合成气合成甲醇

合集下载

合成气制甲醇

②反应条件 a.反应温度及压力：
可逆放热反应，温度升高，反应速率增加，而平衡常数下降
反应温度
反应温度因催化剂种类而异
ZnO-Cr2O3：
380 ～ 400℃
CuO-ZnO-Al2O3： 230 ～ 270℃
第23页/共58页
与副反应相比，主反应是摩尔数减少最多而平衡常数最小的
反应，因此增加压力合成甲醇有利
△H298=-90.8kJ/mol
CO2 存在时CO2 2H 2 CH 3OH H 2O △H298=-49.5kJ/mol
副反应
2CO 4H 2 CH3OCH 3 H2O
CO 3H2 CH4 H2O 4CO 8H 2 C4H9OH 3H 2O CO2 H2 CO H2O
防护措施
呼吸系统防护：可能接触其蒸气时，应该佩戴过滤式防毒面罩(半面罩)。紧
急事态抢救或撤离时，建议佩戴空气呼吸器眼睛防护：戴化学安全防护眼镜。身体防护：穿防静电工作服。手防护：戴橡胶手套。
急救措施
皮肤接触：脱去被污染的衣着，用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。眼睛接触：提起眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗。就医。吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，
第24页/共58页
●增加空速在一定程度上能够增加甲醇产量 ●增加空速有利于反应热的移出，防止催化剂过热 ●空速太高：转化率降低，循环气量增加，从而增加能量消耗；
增加分离设备和换热负荷，引起甲醇分离效果降低；带出热量太多，造成合成塔内的催化剂温度难以控制
第25页/共58页
c.原料气组成
甲醇合成原料气化学计量比为 H2︰CO=2︰1 实际生产
4.合成
在催化剂、高温、高压作用下合成，得到粗甲醇

合成气制甲醇反应方程式

合成气制甲醇反应方程式
合成气制甲醇反应方程式为：H2 + CO → CH3OH。

甲醇可以固体（如煤、焦炭）液体（如原油、重油、轻油）或气体（如天然气及其他可燃性气体）为原料，经造气净化（脱硫）变换，除去二氧化碳，配制成一定的合成气（一氧化碳和氢）。

在不同的催化剂存在下，选用不同的工艺条件。

单产甲醇（分高压法低压和中压法），或与合成氨联产甲醇（联醇法）。

将合成后的粗甲醇，经预精馏脱除甲醚,精馏而得成品甲醇，高压法为BASF最先实现工业合成的方法，但因其能耗大，加工复杂，材质要求苛刻，产品中副产物多,，今后将由ICI低压和中压法及Lurgi低压和中压法取代。

甲醇的化学式为CH3OH。

最早从木材干馏得到故又称木醇或木精。

甲醇是无色有酒精气味易挥发的液体。

熔点-93.9℃、沸点64.7℃、密度0.7914克/厘米3（20℃）、能溶于水和许多有机溶剂。

甲醇有毒，误饮5～10毫升能双目失明，大量饮用会导致死亡。

禁酒的国家，把甲醇掺入酒精中成变性酒精，使其不能饮用。

甲醇易燃，其蒸气与空气能形成爆炸混合物，甲醇完全燃烧生成二氧化碳和水蒸气，同时放出热量：2CH3OH+3O22CO2+4H2O 工业上用一氧化碳和氢气的混合气（合成气）在一定的条件下制备甲醇：甲醇可用做溶剂和燃料,也是一种化工原料，主要用于生产
甲醛（HCHO）：工业酒精里含有甲醇，但是工业酒精的主要成分还是乙醇。

合成气制甲醇

第7页/共58页
二、甲醇的生产历史
早期的木材干馏法,就是木材在长时间的加热炭化过程中，产生可凝或不可凝的挥发性物质，通过精馏这些物质，可获得天然甲醇，俗称木醇。
工业方法：
一、氯甲烷水解法
CH3Cl+H2O +NaOH CH3OH+NaCl+H2O NaOH也可用消石灰代替烧结
在350℃，于流动系统中进行，所得到的甲醇产率为67%。氯甲烷的转化率达98%。水解速度慢，价格昂贵。该法中氯元素以氯化钠或氯化钙的形式损失掉，原料利用率低。（故没有被工业采用）
第二精馏塔出来的甲醇经冷凝得到纯甲醇。
常用的反应器：
气固催化反应器气液固三相反应器
第28页/共58页
气固催化反应器
4.1气固催化反应器甲醇合成流程种类
高压法
锌铬催化剂
30MPa，400℃
投资及生产成本高
中压法
铜基催化剂
10MPa ，200~300℃
低压法
铜基催化剂
4~5MPa ，200~300℃
上世纪40年代以后随着天然气的大量发现, 以煤为原料的甲醇生产受到冷落。天然气是生产甲醇、合成氨的清洁原料，具有投资少、能耗低、污染小等优势，世界甲醇生产有90％以上是以天然气为原料，煤仅占 2%。但是在南非以煤为原料的甲醇工业化生产从未中断过。考虑到未来能源的发展及环境保护等方面的因素, 以煤为原料的甲醇生产工艺又重新受到人们的重视.我国由于受天然气资源和价格的制约，国家已经限制用天然气生产化工产品，而是把天然气优先用于城市作燃料，在我国,已建和在建的甲醇装置中以天然气为原料的约占三分之一左右。
生化
甲醇蛋白
第5页/共58页
甲醇是仅次于三烯和三苯的重要基础有机化工原料：

合成气生产甲醇影响因素的分析探讨

合成气生产甲醇影响因素的分析探讨合成气生产甲醇是一种重要的化学工业过程，其生产效率受许多因素的影响。

本文将探讨合成气生产甲醇的主要影响因素。

1. 催化剂选择在合成气生产甲醇过程中，催化剂是一个至关重要的因素。

目前最常用的催化剂是Cu/ZnO/Al2O3，在高温高压下催化反应。

其他催化剂如Fe、Co、Ni、Pd、Pt等也被广泛研究。

不同催化剂的性质不同，其催化效率和选择性也有所不同。

因此，在选择催化剂的过程中，需要综合考虑其催化效率、选择性、耐久性等因素。

2. 反应温度和压力合成气反应的温度和压力是影响甲醇生产的另一个重要因素。

甲醇的合成是一个高温高压反应，反应温度一般在220~260°C之间，反应压力一般在15~25MPa之间。

温度和压力的提高可以加快反应速率，但同时也会增加系统的危险性和生产成本。

因此，需要在保证反应速率的情况下，充分考虑安全性和经济性。

3. 气体组成合成气的组成对甲醇的生产也有重要影响。

通常合成气由一氧化碳(CO)和氢气(H2)组成，其摩尔比为1:2，即CO/H2=1/2。

但在实际生产过程中，气体组成往往存在一定的偏差，如气体中还可能存在少量的二氧化碳、甲烷等成分。

这些成分的存在会影响反应的平衡，从而影响甲醇的生产效率。

生产甲醇的过程中，溶剂的选择也是一个关键因素。

溶剂可以促进反应的进行，降低反应的活化能，从而提高反应速率。

常用的溶剂包括水、甲醇、丙酮、氯仿等。

不同的溶剂对反应的速率和效率有很大的影响，因此需要在选择溶剂时充分考虑其物化性质和对反应的影响。

5. 反应器设计合成气生产甲醇的反应器设计也是影响反应效率的重要因素。

反应器的设计应该满足反应物输送、放热和温度控制等方面的要求。

反应器的形状和尺寸也会影响反应的效率，通常采用圆筒形的反应器设计。

在反应器内部还需要添加填料等辅助设备，以促进反应的进行，提高反应效率。

总之，合成气生产甲醇的效率受到许多因素的影响。

在实际生产过程中，需要充分考虑这些因素，通过优化设计和操作条件等手段，提高甲醇的生产效率和质量。

合成气制甲醇

还原过程为活化：氮气流升温、还原
CuO-ZnO-Al2O3 0.4MPa，99％N2
缓慢地升温, 20℃/h
CuO-ZnO-Al2O3
160~170℃
还原性气体（如H2）
Cu-ZnO-Al2O3
②反应条件
a.反应温度及压力：
可逆放热反应，温度升高，反应速率增加，而平衡常数下降
反应温度
反应温度因催化剂种类而异
项目高压法
中压法
低压法
压力 30.0MPa 10.0～15.0MPa 5.0～10.0MPa
温度 340～380℃ 270℃左右
210～260℃
催化剂 Zn－Cr Cu－Zn－Cr Cu－Zn－Al
低压操作意味着出口气中甲醇的浓度较低，故合成气的循环量增加，但是, 要提高系统压力, 设备的压力等级也得相应提高, 这样将会造成设备投资加大和压缩机的功耗提高，与高压法工艺相比，中、低压法工艺在投资和综合技术经济指标方面都具有显著优势。以天然气为原料的甲醇厂，高压法能耗达64.8GJ/t甲醇，而大型低压法装置为29.5～31.5GJ/t甲醇。
• T<300℃ ，T↓ ，
↑，反应易失控
• P低，T高时，△H变化小，故选择20MPa，300～400℃,反应易控
平衡常数 a. 温度对平衡常数的影响
Kf只与温度有关
b. 压力对平衡常数的影响
P↑，KN↑ ，xE↑ ，故应在高压下操作。
3.3 合成甲醇的工业催化剂
锌铬催化剂：1966年以前几乎所有厂家都使用该催化剂，目前逐渐被淘汰铜基催化剂：铜铬铝系和铜锌铬系得到广泛应用钯系催化剂：未工业化低温液相催化剂：未工业化
空速:影响选择性和转化率,直接关系到催化剂的生产能力和单位时间的放热量。

合成气制备甲醇原理与工艺

合成气制备甲醇原理与工艺合成气制备甲醇是一种重要的工业化合成过程，它将合成气（一氧化碳和氢气）转化为甲醇。

合成气制备甲醇具有高效能、高选择性、多样性等优点，在化工、医药、能源等领域具有广泛的应用。

本文将介绍合成气制备甲醇的原理和工艺。

一、合成气制备甲醇的原理1.一氧化碳的水合反应：CO+H2O→CO2+H2在反应器中，一氧化碳和水反应生成二氧化碳和氢气。

这一反应是可逆的，所以通过控制反应温度和压力，可以提高反应的转化率。

2.一氧化碳的加氢反应：CO+2H2→CH3OH在适当催化剂的存在下，一氧化碳和氢气进一步反应生成甲醇。

这个反应也是可逆的，所以控制反应条件能够提高反应的选择性和转化率。

3.甲醇水合反应：CH3OH+H2O→CH4+H2O由于甲醇在高温下容易进一步反应生成甲烷和水，所以需要适当控制反应温度和催化剂的存在。

二、合成气制备甲醇的工艺1.合成气的净化合成气中的杂质对反应的选择性和转化率有很大影响，所以需要对合成气进行净化处理。

常见的净化方法包括除硫、去除有机气体、气体冷凝等。

2.反应器的选择反应器的选择对于合成功率和选择性有很大影响。

常见的反应器包括固定床反应器、流动床反应器、随压式反应器等。

不同的反应器有不同的优点和适用范围，需要根据实际情况选择。

3.分离和纯化反应生成的甲醇需要进行分离和纯化，以得到高纯度的甲醇产品。

常见的方法包括蒸馏、吸附、膜分离等。

三、合成气制备甲醇的工艺改进和发展为了提高甲醇的选择性和转化率，研究者们一直在不断改进和发展合成气制备甲醇的工艺。

以下是一些常见的工艺改进和发展：1.催化剂的改进：研究人员通过调整催化剂的组成和结构，改善催化剂的活性和稳定性，提高甲醇的选择性和转化率。

2.反应条件的优化：通过控制反应温度、压力、气体配比等反应条件，提高甲醇的选择性和转化率。

3.催化剂的再生：随着反应的进行，催化剂会逐渐失活，需要进行再生。

研究人员开发了一系列的方法来再生催化剂，延长其使用寿命。

合成气生产甲醇工艺流程图

编号：No.20课题：合成气生产甲醇工艺流程授课容：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。

合成气生产甲醇影响因素的分析探讨

合成气生产甲醇影响因素的分析探讨【摘要】合成气生产甲醇是一项重要的化工过程，在能源化工领域具有广泛的应用。

本文通过介绍合成气生产甲醇的技术原理和主要反应过程，分析了影响该过程的因素，探讨了优化方法以及行业的现状和发展趋势。

研究发现影响气相合成气生产甲醇的因素主要包括催化剂选择、反应条件和催化剂再生等。

通过对这些因素的分析和探讨，可以为优化合成气生产甲醇的工艺提供重要参考。

未来的研究可以进一步探讨新型催化剂的设计和合成，提高甲醇的选择性和转化率，以满足人们对清洁能源的需求。

本文的研究对于推动合成气生产甲醇技术的进步具有重要意义，同时也为相关领域的未来研究提供了一定的参考价值。

【关键词】合成气、甲醇、生产、影响因素、技术介绍、反应过程、优化方法、现状、发展趋势、研究意义、展望。

1. 引言1.1 研究背景随着全球能源危机的加剧和环境问题的突出，合成气生产甲醇的技术研究和优化变得尤为重要。

合成气生产甲醇的效率和质量直接影响到整个能源化工产业的发展。

研究合成气生产甲醇的影响因素，探讨其优化方法，以及对未来发展趋势进行预测具有重要的理论和实践意义。

在这样的背景下，本文旨在通过对合成气生产甲醇的影响因素进行分析探讨，为相关领域的研究提供一定的理论参考和实践指导。

通过研究合成气生产甲醇的影响因素，可以更好地指导工业生产实践，提高生产效率，降低生产成本，促进能源化工产业的可持续发展。

1.2 研究目的研究目的：本文旨在分析探讨合成气生产甲醇的影响因素，通过对合成气生产甲醇技术、反应过程、影响因素、优化方法以及现状和发展趋势的介绍和分析，深入探讨影响合成气生产甲醇效率和质量的关键因素，为相关领域的研究和生产提供理论指导和技术支持。

通过对合成气生产甲醇中影响因素的分析，进一步明确其研究意义和发展前景，为未来合成气生产甲醇的持续改进和创新提供理论依据和技术支持。

2. 正文2.1 合成气生产甲醇技术介绍合成气生产甲醇是一种重要的化工工艺，通过将合成气（一氧化碳和氢气的混合物）经过一系列反应转化成甲醇。

合成气制甲醇

中度中毒：神志模糊、眼球疼痛、由于视神经萎缩可导致失明重度中毒：剧烈头疼、头晕、恶心、意识模糊、双目失明、抽搐、昏迷、死亡
防护措施
呼吸系统防护：可能接触其蒸气时，应该佩戴过滤式防毒面罩(半面罩)。紧急事态抢救或撤离时，建议佩戴空气呼吸器
眼睛防护：戴化学安全防护眼镜。身体防护：穿防静电工作服。手防护：戴橡胶手套。
二、甲烷部分氧化法
2CH3+O2
2CH3OH
条件：在催化剂作用下，采用压力101.32～ 202.64×105Pa， 350～500℃ 该法由于氧化过程不易控制，目前甲醇收率不高，但是，该法工艺流程简单，节省投资。随着技术的发展，收率的提高，这将来是一个重要的方法
三、由碳的氧化物与氢合成
目前工业上采用的合成方法
1923年，德国巴斯夫BASF公司在合成氨的基础上，用铬锌催化剂在高温高压下，由CO和H2合成甲醇的工业化生产，压力25～35MPa，温度320～400℃
1966年，英国帝国化学工业有限公司(ICI)使用铜基催化剂低压合成甲醇，压力5～10MPa，温度230～280℃，后来又实现了中压法合成工艺的开发，帝国化学工业有限公司已被荷兰的阿克苏诺贝尔公司收购
氧化脱氢
甲醛
CH3OH
羰基化醚化无机酸酯化脱水氧化羰基化裂解氯化氢
醋酸、甲酸甲酯甲基叔丁基醚磷酸三甲酯硫酸二甲酯二甲醚
碳酸二甲酯氢气氯代甲烷
生化
甲醇蛋白
甲醇是仅次于三烯和三苯的重要基础有机化工原料：
染料
甲醇的用途
塑料合成橡胶合成纤维
农药、杀虫剂医药：磺胺类、合霉素
醋酸
急救措施
皮肤接触：脱去被污染的衣着，用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。眼睛接触：提起眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗。就医。吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，

合成气制甲醇工艺

合成气制甲醇工艺甲醇是主要的基本有机化工原料之一，除可做许多有机物的良好溶剂外，还可用于制造甲酸、醋酸、氯甲烷、甲胺、甲基叔丁基醚、对苯二甲酸二甲酷、丙烯酸甲酷等一系列有机化工产品。

另外，还可以掺入汽油或代替汽油作为各种不同用途的工业用或民用的新型燃料等。

因此，甲醇在化学工业、医药工业、轻纺民用工业以及运输行业等国民经济部门都有广泛的用途。

目前甲醇市场前景很好，建设甲醇及其下游产品工程具有十分重要的意义。

甲醇的主要衍生物有:甲醛、醋酸、甲胺类、氯甲烷类、对苯二甲酸二甲酷、甲基丙烯酸甲酷、合成燃料(MTBE)等。

这些产A可形成各自的系列产品LZl。

今后随着石油开采量的日渐减少，甲醇汽油将会发展成为需求量最大的替代燃料，特别在我国，用煤炭替代石油、天然气转化制甲醇汽油的消耗量将很大。

1923年，德国BASF公司在合成氨工业化的基础上，首先用锌铝催化剂在高温高压下实现了由一氧化碳和氢合成甲醇的工业化生产，开创了工业合成甲醇的先河。

工业合成甲醇成本低，产量大，促使了甲醇工业的迅猛发展。

甲醇消费市场的扩大，又促使甲醇生产工艺不断改进，生产成本不断下降，生产规模日益增大。

1966年，英国ICI公司成功地实现了铜基催化剂的低压法甲醇合成工艺，随后又实现了更为经济的中压法甲醇合成工艺。

同时德国鲁奇((Lurgi)公司也成功地开发了中低压甲醇合成工艺。

1甲醇合成气的生产合成甲醇不论采用石油、天然气还是煤为原料，都必须先制成合成气，然后合成甲醇。

而甲醇合成气的生产是要通过天然气、煤、焦炉气等产生的。

天然气制甲醇合成气工艺在国外甲醇生产中，以天然气为原料的约占so Qio，煤仅占2 %。

在我国，已建和在建的甲醇装置中以天然气为原料的约占三分之一左右。

天然气制甲醇工艺总体上可分为蒸汽转化，自热转化，部分氧化三类.在天然气的蒸气转化中天然气在转化炉中与蒸汽在高温和镍催化剂作用下生成H2，CO和CO2。

该工艺存在诸多问题，太高的水碳比使反应消耗更多的蒸汽能量，高温带来能量传递问题，对转化炉管材要求苛刻;低压操作提高了整个装置的费用，同时增加了合成气压缩功耗。

合成气生产甲醇影响因素的分析探讨

合成气生产甲醇影响因素的分析探讨合成气生产甲醇是一种重要的工业化学过程，其影响因素涉及到很多方面。

本文将对合成气生产甲醇的影响因素进行深入分析探讨。

合成气的品质对甲醇的生产起着至关重要的作用。

合成气的品质受到原料气的成分和比例、气体的净化程度、温度、压力等因素的影响。

原料气中甲烷、一氧化碳、氢气和二氧化碳的比例对合成气的品质有着直接的影响。

甲烷和一氧化碳含量的增加会提高合成气的产率，但过高的一氧化碳含量会导致甲醇的产率下降。

合成气的生产过程中需要控制好原料气的成分和比例，确保合成气的品质符合甲醇生产的要求。

合成气生产过程中的催化剂选择也对甲醇的生产影响巨大。

催化剂的选择直接关系到合成气的转化效率和甲醇的产率。

目前，常用的合成气生产甲醇的催化剂主要包括铜基催化剂、铁基催化剂和钴基催化剂。

不同的催化剂在合成气生产甲醇过程中有着不同的催化作用和选择性，因此在实际生产中需要根据具体的工艺条件和产品要求来选择合适的催化剂，以提高甲醇的产率和降低成本。

反应条件的选择也是影响合成气生产甲醇的重要因素之一。

反应温度、压力、进料气体比例和空速等因素都会对甲醇的产率和选择性产生影响。

通常情况下，较高的反应温度和压力会有利于提高甲醇的产率，但过高的温度和压力也会导致催化剂失活和产物的选择性下降。

在实际生产中需要根据具体的工艺条件来选择合适的反应条件，以实现最佳的甲醇生产效果。

合成气生产甲醇的影响因素还包括废热利用、设备性能、操作技术等方面。

合理的废热利用方案可以降低生产成本，提高能源利用率，从而提高甲醇的产率。

而设备性能和操作技术的优化则可以提高生产效率，降低能耗，进而提高甲醇的质量和产率。

合成气生产甲醇的影响因素非常多，涉及到原料气的品质、催化剂选择、反应条件、废热利用、设备性能和操作技术等方面。

在实际生产中，需要综合考虑这些因素，并根据具体的工艺条件和产品要求来进行科学的选择和优化，以实现最佳的甲醇生产效果。

还需要不断进行技术创新和设备改进，以适应市场需求和环境保护的要求，促进合成气生产甲醇工艺的持续发展和进步。

合成气生产甲醇工艺流程

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。

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。

甲醇合成的工艺方法介绍

低压法又分为气相法与液相法，上述流程为低压气相法，该方法单程转化率低，一般只有10％~12％左右，有大量的未转化气体被循环。
液相法工艺有两种。一种是浆态床工艺，所用的催化剂为CuCrO2/KOCH3或CuO-ZnO/Al2O3，是以惰性液体有机物为反应介质，催化剂呈极细的粉末分布在有机溶剂中，反应器可用间歇式或连续式，也可将单个反应器或多个反应器串联使用。另一种是液相络合催化法工艺技术，所用催化剂为金属有机物或羰基化合物，催化剂与溶剂及产物甲醇呈单一的均相存在，目前该技术仍处于实验室研究阶段。
一、合成气（CO+H2）生产甲醇的方法
以一氧化碳和氢气为原料合成甲醇工艺过程有多种。其发展的历程与新催化剂的应用，以及净化技术的进展是分不开的。甲醇合成是可逆的强放热反应,受热力学和动力学控制，通常在单程反应器中，CO和CO2的单程转化率达不到100％，反应器出口气体中，甲醇含量仅为6~12％，未反应的CO、CO2和H2需与甲醇分离，然后被压缩到反应器中进入一步合成。为了保证反应器出口气体中有较高的甲醇含量，一般采用较高的反应压力。根据采用的压力不同可分为高压法、中压法和低压法三种方法。
还有一种类型是联邦德国鲁奇公司(Lurgi)开发的低压甲醇合成工艺，工艺流程如下图所示。
合成气用透平压缩机1压缩至4.053~5.066MPa后，送入合成塔2中，合成气在铜基催化剂存在下，反应生成甲醇。合成甲醇的反应热用以产生高压蒸汽，并作为透平压缩机的动力。合成塔出口含甲醇的气体与混合气换热冷却，再经空气或水冷却，使粗甲醇冷凝，在分离器7中分离。冷凝后的粗甲醇至闪蒸罐3闪蒸后，送至精馏装置精制。粗甲醇首先在粗馏塔4中脱除二甲醚、甲酸甲酯及其他低沸点杂质。塔釜液即进入第一精馏塔5，经蒸馏后，有50％的甲醇由塔顶出来，气体状态的精甲醇用来作为第二精馏塔再沸器加热的热源；由第一精馏塔底部出来的含重组分的甲醇在第二精馏塔6内精馏，塔顶部采出精甲醇，底部为残液；第二精馏塔来的精甲醇经冷却至常温后，得到纯甲醇成品并送入储槽。

合成气制甲醇的生产工艺及其发展现状

合成气制甲醇的生产工艺及其发展现状摘要：甲醇是当前需求量大增的化工原料，具有广阔的应用前景。

本文分析了合成气制甲醇的生产工艺及其发展。

关键词：合成气；甲醇；生产工艺；发展甲醇是一种重要的基本有机化工产品，广泛应用于化工、医药、轻纺、国防等工业领域。

随着科技的发展，人们一直在探索新的甲醇合成工艺，例如，目前的研究主要集中在二氧化碳加氢制甲醇、甲烷氧化制甲醇等方面，然而，目前这些方法大多处于科研攻关阶段，能投入大规模稳定生产的较少。

当前，最传统、最主要的甲醇生产方法是合成气制甲醇。

一、合成气成分对甲醇合成生产的影响1、氢碳比的影响。

甲醇合成是在5.0 MPa、220～270℃的反应条件下，在铜基催化剂作用下，CO、CO2与H2反应生成粗甲醇，同时也生成烃类、酮类、醚类、醇类等副产物。

原料气的氢碳比代表着CO、CO2、H2等有效成分含量的比值。

(H2～CO2)/(CO+CO2)一般控制在2.05～2.15，氢碳比控制过低，易使副反应增加，加速催化剂活性的衰退，还引起积碳反应的发生；氢碳比控制过高，入塔气的氢碳比偏高，则造成氢气积累，惰性气含量增加，使弛放气量增加，致使消耗增加。

实际生产中，入塔气的氢碳比(H2～CO2)/(CO+CO2)控制在4～9。

因循环气中惰性气会不断累积，需不断排放一定的气体来维持氢碳比。

在催化剂使用初期，入塔气的氢碳比可控制在4～5，在催化剂使用后期，入塔气的氢碳比可控制在7～9。

2、合成气成分的影响。

在合成反应中，由于CO与CO2反应速率不同，前者大于后者，而变换和逆变换反应并不能很快就达到平衡，因此在合成反应中往往会出现CO2积累。

CO/CO2控制得高一些，即在指标范围内，CO含量控制得高一些，对反应有利。

特别是催化剂使用后期，CO含量更低一些，一般控制在3以下。

适当控制合成气中CO2含量有以下好处：(1)有利于提高甲醇产率；(2)减缓CO与H2。

合成甲醇的剧烈反应，有利于稳定床层温度，保护催化剂活性；(3)由于有水生成，可抑制二甲醚的生成；(4)防止结蜡。

合成气制甲醇

合成气制甲醇（合成气可以由煤、焦炉煤气、天然气等生产）一、甲醇合成工艺技术合成甲醇工艺技术概况:自从1923年德国BASF公司首次用一氧化碳在高温下用锌铬催化剂实现了甲醇合成工业化之后，甲醇的工业化合成便得以迅速发展。

当前，合成法甲醇生产几乎成为目前世界上生产甲醇的唯一方法。

半个多世纪以来，随着甲醇工业的迅速发展，合成甲醇的技术也得以迅速改进。

目前世界上合成甲醇的方法主要有以下几种：1、高压法（19.6~29.4 MPa）这是最初生产甲醇的方法，采用锌铬催化剂，反应温度为360~400℃，压力19.6~29.4Mpa。

随着脱硫技术的发展，高压法也在逐步采用活性高的铜系催化剂，以改善合成条件，达到提高效率和增产甲醇的效果。

高压法虽然有70多年的历史，但是，由于原料及动力消耗大，反应温度高，投资大，成本高等问题，其发展长期以来处于停滞状态。

2、低压法（5.0~8.0 MPa）这是20世纪60年代后期发展起来的甲醇合成技术。

低压法基于高活性的铜系催化剂。

铜系催化剂活性明显高于锌铬催化剂，反应温度低（240~270℃），在较低的压力下获得较高的甲醇收率，而且选择性好，减少了副作用，改善了甲醇质量，降低了原材料的消耗。

此外，由于压力低，不仅动力消耗比高压法降低很多，而且工艺设备的制造也比高压法容易，投资得以降低，总之低压法比高压法有显著的优越性。

3、中压法（9.8~12.0 MPa）随着甲醇单系列规模的大型化（目前已有日产2000吨的装置甚至更大单系列的装置），如采用低压法，势必导致工艺管道和设备非常庞大，因此在低压法的基础上，适当提高合成压力，即成为中压法。

中压法仍采用与低压法相同的铜系催化剂，反应温度也与低压法相同，因此它具有与低压法相似的优点，但由于提高了合成压力，相应的动力消耗略有增加。

目前，世界上新建或扩建的甲醇装置几乎都采用低压法或中压法，其中尤以低压法为最多。

英国I.C.I公司和德国Lurgi公司是低压甲醇合成技术的代表，这两种低压法的差别主要在甲醇合成反应器及反应热回收的形式有所不同。

一种生物质气化合成气加氢制备甲醇的方法

一种生物质气化合成气加氢制备甲醇的方法甲醇是一种重要的化工原料和燃料，广泛应用于化工、能源和交通等领域。

常规甲醇合成方法以煤炭和天然气为原料，然而这些化石燃料资源有限，且对环境造成严重的影响。

生物质气化合成甲醇是一种可持续发展的替代方法，它利用可再生的生物质资源，能够减少温室气体的排放和对化石能源的依赖。

生物质气化是将生物质物质在高温下进行热解反应产生气体的过程。

生物质气化产生的气体主要包括一氧化碳（CO）、氢气（H2）和二氧化碳（CO2）。

为了制备高纯度的甲醇，需要对生物质气化合成气进行净化和调节处理，然后进行加氢反应。

首先，生物质经过预处理，去除杂质和水分，以提高气化效果。

生物质通过气化装置进行气化反应，产生合成气。

生物质气化温度通常在700-900摄氏度之间，压力在0.1-1.0兆帕之间。

在合成气生成过程中，需要对气化反应温度和压力进行实时监控和调节，以确保气化反应的稳定性和高产率。

气化合成气中的杂质和固体颗粒需要通过净化处理去除。

净化处理通常包括气体冷却、固体颗粒分离、塔内净化等步骤。

冷却过程中，合成气在冷却器中被冷却至较低温度，使其中的固体颗粒和液态杂质沉降下来。

然后，在分离器中对固液混合物进行分离处理，得到纯净的合成气。

接下来，合成气进入塔内净化系统，通过吸附、吸附剂再生、重整等操作，去除其中的硫化氢、一氧化硫和其他有害杂质。

净化后的合成气进入加氢反应器进行甲醇合成。

加氢反应器通常采用催化剂催化甲醇合成反应。

常用的甲醇合成催化剂有Cu/ZnO/Al2O3、Cu/ZnO/Cr2O3等。

反应器操作条件包括反应温度、压力、催化剂的负载量和空速等。

反应器中的气体经过一系列催化反应生成甲醇。

生成的甲醇需要进行分离纯化，以获得高纯度的甲醇产品。

生物质气化合成气加氢制备甲醇的方法具有以下优点：一是可以使用可再生的生物质资源作为原料，减少对化石燃料的依赖；二是生物质气化产生的合成气可以减少温室气体的排放，对环境友好；三是加氢合成甲醇是一种可控制的化学反应过程，可以实现高产率的甲醇合成；四是生物质气化合成甲醇技术相对成熟，可在工业规模上进行应用。

合成气生产甲醇影响因素的分析探讨

合成气生产甲醇影响因素的分析探讨合成气生产甲醇是一种工业化的过程，该过程涉及到多种影响因素。

这些影响因素包括气化炉的型号、气化床类型、催化剂种类、空气比、温度和压力等。

本文将对这些影响因素进行分析和探讨。

1. 气化炉的型号气化炉的型号对气化反应的效果有很大影响。

在气化炉选择时，需要考虑其适用的气化原料种类、产物成分、操作要求等因素。

不同型号的气化炉具有不同的气化机理和操作条件，因此会影响合成气的组成和产量，进而影响甲醇的产量和质量。

2. 气化床类型气化床类型是另一个重要的影响因素。

分别采用固定床、移动床、流化床和旋转床等气化床类型会产生不同的气化反应机制和反应条件，从而对合成气和甲醇的产量和质量产生不同的影响。

3. 催化剂种类选择适当的催化剂种类是合成甲醇过程中的重要决策。

不同的催化剂对甲醇的选择性、产量和稳定性等方面有着显著的影响。

良好的催化剂应具有较高的选择性、反应活性和机械强度等特性，以确保高产量的同时提高甲醇的质量。

4. 空气比空气比是气化过程中的关键操作条件之一。

通常情况下，空气比越高，氧气就越充足，气化反应的速率就越快，产物质量和产量也会随之增加。

当空气比过高时，会降低反应产物的甲烷含量和甲醇产量。

因此，需要选择适宜的空气比，以提高甲醇的产量和质量。

5. 温度反应温度是合成气生产甲醇过程中的另一个关键操作参数。

温度对甲醇的选择性、产量和质量有显著影响。

通常情况下，随着反应温度的升高，气相组分的含量会逐渐增加，产物的产量也会增加。

然而，当温度过高时，甲烷的选择性和产量会下降，甲醇的选择性和产量也会下降。

反之，当温度过低时，甲醇产量较低。

因此，需要控制适宜的反应温度，达到最大甲醇产量和质量。

6. 压力气化过程的压力也是一个重要的操作参数。

气体压力对于气相反应的速率和平衡有着直接影响。

通常情况下，气相反应的速率随着压力的升高而增加，甲烷选择性随着压力的下降而增加，甲醇选择性随着压力的上升而提高。

合成气制甲醇催化剂

合成气制甲醇催化剂随着能源需求的不断增长和传统化石能源的日益减少，人们对于可再生能源和清洁能源的需求也越来越迫切。

在这个背景下，合成气制甲醇技术因其高效、清洁、可再生等特点受到了广泛关注。

而催化剂作为合成气制甲醇过程中的核心组成部分，其性能的优劣直接影响到合成气制甲醇的效率和产量。

因此，研究和开发高性能的合成气制甲醇催化剂具有重要的意义。

一、合成气制甲醇技术简介合成气制甲醇技术是一种通过合成气（一氧化碳和氢气）来制备甲醇的化学过程。

合成气通常是通过煤、天然气、生物质等资源的气化或转化得到的。

合成气制甲醇技术可以利用各种可再生能源资源，如生物质、废弃物等，通过气化或转化得到合成气，再将其转化为甲醇，从而实现资源的高效利用和能源的清洁化。

合成气制甲醇技术的反应式如下：CO + 2H2 → CH3OH该反应是一个吸热反应，需要在适宜的反应条件下进行，通常需要使用催化剂来促进反应的进行。

二、合成气制甲醇催化剂的种类合成气制甲醇催化剂种类繁多，目前主要有以下几种：1. 氧化物催化剂氧化物催化剂是最早被使用的一种催化剂，通常由氧化铜、氧化锌等金属氧化物组成。

这种催化剂具有良好的稳定性和耐高温性能，但其活性较低，需要高温下才能促进反应的进行。

2. 氧化物-金属催化剂氧化物-金属催化剂是由金属和氧化物组成的复合催化剂，通常由氧化铜、氧化锌和金属铜、金属锌等组成。

这种催化剂具有较高的催化活性和选择性，但其稳定性和耐高温性能较差。

3. 铜基催化剂铜基催化剂是以铜为主要催化剂的一种催化剂，通常由铜、铝、锰等金属组成。

这种催化剂具有较高的催化活性和选择性，同时具有较好的稳定性和耐高温性能。

4. 铁基催化剂铁基催化剂是以铁为主要催化剂的一种催化剂，通常由铁、铜、铝等金属组成。

这种催化剂具有较高的催化活性和选择性，同时具有较好的稳定性和耐高温性能。

5. 锰基催化剂锰基催化剂是以锰为主要催化剂的一种催化剂，通常由锰、铜、铝等金属组成。

合成气制甲醇催化剂

合成气制甲醇催化剂随着全球经济的快速发展和人口的不断增长，能源和化学品的需求也在迅速增长。

由于化石燃料的使用所引起的环境问题和资源的限制，新型、清洁的能源和化学品的开发成为了当前和未来的重要任务。

有机化学品是现代工业中的重要组成部分，其中甲醇是一种重要的基础化学品，被广泛用于制造烷基化剂、甲醛、丙烯酸等化学品，同时也是一种重要的清洁燃料。

合成气制甲醇是一种重要的生产方法，其催化剂的研究和开发对于提高甲醇生产效率、降低生产成本、减少环境污染具有重要意义。

1. 合成气制甲醇合成气制甲醇是一种重要的工业化合成方法，其产物为甲醇和水，反应式如下：CO + 2H2 → CH3OH该反应需要高压、高温和催化剂的存在。

其中，催化剂是该反应的关键因素，它可以提高反应速率和选择性，降低反应温度和压力，从而提高甲醇的产率和纯度。

目前，合成气制甲醇的催化剂主要有铜基催化剂、铁基催化剂、锌铬催化剂等。

2. 铜基催化剂铜基催化剂是目前应用最广泛的催化剂之一，其优点是反应速率高、选择性好、稳定性强。

铜基催化剂的制备方法有多种，如浸渍法、共沉淀法、溶胶-凝胶法等。

其中，浸渍法是最常用的制备方法之一，其步骤如下：(1)将载体材料浸泡在铜盐溶液中，使其充分吸收铜离子；(2)将浸泡后的载体材料干燥；(3)将干燥后的载体材料在高温下还原，使铜离子还原成铜金属。

铜基催化剂的缺点是对硫化物敏感，容易失活，同时也容易产生副反应，如甲醇的脱氢反应和甲醇的脱羟甲基反应等。

3. 铁基催化剂铁基催化剂是一种新型的催化剂，其优点是反应速率高、选择性好、稳定性强。

铁基催化剂的制备方法有多种，如共沉淀法、化学还原法、溶胶-凝胶法等。

其中，共沉淀法是最常用的制备方法之一，其步骤如下：(1)将铁盐和载体材料一起加入到反应器中，搅拌均匀；(2)加入氨水或碳酸钠等碱性物质，使反应体系呈现碱性；(3)加热反应体系，使铁离子还原成铁金属。

铁基催化剂的缺点是容易形成碳烟，降低催化剂的活性，同时也容易产生副反应，如二甲醚和甲醇的生成等。