万吨甲醇生产工艺设计方案
年产10万吨甲醇工艺设计
甲醇是一种重要的有机化工品,广泛应用于合成有机化合物、涂料、塑料等工业领域。
甲醇工艺设计的关键目标是实现高产量、高质量的甲醇生产,同时考虑能源消耗、环境污染和安全性等方面的要求。
本文将对一种年产10万吨甲醇工艺设计进行详细介绍,包括原料选择、反应过程、设备选型、能源消耗和环境污染控制等方面。
1.原料选择甲醇的主要原料为天然气或煤炭。
在本工艺设计中,我们选择优质天然气作为甲醇的主要原料。
天然气中的甲烷通过蒸汽重整反应生成合成气,包括一氧化碳和氢气。
该合成气经过净化处理后,进入甲醇合成反应器进行反应。
2.反应过程甲醇的合成反应是一种催化反应,主要基于甲醇合成催化剂的作用。
在本工艺设计中,我们选择了高效的铜锌氧化物催化剂,能够在相对低的温度和压力下实现高效率的甲醇合成。
反应过程主要包括气相反应和液相吸收两个步骤。
气相反应器中,一氧化碳和二氧化碳与氢气发生反应生成甲醇。
反应后的气体进入液相吸收器,通过溶剂的吸收和分离,将甲醇从废气中回收。
3.设备选型甲醇生产设备主要包括气体净化、蒸汽重整、合成反应、分离和脱水等装置。
对于年产10万吨甲醇的工艺设计,我们选用了适宜的设备类型和规格,确保设备能够满足预期产量和质量要求。
例如,气体净化装置采用活性炭吸附和分子筛吸附的组合方式,提高气体净化效果。
合成反应器采用多床催化剂装置,提高反应效率和催化剂的使用寿命。
分离装置采用精馏和吸附等工艺,实现甲醇的回收。
4.能源消耗甲醇生产需要消耗大量的能源,包括天然气和蒸汽等。
为了降低能源消耗和提高能源利用效率,我们在工艺设计中采取了多项措施。
例如,在蒸汽重整过程中,我们采用余热回收技术,将废弃热量回收利用。
在合成反应过程中,我们优化反应条件和催化剂的使用方式,降低能源消耗。
此外,我们还考虑了电力和水的节约措施,提高整体能源利用效率。
5.环境污染控制甲醇生产过程中会产生废气、废水和废渣等污染物。
为了控制环境污染,我们在工艺设计中采取了多项措施。
年产10万吨甲醇工艺设计
1 总论1.1 概述甲醇作为及其重要的有机化工原料,是碳一化学工业的基础产品,在国民经济中占有重要地位。
长期以来,甲醇都是被作为农药,医药,染料等行业的工业原料,但随着科技的进步与发展,甲醇将被应用于越来越多的领域。
1)甲醇(英文名;Methanol,Methyl alcohol)又名木醇,木酒精,甲基氢氧化物,是一种最简单的饱和醇。
化学分子式为CH3OH。
甲醇的性质;甲醇是一种无色、透明、易燃、易挥发的有毒液体,略有酒精气味。
分子量32.04,相对密度0.792(20/4℃),熔点-97.8℃,沸点64.5℃,闪点12.22℃,自燃点463.89℃,蒸气密度 1.11,蒸气压13.33KPa(100mmHg 21.2℃),蒸气与空气混合物爆炸下限6~36.5 % ,能与水、乙醇、乙醚、苯、酮、卤代烃和许多其他有机溶剂相混溶,遇热、明火或氧化剂易燃烧。
甲醇的用途;甲醇用途广泛,是基础的有机化工原料和优质燃料。
主要应用于精细化工,塑料等领域,用来制造甲醛、醋酸、氯甲烷、甲氨、硫酸二甲脂等多种有机产品,也是农药、医药的重要原料之一。
甲醇在深加工后可作为一种新型清洁燃料,也加入汽油掺烧。
甲醇的毒性及常用急救方法;甲醇被人饮用后,就会产生甲醇中毒。
甲醇的致命剂量大约是70毫升。
甲醇有较强的毒性,对人体的神经系统和血液系统影响最大,它经消化道、呼吸道或皮肤摄入都会产生毒性反应,甲醇蒸气能损害人的呼吸道粘膜和视力。
急性中毒症状有:头疼、恶心、胃痛、疲倦、视力模糊以至失明,继而呼吸困难,最终导致呼吸中枢麻痹而死亡。
慢性中毒反应为:眩晕、昏睡、头痛、耳鸣、现力减退、消化障碍。
甲醇摄入量超过4克就会出现中毒反应,误服一小杯超过10克就能造成双目失明,饮入量大造成死亡。
甲醇中毒,通常可以用乙醇解毒法。
其原理是,甲醇本身无毒,而代谢产物有毒,因此可以通过抑制代谢的方法来解毒。
甲醇和乙醇在人体的代谢都是同一种酶,而这种酶和乙醇更具亲和力。
年产30万吨甲醇工艺设计
甲醇是一种重要的有机化学品,广泛应用于化工、能源、医药、农药等领域。
设计年产30万吨甲醇的工艺需要充分考虑原料、设备、反应条件等多方面的因素。
下面将详细介绍年产30万吨甲醇的工艺设计。
首先,我们需要确定甲醇的生产原料。
甲醇的主要原料是合成气,它由一定比例的一氧化碳和氢气混合而成。
合成气的生产方式有多种,常用的有煤气化和天然气重整。
煤气化将煤炭在高温高压下转化为合成气,天然气重整则通过将天然气进行催化转化来得到合成气。
在选择原料时,需要综合考虑成本、供应稳定性和环境因素等因素。
其次,我们需要确定甲醇的合成反应。
甲醇的合成主要通过低温低压下的催化反应进行。
目前常用的合成甲醇催化剂有铜锌基催化剂和铝酸胶体催化剂。
催化剂的选择需要考虑反应速度、选择性和稳定性等因素。
确定了原料和反应条件之后,我们需要设计甲醇的工艺流程。
一般而言,甲醇的工艺流程包括合成气的制备、催化反应、分离纯化等步骤。
合成气的制备是整个工艺流程的核心环节之一、在煤气化过程中,需要将煤炭进行气化反应,产生合成气。
煤气化反应通常在高温高压下进行,需要合适的催化剂和气化剂。
气化产生的合成气含有大量的杂质,如硫化物、氮气和灰份等。
因此,还需要进行合适的净化处理,以提高合成气的质量。
催化反应是甲醇的合成过程,需要注意反应温度、压力和催化剂的选择。
一般而言,合成甲醇反应温度在200-300摄氏度之间,压力在一定范围内进行调节。
催化剂的选择和工艺条件的优化是提高甲醇合成效率和选择性的关键。
分离纯化是甲醇工艺流程中的重要环节。
合成气反应产生的甲醇需要进行分离和纯化处理,以除去杂质和提高产品纯度。
一般而言,甲醇通过蒸馏、吸附、结晶等分离过程进行纯化。
最后,进行工艺设计时还需要考虑能源消耗和废物处理。
甲醇的生产过程需要消耗大量的能源,需要选择节能的设备和优化工艺条件。
废物处理是环保的重要环节,需要合理处理反应废气和废水,以减少对环境的影响。
以上是年产30万吨甲醇工艺设计的简要介绍,设计过程中需要充分考虑原料、设备、反应条件、能源消耗和废物处理等多方面的因素。
年产20万吨甲醇生产工艺流程设计
年产20万吨甲醇生产工艺流程设计下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改,请根据实际需要进行相应的调整和使用,谢谢!本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料,如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等,如想了解不同资料格式和写法,敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by the editor. I hope that after you download them, they can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!年产20万吨甲醇生产工艺流程设计是化工领域的重要课题,对于化工生产企业来说具有重要的指导意义。
(完整版)年产8万吨甲醇的生产工艺设计毕业设计
年产8万吨甲醇的生产工艺设计An annual output of 80ktons of methanol process design目录摘要 ....................................................................................................................... Abstract ................................................................................................................前言 .......................................................................................................................第一章概述.......................................................................................................1.1 甲醇的性质........................................................................................................1.2 甲醇的用途........................................................................................................1.3 甲醇生产工艺的发展.........................................................................................1.4 甲醇的合成方法 ................................................................................................1.4.1 常用的合成方法 ....................................................................................................1.4.2 本设计所采用的生产方法 ....................................................................................1.5 生产方案与工艺流程设计 .................................................................................1.6 工艺流程简述....................................................................................................1.6.1 甲醇合成工艺流程简述 ........................................................................................1.6.2 甲醇精馏工艺流程简述 ........................................................................................第二章工艺计算...............................................................................................2.1 工艺技术参数....................................................................................................2.1.1 原料天然气规格 ....................................................................................................2.1.2 合成工段的工艺参数 ............................................................................................2.1.3 产品质量标准 ........................................................................... 错误!未定义书2.2 合成工段物料衡算 .................................................................. 错误!未定义书2.2.1 合成塔中发生的化学反应: ..................................................... 错误!未定义书2.2.2 粗甲醇中甲醇扩散损失 ........................................................... 错误!未定义书2.2.3 合成反应中各气体的消耗和生成情况 ................................... 错误!未定义书2.2.4 新鲜气和弛放气气量的确定 ................................................... 错误!未定义书2.2.5 循环气气量的确定 ................................................................... 错误!未定义书2.2.6 入塔气和出塔气组成 ............................................................... 错误!未定义书2.2.7 甲醇分离器出口气体组成的确定 ........................................... 错误!未定义书2.2.8原料计算 .................................................................................... 错误!未定义书2.3 合成工段热量衡算 .................................................................. 错误!未定义书2.3.1 合成塔的热平衡计算 ............................................................... 错误!未定义书2.3.2入塔热量计算 ............................................................................ 错误!未定义书2.3.3 塔内反应热的计算 ................................................................... 错误!未定义书2.3.4 塔出口气体总热量计算 ........................................................... 错误!未定义书2.3.5 全塔热量损失的确定 ............................................................... 错误!未定义书2.3.6 沸腾水吸收热量的确定 ........................................................... 错误!未定义书2.3.7 入换热器的被加热气体热量的确定 ....................................... 错误!未定义书2.3.8 出换热器的被加热气体热量的确定 ....................................... 错误!未定义书2.3.9 入换热器的热气体热量的确定 ............................................... 错误!未定义书2.3.10 出换热器的热气体热量的确定 ............................................. 错误!未定义书2.3.11 出换热器的加热气体的温度的确定 ..................................... 错误!未定义书2.3.12 水冷器热平衡方程 ................................................................. 错误!未定义书2.3.13 水冷器入口气体显热的确定 ................................................. 错误!未定义书2.3.14 水冷器出口气体显热的确定 ................................................. 错误!未定义书2.3.15 出水冷器的粗甲醇液体热量的确定 ..................................... 错误!未定义书2.3.16 水冷器冷却水吸热的确定 ..................................................... 错误!未定义书2.3.17 冷却水用量的确定 ................................................................. 错误!未定义书2.4 精馏工段物料衡算 .................................................................. 错误!未定义书2.4.1 预精馏塔物料衡算 ................................................................... 错误!未定义书2.4.2 主精馏塔物料衡算 ................................................................... 错误!未定义书2.5 主精馏塔热量衡算 .................................................................. 错误!未定义书2.6 理论塔板数的确定 .................................................................. 错误!未定义书2.6.1 求最小回流比及操作回流比 ................................................... 错误!未定义书2.6.2 求精馏塔的气液相负荷 ........................................................... 错误!未定义书2.6.3 求操作线方程 ........................................................................... 错误!未定义书2.6.4 理论板层数(采用逐板法) ................................................... 错误!未定义书2.7 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 ............................. 错误!未定义书2.8 精馏塔塔体工艺尺寸的计算 ................................................... 错误!未定义书2.8.1 塔径的计算 ............................................................................... 错误!未定义书2.8.2 填料层高度的计算 ................................................................................................2.8.3 填料层压降的计算 ................................................................................................2.8.4 筒体壁厚的计算 ....................................................................................................2.8.5 管径的计算 ............................................................................................................2.8.6 塔的附属设备及塔高的的计算及选型 ................................................................2.9 重要符号说明....................................................................................................第三章三废处理...............................................................................................3.1甲醇生产对环境的污染......................................................................................3.1.1废气..........................................................................................................................3.1.2废水..........................................................................................................................3.2处理方法 ............................................................................................................3.2.1废气处理 .................................................................................................................3.2.2废水处理 .................................................................................................................结论 .......................................................................................................................致谢 .............................................................................................. 错误!未定义书参考文献 ...............................................................................................................附录A附录B年产8万吨甲醇的生产工艺设计摘要:甲醇是一种极重要的有机化工原料,也是一种燃料,是碳一化学的基础产品,在国民经济中占有十分重要的地位。
年产15万吨甲醇工艺设计大学本科毕业论文
年产15万吨甲醇工艺设计With an Annual Production Capacity of 150 Thousand Tonsof Methanol Process Design年产15万吨甲醇工艺设计摘要:甲醇是一种极重要的有机化工原料,也是一种燃料,是碳一化学的基础产品,在国民经济中占有十分重要的地位。
近年来,随着甲醇下属产品的开发,特别是甲醇燃料的推广应用[1],甲醇的需求大幅度上升。
为了满足经济发展对甲醇的需求,开展了此15万t/a 的甲醇项目。
设计的主要内容是进行物料衡算、热量衡算和主要设备的计算。
本设计采用低压下利用Lurgi工艺合成甲醇;三塔精馏工艺精制甲醇,并对常压精馏塔进行工艺设计,设计出塔径为1600mm、填料层高度为17800mm、塔高为25640mm的填料精馏塔;此外严格控制三废的排放,充分利用废热,降低能耗,保证人员安全与卫生。
关键词: 工艺流程;甲醇合成;气体精馏With an Annual Production Capacity of 150 Thousand Tons ofMethanol Process DesignAbstract: Methanol is a kind of very important organic raw materials, also a kind of fuel and the basis of chemicals products. Methanol occupies an important position in national economy. With the development of methanol affiliate products, especially the application of methanol fuel [1], the demand of methanol is rising sparkly. In order to meet the need of economic development of methanol, we carry out the project of 150 thousand t/a methanol. The main content of design are material balance, energy balance and the design of main equipment. The Lurgri technique is used for synthesizing methanol; Methanol is refined by three towers distillation process, and this process choose to design the atmospheric distillation tower, which packing column height is 17800mm, the diameter of tower is 1600 mm, the total height is 25640mm; In addition to strictly control the “three waters” emissions, this process make full use of water heat, reduce the energy consumption and safeguard personnel safety and hygiene.Key word: technological process; methanol synthesis; the methanol distillation引言甲醇是当代中国煤制化学品中最具代表性的产品,产能大、使用范围广、后续产品多、大规模生产技术成熟,无疑是煤化工产业最重要的产品。
年产10万吨甲醇工艺设计
甲醇是一种无色、易挥发的液体,是一种重要的化工原料。
甲醇可用作溶剂、防冻剂、燃料等,并且也是合成多种化学品的重要原料。
本文将介绍一种年产10万吨甲醇的工艺设计。
1.原料选择甲醇的主要原料是天然气或煤炭。
在本设计中,采用天然气作为原料,主要原因是天然气作为清洁能源,不仅含有丰富的甲烷,而且还有其他杂质,如醇、醛和硫化物等。
2.甲醇生产工艺流程甲醇的生产过程主要分为气化、合成气净化、变换反应、甲醇的分离和精制等环节。
气化:天然气通过一系列的处理后,首先进入气化炉进行气化反应,将甲烷转化成一氧化碳和氢气。
合成气净化:气化产生的合成气中含有一氧化碳、二氧化碳、氢气等杂质,需要通过一系列净化步骤,去除杂质,如一氧化碳的选择性氧化、水蒸气转化等,使得合成气的组成符合变换反应的要求。
变换反应:减少二氧化碳的含量并提高一氧化碳的转化率,需要进行一系列变换反应。
主要反应有水汽变换反应和低温甲醇合成反应。
甲醇的分离和精制:合成后的甲醇进入精制塔,通过分离和纯化操作,去除杂质和溶剂,获得高纯度的甲醇。
3.工艺优化为了提高甲醇的生产效率和降低成本,可以对工艺进行优化。
提高合成气的利用率:在气化炉中,采用高效的催化剂和反应条件,提高一氧化碳和氢气的产率。
减少能量消耗:通过余热回收系统,对高温废气和废水进行换热,降低能量消耗。
优化反应条件:根据反应的动力学特性,确定最佳反应温度和压力,提高甲醇的选择性和收率。
改进分离和纯化技术:对精制塔进行优化设计,提高甲醇的回收率和纯度。
4.安全措施甲醇是一种易燃易爆液体,在生产过程中需要采取一系列安全措施,包括防火、防爆、通风和泄漏处理等。
此外,还需要定期检查和维护设备,确保工艺安全可靠运行。
综上所述,本文介绍了年产10万吨甲醇的工艺设计,包括原料选择、工艺流程、工艺优化和安全措施。
通过对工艺的优化和改进,可以提高甲醇的生产效率和质量,并降低生产成本,达到经济效益和环境效益的双重目标。
年产20万吨甲醇合成工艺设计 化工专业毕业设计 课程设计
年产20万吨甲醇合成工艺设计(一)概述甲醇作为及其重要的有机化工原料,是碳一化学工业的基础产品,在国民经济中占有重要地位。
长期以来,甲醇都是被作为农药,医药,染料等行业的工业原料,但随着科技的进步与发展,甲醇将被应用于越来越多的领域。
当今甲醇生产技术主要采用中压法和低压法两种工艺,并且以低压法为主,这两种方法生产的甲醇约占世界甲醇产量的80%以上。
高压法:(19.6-29.4Mpa)是最初生产甲醇的方法,采用锌铬催化剂,反应温度360-400℃,压力19.6-29.4Mpa。
高压法由于原料和动力消耗大,反应温度高,生成粗甲醇中有机杂质含量高,而且投资大,其发展长期以来处于停顿状态。
低压法:(5.0-8.0 Mpa)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基催化剂,其活性明显高于锌铬催化剂,反应温度低(240-270℃)。
在较低压力下可获得较高的甲醇收率,且选择性好,减少了副反应,改善了甲醇质量,降低了原料消耗。
此外,由于压力低,动力消耗降低很多,工艺设备制造容易。
中压法:(9.8-12.0 Mpa)随着甲醇工业的大型化,如采用低压法势必导致工艺管道和设备较大,因此在低压法的基础上适当提高合成压力,即发展成为中压法。
中压法仍采用高活性的铜基催化剂,反应温度与低压法相同,但由于提高了压力,相应的动力消耗略有增加。
目前,甲醇的生产方法还主要有①甲烷直接氧化法:2CH4+O2→2CH3OH.②由一氧化碳和氢气合成甲醇,③液化石油气氧化法(二)原料选取本设计选择中压法为生产甲醇的工艺,用CO和H2在加热压力下,在催化剂作用下合成甲醇主要反应式为:CO+ H2→CH3OH因此原料主要是:CO, H2催化剂:Cu。
(三)工艺过程设计经过净化的原料气,经预热加压,于5 Mpa、220 ℃下,从上到下进入Lurgi反应器,在铜基催化剂的作用下发生反应,出口温度为250 ℃左右,甲醇7%左右,因此,原料气必须循环,则合成工序配置原则为图2-3。
产万吨煤制甲醇生产工艺毕业设计方案
毕业设计任务书题目:年产30万吨煤制甲醇生产工艺毕业设计函授站:甘肃石化技师学院专业:化工工艺班级: 10高级化工工艺学生姓名:胡文花指导教师:王广菊2018年02月03毕业设计<论文)任务书设计<论文)题目:年产30万吨煤制甲醇生产工艺毕业设计函授站:甘肃函授站专业:应用化工技术<工业分析与检验)班级:甘化专111<甘分专111)学生姓名:胡文花指导教师<含职称):王广菊老师1.设计<论文)的主要任务及目标甲醇是一种极重要的有机化工原料,也是一种燃料,是碳化学的基础产品,在国民经济中占有十分重要的地位。
近年来,随着甲醇下属产品的开发,特别是甲醇燃料的推广应用,甲醇的需求大幅度上升。
为了满足经济发展对甲醇的需求,开展了此20万t/a的甲醇工程。
2.设计<论文)的基本要求和内容首先是采用GSP气化工艺将原料煤气化为合成气;然后通过变换和NHD脱硫脱碳工艺将合成气转化为满足甲醇合成条件的原料气;第三步就是甲醇的合成,将原料气加压到5.14Mpa,加温到225℃后输入列管式等温反应器,在XNC-98型催化剂的作用下合成甲醇,生成的粗甲醇送入精馏塔精馏,得到精甲醇。
然后利用三塔精馏工艺将粗甲醇精制得到精甲醇。
3.主要参考文献[1]徐振刚,宫月华,蒋晓林.CSP加压气流床气化技术及其在中国的应用前景[J].洁净煤技术,1998,<3):15~18.[2]李大尚.GSP技术是煤制合成气(或H2>工艺的最佳选择[J].煤化工,2005,<3):1~6.[3]林民鸿,张全文,胡新田.NHD法脱硫脱碳净化技术.化学工业与工程技术,1995年,第3期. [4]李琼玖,唐嗣荣,等.近代甲醇合成工艺与合成塔技术(下>[J].化肥设计,2004,42(1>:3~8. [5]陈文凯,吴玉塘,梁国华,于作龙.合成甲醇催化剂的研究进展.石油化工,1997年,第26卷. [6]唐志斌,王小虎,付超,于新玲.新型低压甲醇合成催化剂XNC-98的工业应用.石化技术与应用,第5期,第23卷.[7]汪寿建.天然气的综合利用技术.第1版.化学工业出版社,2003.[8]宋维端,房鼎业.甲醇工学.第1版.化学工业出版社,1991.[10]王永全.甲醇精馏技术简述[J].化肥设计,2004,42(5>:22~25.[11]刘志臣,孙贞涛.三塔甲醇精馏技术的应用[J].小氮肥, 2004,<1):11~12.[12]宋维端,房鼎业.甲醇工学.第1版.化学工业出版社,1991.[13]梁红涛主编.最新化工生产工艺设计与化工产品检测技术手册.银声音像出版社,2004.[14]刁玉玮,王立业编著.化工设备机械基础.第5版.大连理工大学出版社,2003. [15]唐宏青.GSP工艺技术[J].中氮肥,2005,<2):14~18.[16]刘道德等编著.化工厂的设计和改造.第二版.中南大学出版社,2005.[17]冯元琦主编.联醇生产.第2版.化学工业出版社,1994.[18]胡松涛.甲醇工业污水深度处理及回用的研究.黑龙江大学硕士学位论文,2006.目录1概论 (6)1.1概述 (6)1.2设计的目的和意义 (7)1.3设计依据 (7)1.4设计的指导思想 (8)1.5原料煤的规格 (8)2工艺论证 (9)2.1煤气化路线的选择 (9)2.2净化工艺方案的选择 (11)2.3合成甲醇工艺选择 (12)2.4甲醇精馏 (14)3工艺流程 (18)3.1 GSP气化工艺流程 (18)3.2净化装置工艺流程 (19)3.3甲醇合成工艺流程 (25)3.4甲醇精馏工艺流程 (26)3.5氨吸收制冷流程 (27)4工艺计算 (29)4.1物料衡算 (29)4.2能量衡算 (35)5主要设备的工艺计算及选型 (41)5.1甲醇合成塔的设计 (41)5.2水冷器的工艺设计 (43)5.3循环压缩机的选型 (46)5.4甲醇合成厂的主要设备一览表 (46)6三废处理 (47)6.1甲醇生产对环境的污染 (47)6.2 处理方法 (47)致谢 (50)1.1 概述1.1.1 甲醇性质OH。
年产30万吨甲醇生产车间工艺初步设计
海南大学毕业设计题目:年产30万吨甲醇生产车间工艺初步设计学号:XXXX姓名:XXX年级:XXX学院:材料和化工学院系别:材料科学和工程系专业:材料科学和工程指导教师:XXXX完成日期:XXXX目录目录 (2)一、设计任务书 (3)二、概述 (5)三生产方案 (6)四、工艺论证 (7)五、物料衡算 (9)六、能量衡算 (16)七、设备选型和工艺计算 (21)八、合成车间的设计 (27)九、安全生产设计 (28)十、非工艺专业要求 (28)十一、三废处理 (29)十二、经济效益评价 (31)十三、设计结果评析 (30)十四、心得体会和致谢 (35)十五、参考文献 (36)附录……………………………………………………………………………………图纸一、设计任务书(一)课程设计题目年产30万吨甲醇生产车间工艺初步设计(二)设计条件1 原料来源:天然气,海南天然气厂供2 产品:甲醇(一级)3生产能力:30万t/a4 热源条件:加热剂:天然气燃烧及生产过程的废热冷却剂:循环水,进口温度≤30℃出口温度≤40℃5 生产时间:全年连续生产330天,每天工作24小时,三班制。
6 生产厂址:洋浦工业开发区7 当场天候温度:最高40℃,最低8℃,平均18—25℃(三)设计任务1.甲醇(工业一级)生产方法确定、工艺流程设计和论证2.技术指标、工艺参数和操作条件确定和说明3.工艺计算——物料衡算、热量衡算(使用SI制)4.生产设备设计计算和选型。
重点:合成塔和换热器设计计算和选型5.设计结果汇总表(1)技术指标、工艺参数和操作条件汇总表(2)物料衡算汇总表(3)热量衡算汇总表(4)生产设备配置汇总表6.设计绘图(计算机CAD绘制)(1)带控制点工艺原理流程图一张(A3)。
(2)合成塔工艺条件图或结构尺寸图一份(A3)。
(3)换热器结构示意简图一张(A3)。
(4)生产车间平面、立面布置图一份(A3)。
要求:设计绘图:图形、图标、图幅符合《机械制图标准》要求。
甲醇工艺技术方案
甲醇工艺技术方案甲醇工艺技术方案一、方案背景甲醇是一种重要的有机化工原料,广泛应用于合成甲醛、甲基甲酸、甲苯、聚甲醛、杀虫剂等领域。
甲醇的生产工艺技术在不断更新和改进,以提高产量、节能减排、提高产品质量。
本方案旨在通过优化甲醇生产工艺技术,实现更高效的甲醇生产。
二、技术流程甲醇生产的主要过程包括合成气制备、甲醇合成和产品精制三个环节。
1. 合成气制备合成气制备一般采用重油、煤炭等为原料,经过气化、蒸汽转化等反应得到合成气。
优化合成气制备工艺,可以选择高效能的气化炉,提高气化效率,减少气化炉的能耗。
在蒸汽转化过程中,使用催化剂可以促进反应的进行,提高合成气生成率。
2. 甲醛合成甲醇合成过程中,常采用低压法或高压法。
低压法操作简单,投资和生产成本相对较低,适合小规模生产;高压法产量高,但设备投资和运行成本高。
在甲醇合成反应中,选择合适的催化剂可以提高反应速率和甲醇产率。
同时,也要控制反应温度、压力和氢碳比等参数,以保证反应的进行和产物的质量。
3. 产品精制产品精制是指对合成气中的杂质进行处理,提高甲醇的纯度和质量。
主要包括分离、脱硫、脱水等步骤。
使用高效的分离技术,可以有效提取甲醇,降低能耗。
采用脱硫工艺,减少硫化物对设备和催化剂的腐蚀。
通过脱水工艺,减少甲醇水含量,提高甲醇的纯度。
三、技术创新点本方案在甲醇生产工艺技术中,提供以下创新点:1. 优化合成气制备工艺,选择高效能的气化炉,提高气化效率,减少能耗。
2. 利用催化剂促进甲醛合成反应,提高反应速率和甲醇产率。
3. 使用高效的分离技术,降低甲醇的能耗。
4. 采用脱硫工艺,减少硫化物对设备和催化剂的腐蚀。
5. 通过脱水工艺,减少甲醇水含量,提高甲醇的纯度。
四、经济效益通过本方案的实施,可以提高甲醇生产的效率,降低能耗和生产成本。
优化气化工艺和催化剂的使用,提高合成气生成率和甲醇产率,增加产出,提高经济效益。
同时,优化产品精制工艺,提高甲醇的纯度和质量,增加产品的附加值。
年产55万吨粗甲醇合成精馏毕业设计
产万吨甲醇工艺设计合成工段
引言本文的设计的课题是年产量为五万吨甲醇工艺的合成工段,针对课题进行设计,计算,设备选型,CAD出图等过程的研究。
甲醇是极为重要的有机化工原料,在化工、医药、轻工、纺织及运输等行业都有广泛的应用,其衍生物产品发展前景广阔。
总体上说,世界甲醇工业从90年代开始经历了1991-1998的供需平衡,1998-1999的供大于求,从2000年初至今的供求基本平衡三个基本阶段。
我国的甲醇工业经过十几年的发展,生产能力也得到了很大提高。
本文是采用Aspen Plus 软件对甲醇工艺进行模拟和探究,首先从甲醇的用途和甲醇的市场入手阐明甲醇的重要性。
本文介绍了甲醇工业的发展历程。
针对目前甲醇的生产已经非常成熟的情况和国内外甲醇生产工艺的分析,本设计采用低压鲁奇法进行甲醇合成,采用国内广泛使用的C301 型铜基催化剂,精馏部分采用三塔流程,一个预精馏塔和两个主精馏塔。
根据现实情况和地理环境对厂址进行选择,最终定为大连石油化工厂附近。
文中介绍了甲醇工艺模拟参数的选取方法,及其如何运用灵敏度分析主要设备,确定最佳的操作条件。
运用Aspen Plus 对整个工艺进行了完整的模拟并针对每个设备进行了分别的设备计算。
根据国标150 ,国标151 和Aspen Plus 的设备计算结果对压力容器,换热器等设备进行了选型。
在计算换热器的过程中,分别根据管壳式换热器标准JB/4714,JB/4715,JB/4716对每个换热器进行了确定。
根据国家安全标准,对非工艺条件中的环境,安全,贮存,运输方面进行了确定。
本文还运用CAD 软件,绘制带控制点的甲醇工艺流程图,根据设备计算和设备的选型结果,根据厂址的选择环境,对工厂主要设备进行了平立面布置图的绘制。
换热器针对的是换热器E301,它采用的是管壳式换热器,严格意义上讲是一个浮头式换热器,原因是物料前后温差较大,所以选取浮头式换热器。
它的主要作用就是运用物料与产品间的换热来达到冷却和加热的作用。
化工设计任务书范文
化工设计任务书范文一、项目名称年产 10 万吨甲醇合成工艺设计二、项目背景甲醇是一种重要的有机化工原料,广泛应用于化工、医药、农药、燃料等领域。
随着经济的发展和能源需求的增长,甲醇的市场需求不断扩大。
本项目旨在设计一套年产 10 万吨甲醇的合成工艺,以满足市场需求。
三、设计依据1、原料供应原料气组成:氢气(H₂)70%,一氧化碳(CO)20%,二氧化碳(CO₂)5%,氮气(N₂)5%。
原料气压力:25 MPa原料气温度:40℃2、产品规格甲醇产品纯度:≥999%甲醇产品含水量:≤01%3、公用工程条件冷却水温度:25℃冷冻水温度:-15℃蒸汽压力:10 MPa(饱和蒸汽)四、设计原则1、采用先进、成熟、可靠的工艺技术,确保生产过程安全、稳定、高效。
2、充分考虑环境保护和节能减排,符合国家相关法规和标准。
3、优化工艺流程和设备选型,降低投资成本和运行费用。
4、考虑装置的灵活性和可扩展性,以适应市场变化和未来发展的需求。
五、工艺流程设计1、合成气制备原料气经过脱硫、脱碳等净化处理,去除其中的杂质。
净化后的原料气通过压缩提高压力,以满足合成反应的要求。
2、甲醇合成合成气在催化剂的作用下进行甲醇合成反应。
反应产物经过冷却、分离,得到粗甲醇。
3、甲醇精馏粗甲醇经过精馏塔精馏,去除其中的杂质,得到高纯度的甲醇产品。
六、设备选型1、压缩机选用离心式压缩机,根据原料气流量和压力要求确定型号和规格。
2、合成反应器采用绝热式固定床反应器,根据反应条件和生产能力确定尺寸和结构。
3、精馏塔选用板式精馏塔,根据分离要求和物料特性确定塔板数和塔径。
4、换热器根据热量交换需求选择合适的换热器类型和规格,如管壳式换热器、板式换热器等。
5、泵根据物料流量和扬程要求选择离心泵或柱塞泵等。
七、车间布置1、按照工艺流程和设备特点,合理布置设备,确保物料输送顺畅,操作方便。
2、充分考虑安全距离和防火防爆要求,设置必要的安全设施和通道。
3、考虑设备检修和维护的空间需求,便于设备的安装和拆卸。
年产万吨甲醇羰基化制醋酸工艺流程
年产万吨甲醇羰基化制醋酸工艺流程一、引言醋酸是一种广泛使用的有机化合物,在化工、制药、食品等领域都有重要应用。
甲醇羰基化制醋酸是一种常见的工艺流程,能够高效地将甲醇转化为醋酸。
本文将介绍年产万吨甲醇羰基化制醋酸的工艺流程,以及主要设备和反应条件。
二、工艺流程1.甲醇蒸汽制备首先,甲醇通过蒸汽加热器加热,将甲醇转化为甲醇蒸汽。
加热器中的甲醇将通过加热管道,使其温度升高至蒸汽化温度。
2.羰基化反应将甲醇蒸汽与氧气进行反应,得到中间产物甲醇羰基。
这一步反应需要使用催化剂进行催化反应,常用的催化剂包括各种金属催化剂。
反应后,产物经过蒸汽冷凝器冷却,并得到甲醇羰基。
3.甲醇羰基水解甲醇羰基经过水解反应,生成醋酸。
这一步需要调整反应温度和pH 值,以促进反应进行。
常用的水解剂为硫酸,可以使反应更加迅速和高效。
4.醋酸分离与精制经过前几个步骤后,得到的醋酸和一些未反应的原料将进入分离器中。
通过蒸馏和分离技术,可以将醋酸从其他组分中分离出来。
此外,还需要进行醋酸的精制,去除杂质和不纯物质,以得到高纯度的醋酸。
三、主要设备1.蒸汽加热器用于将甲醇加热至蒸汽化温度的设备。
蒸汽加热器采用热交换技术,使甲醇能够快速达到所需温度,并转化为甲醇蒸汽。
2.反应釜用于进行甲醇羰基化反应的设备。
反应釜采用高压容器设计,能够提供适宜的反应条件,如温度和压力,并配备催化剂,以促进甲醇与氧气的反应。
3.蒸汽冷凝器用于冷却甲醇羰基产物并将其转化为液体甲醇羰基。
蒸汽冷凝器采用冷却水循环系统,能够有效地降低产物温度,并将产物分离出来。
4.水解反应器用于甲醇羰基水解反应的设备。
水解反应器采用恒温搅拌技术,能够保持恒定的温度和pH值,以加速水解反应的进行。
5.分离器用于将醋酸从其他组分中分离出来的设备。
分离器采用蒸馏和分离技术,能够根据不同的沸点和相对挥发性,将醋酸从混合物中提纯出来。
四、反应条件1.反应温度:羰基化反应温度通常在300-400°C之间,水解反应温度通常在100-150℃之间。
产万吨甲醇合成工艺设计方案
设计任务书设计<论文)题目:年产40万吨甲醇合成工艺设学院:内门古化工职业学院专业:应用化工技术班级:应化09-4班学生:张琦指导教师:杨志杰李秀清1.设计<论文)的主要任务及目标(1> 结合专业知识和工厂实习、分析选定合适的工艺参数。
(2> 进行工艺计算和设备选型能力的训练。
(3> 进行工程图纸设计、绘制能力的训练。
2.设计<论文)的基本要求和内容(1> 本车间产品特点及工艺流程。
(2> 主要设备物料、热量衡算、结构尺寸计算及辅助设备的选型计算。
(3> 参考资料3.主要参考文献[1] 谢克昌、李忠.甲醇及其衍生物.北京.化学工业出版社.2002.5~7[2] 冯元琦.联醇生产.北京.化学工业出版社.1989.257~268.[3] 柴诚敬、张国亮。
化工流体流动与传热。
北京。
化学工业出版社。
2000.525-5304.进度安排设计<论文)各阶段名称起止日期1 收集有关资料20181-01-28~2018-02-112 熟悉资料,确定方案2018-02-12~2018-02-263 论文写作2018-02-27~2018-03-194 绘制设计图纸2018-03-20~2018-04-035 准备答辩2018-4-10目录摘要 (1)第1章甲醇精馏的工艺原理 (2)第1.1节基本概念 (2)第1.2节甲醇精馏工艺 (3)1.2.1 甲醇精馏工艺原理 (3)1.2.2 主要设备和泵参数 (3)1.2.3膨胀节材料的选用 (6)第2章甲醇生产的工艺计算 (7)第2.1节甲醇生产的物料平衡计算 (7)第2.2 节生产甲醇所需原料气量 (9)2.2.1生产甲醇所需原料气量 (9)第2.3节联醇生产的热量平衡计算 (15)2.3.1甲醇合成塔的热平衡计算 (15)2.3.2甲醇水冷器的热量平衡计算 (18)第2.4节粗甲醇精馏物料及热量计算 (21)2.4.1 预塔和主塔的物料平衡计算 (21)2.4.2 预塔和主塔的热平衡计算 (25)第3章精馏塔的设计计算 (33)第3.1节精馏塔设计的依据及任务 (33)3.1.1设计的依据及来源 (33)3.1.2设计任务及要求 (33)第3.2节计算过程 (34)3.2.1塔型选择 (34)3.2.2操作条件的确定 (34)3.2.2.1 操作压力 (34)3.2.2.2进料状态 (35)3.2.2.3 加热方式 (35)3.2.2.4 热能利用 (35)第3.3节有关的工艺计算 (36)3.3.1 最小回流比及操作回流比的确定 (36)3.3.2 塔顶产品产量、釜残液量及加热蒸汽量的计算 (37)3.3.3 全凝器冷凝介质的消耗量 (37)3.3.4热能利用 (38)3.3.5 理论塔板层数的确定 (38)3.3.6全塔效率的估算 (39)3.3.7 实际塔板数 (40)第3.4节精馏塔主题尺寸的计算 (40)3.4.1 精馏段与提馏段的体积流量 (40)3.4.1.1 精馏段 (40)3.4.1.2 提馏段 (42)第3.5节塔径的计算 (43)第3.6节塔高的计算 (45)第3.7节塔板结构尺寸的确定 (46)3.7.1 塔板尺寸 (46)3.7.2弓形降液管 (47)3.7.2.1 堰高 (47)3.7.2.2 降液管底隙高度h0 (47)3.7.3进口堰高和受液盘 (47)3.7.4 浮阀数目及排列 (47)3.7.4.1浮阀数目 (48)3.7.4.2排列 (48)3.7.4.3校核 (49)第3.8节流体力学验算 (49)3.8.1 气体通过浮阀塔板的压力降(单板压降> (49)3.8.1.1 干板阻力 (49)3.8.1.2板上充气液层阻力 (49)3.8.1.3由表面张力引起的阻力 (50)第3.9节漏液验算 (50)第3.10节液泛验算 (50)第3.11节雾沫夹带验算 (51)第3.12节操作性能负荷图 (51)3.12.1雾沫夹带上限线 (51)3.12.2液泛线 (52)3.12.3 液体负荷上限线 (52)3.12.4漏液线 (52)3.12.5 液相负荷下限线 (52)第3.13节操作性能负荷图 (53)第3.14节各接管尺寸的确定 (54)3.14.1 进料管 (54)3.14.2釜残液出料管 (55)第3.15节回流液管 (55)第3.16节塔顶上升蒸汽管 (55)第3.17节水蒸汽进口管 (56)第4章辅助设备的计算及选型 (57)第4.1节水冷排设计计算 (58)第4.2节水冷排的设计选型 (59)第4.3节预塔进料泵的选型 (60)参考文献 (62)附录 (63)致谢 (64)年产40万吨甲醇合成工艺设计摘要目前,我国的甲醇市场随着国际市场的原油价格在变化,总体的趋势是走高。
年产50万吨甲醇合成工艺初步设计
年产50万吨甲醇合成工艺初步设计摘要本设计重点讨论了合成方案的选择,首先介绍了国内外甲醇工业的现状、甲醇原料的来源和甲醇本身的性质及用途。
其次介绍了合成甲醇的基本原理以、影响合成甲醇的因素、甲醇合成反应速率的影响。
在合成方案里面主要介绍了原料路线、不同原料制甲醇的方法、合成甲醇的三种方法、生产规模的选择、改善生产技术来进行节能降耗、引进国外先进的控制技术,进一步提高控制水平,来发展我国甲醇工业及简易的流程图。
在工艺条件中,主要介绍了温度、压力、氢与一氧化碳的比例和空间速度。
主要设备冷激式绝热反应器和列管式等温反应器介绍。
最后进行了简单的物料衡算。
关键词:甲醇,合成塔一、综述(一)国内外甲醇工业现状甲醇是重要的化工原料,应用广泛,主要用于生产甲醛,其消耗量约占甲醇总量的30%~40%;其次作为甲基化剂,生产甲胺、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基叔丁基醚、对苯二甲酸二甲酯;甲醇羰基化可生产醋酸、酸酐、甲酸甲酯、碳酸二甲酯等。
其次,甲醇低压羰基化生产醋酸,近年来发展很快。
随着碳化工的发展,由甲醇出发合成乙二醇、乙醛、乙醇等工艺正在日益受到重视。
国内甲醇装置规模普遍较小,且多采用煤头路线,以煤为原料的约占到78%;单位产能投资高,约为国外大型甲醇装置投资的2倍,导致财务费用和折旧费用高,这些都会影响成本。
据了解,我国有近200家甲醇生产企业,但其中10万吨/年以上的装置却只占20%,最大的甲醇生产装置产能也就是60万吨/年,其余80%都是10万吨/年以下的装置。
根据这样的装置格局,业内普遍估计,目前我国甲醇生产成本大约在1400,1800元/吨(约200美元/吨),一旦出现市场供过于求的局面,国内甲醇价格有可能要下跌到约2000元/吨,甚至更低。
这对产能规模小,单位产能投资较高的国内大部分甲醇生产企业来讲会加剧增。
而以中东和中南美洲为代表的国外甲醇装置普遍规模较大。
目前国际上最大规模的甲醇装置产能以达到170万吨/年。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
100万吨/年甲醇的市场分析与生产工艺设计学生:何鹏邱宝成张建豪市场分析与其他人的合成工序不同,我首先将市场分析放在首位。
这也是突出了市场分析对于生产规模的确定的重要作用,及时捕捉市场的准确动态与否决定了现代企业的生死存亡。
能够从以往的公司兴衰历史中总结出经验与教训,在这个竞争如此激烈的时代显得更是十分必要。
首先不得不承认一个严峻的事实:国内甲醇产能严重过剩!比较下表< 表1-1)的产能与表观消费量的差距就会看出:表1-1 2006〜2009年国内供需平衡情况及2018年预测这对于建甲醇厂可能是个很大的打击,但是时代在向前发展,工业化日益发达,所需的这些基础化工原料的需求量也是在增长的。
准确掌握市场动向,生产出符合需求的产品,积极拓展下游产业链,如醇醚燃料和煤基烯烃都是未来的主要发展方向,而且符合国家能源安全战略,这是企业得到良好发展必须具备的战略性意识。
当然肯定不止这些,目前全球主要的甲醇的生产地包括亚洲、中东地区、中南美洲<比较表1-2和1-3),而就消费量来说排在前三的是亚洲、北美和西欧,而中国作为亚洲经济发展的中心,已逐渐成为甲醇的最大消费国,每年的净进口量都在增加,这对于国内的企业来说无疑有了外在投资环境的先天优势。
资料显示,目前国内的甲醇年消耗量仅为2200 万吨,国内甲醇企业目前开工率为64% ,部分企业迫于出货压力,纷纷调低装置负荷。
我国甲醇产能过剩严重且短期难以有所改变的现象亟待引起关注。
与此同时,进口甲醇优势明显冲击国内行业,中东地区天然气资源丰富,所以他们主要用天然气为原料生产甲醇,成本低而且质量较好;国内的甲醇企业大多采用煤炭作为原料,与进口甲醇相比存在价格上的先天不足,从而当甲醇价格下跌时容易导致亏损。
2018 年,除少数企业盈利外,80% 以上甲醇企业亏损或持平,甚至连综合成本最低的焦炉煤气制甲醇企业也因焦炭装置负荷率太低、原料供应不足而难以实现盈利。
自2005 年起国家发改委公布《天然气利用政策》指出,新建或扩建以天然气为原料生产甲醇及甲醇生产下游装置,以天然气代煤制甲醇工程被列为禁止类,这将进一步增加煤制甲醇的成本,并削弱国内甲醇行业的竞争力。
以上是在经济全球化的大背景下的国内甲醇行业的大致行情,可以说外部政策是良好的,需要考虑的是如何在国际贸易中提升自身竞争力以及如何向下游产品链进行延伸。
发展醇醚燃料有利于缓解我国石油供需矛盾,是近期替代能源工作的重点。
如果甲醇汽油标准能够在2008 年制定完毕,而且国家允许甲醇汽车上市,同时加油站等配套系统能够得到完善,则预计2018年我国M85- M100的甲醇汽车将达到1万辆左右,需要消耗燃料甲醇320 万吨<其中甲醇直接掺烧300 万吨)。
二甲醚具有无污染、燃烧热值高等优点,不但可以用作民用燃料,还能够作为柴油替代产品。
目前,我国已经具备93 万吨/年的二甲醚生产能力<全部是外购甲醇生产二甲醚)。
由于二甲醚生产技术国产化程度较高,预计“十一五”期间发展空间较大。
继上海市二甲醚公交车投入试运行之后,北京、武汉等地也有意引进二甲醚公交车进行试运行。
根据醇醚协会统计,“十一五”期间在建的二甲醚工程共有14 个,产能合计419 万吨/ 年。
其中配套有甲醇的工程产能合计90 万吨。
需要外购甲醇的工程产能合计329 万吨。
若外购甲醇的二甲醚生产能力中有70%可以在2018 年年底前建成,加上现有能力93万吨,届时需要外购甲醇的二甲醚产能总计为323 万吨/ 年;若能够全部建成,则外购甲醇的二甲醚产能将达到422 万吨/年。
预计到“十一五”末期,生产二甲醚将需要市场采购甲醇480- 600 万吨。
作为燃料添加剂的MTBE由于市场需求比较稳定,“十一五”期间对于甲醇的需求量不会有大幅度的增长。
目前国际油价仍处于高位运行,相对于石油法烯烃而言,煤制烯烃具有一定的成本优势。
同时,煤制烯烃也符合我国“少油富煤”的能源形势。
预计“十一五”期间甲醇制烯烃将会有一定的发展空间。
目前,我国共有个6甲醇制烯烃在建和拟建工程,烯烃产能合计为325万吨/年,共计消耗甲醇996万吨/年。
但是由于这些甲醇制烯烃工程自身都配套有甲醇生产装置,所以不会外购甲醇,对我国的甲醇市场需求不会产生影响,但会对甲醇的市场供应带来一定的冲击。
表年世界甲醇供需平衡情况单位:万吨年,万吨)表1-3 2008年世界甲醇供求平衡状况产品甲醇分析2.1.1甲醇的性质表有机化工原料,是碳一化学的重要产品,从甲醇出发可生产一系列化工产品,用途极为广泛。
2.1.2 甲醇的应用市场目前国内甲醇主要用作基本化工原料及溶剂。
甲醇是合成气加工的起点,是进一步开发下游产品的原料,它可以通过氧化脱氢、氧化羰基化、还原碳基化和其它化学反应过程来生产甲醛、醋酸、乙醇、甲醇蛋白、甲基叔丁基醚<MTBE )、甲烷氯化物、甲胺、甲酸、对苯二甲酸、二甲酯、二甲醚、甲基丙烯酸甲酯、合成橡胶等。
甲醇也用于农药、医药、军工炸药等。
甲醇更是优良的能源与车船用清洁燃料,可直接用于汽车燃料与电厂发电,或用5A分子筛转化为汽油,也可与汽油、柴油混合作为车用燃料。
我国还发展了燃料甲醇与醇醚燃料,可作军用或民用。
近年国际上和我国都已开发出MTO技术,即以甲醇为原料制取烯烃<乙烯、丙烯和C4 )技术,现正在积极进行工业化实验。
此外,甲醇制乙二醇、乙醛、甲苯、二甲苯以及很有希望的未来高科技产品燃料电池等都在快速进展中。
总之,甲醇用途十分广泛,在国民经济中几乎找不到另外一种有机产品有甲醇如此广阔的应用范围。
而且随着科学技术的不断发展与进步,甲醇的应用领域仍在不断扩大,已突破了其传统的应用范围,未来的潜在开发前景十分诱人。
表2-2 2005 年世界甲醇消费构成下游产品的国内政策导向2.1.3.1 甲醇燃料我国从“六五”期间就开始甲醇汽车的研究,2009年7月2日国家标准化管理委员会发布2009年第7号<总第147号)国家标准批准公告,《车用甲醇汽油<M85 )》于2009年5月18日获批,12月1日正式实施。
《车用甲醇汽油<M85 )》国家标准颁布,是甲醇汽油进入市场的准入制度,使甲醇汽油有了合法身份,但M85的使用需要更改汽车零部件结构,因此目前实际上还不能大规模使用,而不必改变汽车结构的M15并没有批,因此可看出政府在甲醇燃料的使用推广上仍持保留态度,要在大范围推广甲醇汽油还需要政府相关政策扶持。
2.1.3.2 二甲醚2007 年,住房和城乡建设部颁布了《城镇燃气用二甲醚》行业标准<2008 年1 月1 日开始实施)。
二甲醚的质量标准目前有两个:一是2007 年4 月13 日国家发改委发布的二甲醚行业产品标准;二是2007 年8 月21 日原建设部颁布的《城镇燃气用户二甲醚标准》,但这只是行业标准,并没有明确产品名称和针对液化气掺烧二甲醚的标准。
目前,城镇燃气用二甲醚国家标准正在制定过程中,标准编制组正在起草的国家标准命名为“城镇燃气用二甲醚混合气”,由液化石油气和二甲醚混合,二甲醚比重小于等于20%,不设下限。
与此同时,二甲醚在车用领域的应用也亟须相应标准来规范。
2.1.3.3 甲醇制烯烃目前煤制烯烃技术在全球还没有工业化的先例。
中科院大连化物所的甲醇制低碳烯烃<DMTO )工艺,应用在作为国家发展改革委核准的大型煤化工示范工程的神华包头煤制烯烃工程上,将于2018 年9 月投产。
由于国内外的MTO 、MTP 技术存在技术放大的风险,国家发改委对甲醇制烯烃工程的审批仍采取谨慎态度,仅有神华包头和宁夏煤炭集团等几家开工建设,且投资门槛很高,建设规模在60 万吨以上,一般中小企业难以涉足。
2006 年7 月,为了加强对煤化工工程的管理,防止煤化工发展过热,发改工业[2006]1350 号文件《国家发展改革委关于加强煤化工工程建设管理,促进产业健康发展的通知》指出“一般不应批准年产规模在300 万吨以下的煤制油、100 万吨以下的甲醇和二甲醚、60 万吨以下的煤制烯烃工程。
”2007 年1 月国家发展改革委发布的《煤炭工业发展“十一五” 规划》中要求“十一五”期间,完成煤炭液化、煤制烯烃的工业化示范。
2.1.3.4 其他相关产业政策国家发展改革委制定的《天然气利用政策》于2007 年8 月30 日正式颁布实施,明确规定禁止以天然气为原料生产甲醇。
从2009 年出台的石化产业振兴规划的政策看,国家更倾向于将煤化工作为技术储备,保障能源安全,而并不是大比例地替代石油2.1.4存在的问题与风险<1 )国外尤其是中东进口甲醇对国内企业的冲击国外进口甲醇尤其是中东地区生产的甲醇,由于成本低,规模扩张较快,已经对国内甲醇产业形成冲击。
2018年中东地区甲醇产能将达到2000万吨/年以上,产量也将达到1400万吨,其中中东市场只能消耗300万〜400万吨,其余1000多万吨将全部用于出口,中国将是其主要出口目标市场。
<2 )推广汽油掺烧甲醇仍有待时日虽然新标准已颁布,但甲醇汽油及甲醇燃料的发展之路仍然需要有一个过程。
由于醇醚燃料的使用既涉及石油化工产业,又涉及民用燃料消费和汽车燃料消费,关乎国家的能源战略以及环境保护等多个方面,因此推广醇醚燃料,必须靠国家的产业政策来规范、指导产业协调健康发展。
<3 )通胀带来甲醇成本进一步上涨由于原料价格上涨,近期国家相继表示将对水、电等资源费用进行调涨,加之对后期通货膨胀预期的考虑,国内甲醇生产企业成本将进一步加大。
预计到2018年,天然气制甲醇企业整体成本增幅可能超过15%,煤制甲醇企业成本增幅在8%左右。
表2-3 2008年世界甲醇消费结构及2018年预测单位:万t, %消费领域2008年2018年比2.2生产工艺简介现行的工业化甲醇合成工艺基本上是气相合成法。
从上世纪60年代至今,除了在反应器的放大上及催化剂的研究方面有些进展外,其合成工艺基本上没有大的突破。
鉴于气相合成存在的一系列问题,从70年代起人们把甲醇合成工艺研究开发的重点转移到液相合成法,并且初步实现了工业化的生产。
2.2.1气相甲醇合成工艺现在世界许多公司都以天然气、煤或重油为原料来生产甲醇。
其中以天然气居多,约占90%以上。
根据操作压力可分为高压法、中压法和低压法。
高压法因技术经济指标落后而淘汰。
包括中压法在内的低压法主要以ICI<帝国化学)和Lurgi<鲁奇)两公司技术为代表。
所用的催化剂基本上是以铜和氧化锌为主加入铝或铬的氧化物。
工艺设计大同小异, 差异之处是在反应器的设计和操作单元的组合上。
气相法工艺流程主要有以下几种。
221.1 ICI低压甲醇合成流程由出、CO、CO 2及少量CH4组成的合成气经过变换反应以调节CO/CO 2比例,然后用离心压缩机升压到 5 MPa,送入温度为270 C冷激式反应器,反应后的气体进行冷却分离出甲醇,未反应的气体经压缩升压与新鲜原料气混合再次进入反应器,反应中所积累的甲烷气作为驰放气返回转化炉制取合成气。