁醇等组分的杂醇油。

产品精甲醇的纯度可达99.85%(质量)。

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