合成气制备甲醇原理与工艺教学内容
甲醇的制备方法与工艺
甲醇的制备方法与工艺嘿，你知道甲醇吗？这可是个相当有趣的东西呢！今天我就来给你讲讲甲醇的制备方法与工艺。
先来说说从合成气制备甲醇的方法吧。
合成气是什么呢？简单来说，就是一氧化碳和氢气的混合气体，这就像是两个小伙伴组合在一起，准备开启一场奇妙的化学之旅。
在这个过程中，有一个很重要的反应，一氧化碳和氢气在一定的条件下会发生反应生成甲醇。
这就好比是两个性格不同的朋友，在特定的环境里相互作用，最后变成了一个全新的角色——甲醇。
要让这个反应顺利进行，那可得讲究不少条件呢。
压力就是一个关键因素。
一般来说，需要比较高的压力，就像是给一氧化碳和氢气这两个小伙伴施加一点压力，让它们更好地融合在一起。
这时候你可能会问，多高的压力才算合适呢？通常是在5 - 10MPa左右。
当然啦，这可不是随随便便定的数值，那可是经过无数次的实验和摸索才得出来的。
温度也很重要啊。
这个反应的温度大概在200 - 300°C之间。
想象一下，这就像是给一氧化碳和氢气在一个温度适宜的“小房间”里，让它们愉快地反应。
如果温度太高或者太低，就像这个“小房间”太热或者太冷，那它们的反应就会受到影响，要么反应不完全，要么就会产生一些其他不想要的东西，这可就糟糕啦！而且呀，还需要有合适的催化剂。
催化剂就像是一个神奇的小助手，能让反应更快更高效地进行。
常见的催化剂有铜基催化剂。
这铜基催化剂就像一个超级有经验的老师傅，引导着一氧化碳和氢气按照正确的方式组合成甲醇。
要是没有这个催化剂，那反应就会慢吞吞的，就像没有老师傅指挥，大家都乱了套一样。
我有个朋友叫小李，他就在一家化工企业里参与甲醇的生产。
有一次，他就跟我讲他们厂里在调整合成气制备甲醇的工艺参数时发生的趣事。
他说，刚开始他们没有掌握好压力，结果生产出来的甲醇产量很低，质量也不怎么样。
他当时可着急了，就像热锅上的蚂蚁一样。
后来经过不断地研究和调整，终于找到了合适的压力范围，产量一下子就上去了，他高兴得像个孩子似的。
甲醇生产工艺与操作
甲醇生产工艺与操作甲醇（CH3OH）是一种无色、难燃的液体，是重要的工业原料和溶剂。
甲醇的生产工艺主要有合成气法、天然气法和余热法等。
下面简要介绍甲醇的生产工艺和操作。
1. 合成气法合成气法是目前甲醇生产中最常用的方法。
该方法是通过将天然气或煤转化为合成气（一氧化碳和氢气的混合物），再通过催化剂的作用，将合成气转化为甲醇。
合成气法的主要步骤包括气化、净化、合成、分离和净化等。
2. 天然气法天然气法是利用天然气作为原料生产甲醇的方法。
该方法在气化步骤中，直接利用天然气进行气化，生成合成气，然后经过合成、分离和净化等步骤得到甲醇。
天然气法相对于合成气法，减少了气化步骤，简化了工艺流程。
3. 余热法余热法是利用工业生产中产生的余热来生产甲醇的方法。
该方法在循环床和余热再利用等工艺条件下，通过将废气进行循环利用，使得废气中的有机物充分利用，生成合成气，再经过催化剂的作用转化为甲醇。
甲醇的生产操作包括原料准备、反应、分离、回收和净化等步骤。
1. 原料准备在甲醇生产过程中，对于不同的工艺，相应的原料也不同。
合成气法中，主要原料包括天然气和煤。
天然气法中，主要原料为天然气。
余热法则是利用工业生产中的余热进行甲醇生产。
2. 反应甲醇的合成反应主要通过催化剂的作用进行。
合成气与催化剂在适当的温度和压力条件下进行反应，生成甲醇。
3. 分离在反应后，需要对产物进行分离。
主要的分离操作包括冷凝分离和蒸馏分离。
通过降温，将甲醇从反应气体中分离出来。
4. 回收回收操作主要是对分离得到的甲醇进行回收利用。
通过蒸馏、过滤和再结晶等操作，将甲醇进行纯化。
5. 净化甲醇的净化操作主要是去除杂质。
通过吸附剂或催化剂的作用，去除甲醇中的杂质，提高甲醇的纯度。
总的来说，甲醇的生产工艺主要有合成气法、天然气法和余热法等方法，生产操作包括原料准备、反应、分离、回收和净化等步骤。
这些工艺和操作对于甲醇的生产具有重要意义，能够确保甲醇的质量和产量。
甲醇合成原理方法与工艺
甲醇合成原理方法与工艺
一、甲醇合成原理
甲醇合成的机理简单概括为：催化剂起作用于乙烯，使它在氢气的作
用下发生氢化反应，从而形成甲醇的反应过程。
甲醇合成的反应分为三步：乙烯氢化合成乙醇，乙醇的氢化反应形成乙醇的氢化物，最后由乙醇氢化
物再次氢化反应，形成甲醇。
甲醇合成的主要反应过程为：
1、乙烯氢化反应：乙烯+H2→乙醇
2、乙醇氢化反应：乙醇+H2→乙醇的氢化物+H2O
3、乙醇的氢化物氢化反应：乙醇氢化物+H2→甲醇
二、甲醇合成工艺
1、反应器
甲醇合成反应器主要由容积箱、催化剂填料、表内管、安全阀、加料口、进料口、流量计、温度计等组成。
容积箱用于容纳催化剂和乙烯，表
内管用于分离氢气和乙烯，安定器可以确保反应器的安全，加料口用于进
行乙烯和氢气的进料，进料口用于将反应产物进行收集，流量计可以确定
矿物质的流量，温度计可以控制反应温度和防止温度过高等。
2、催化剂
甲醇合成工艺中使用的催化剂一般是活性碳粉末或负活性氧化铝粉末等。
甲醇合成原理方法与工艺
甲醇合成原理方法与工艺图1 煤制甲醇流程示意图煤气经过脱硫、变换，酸性气体脱除等工序后，原料气中的硫化物含量小于0.1mg／m3。
进入合成气压缩机，经压缩后的工艺气体进入合成塔，在催化剂作用下合成粗甲醇，并利用其反应热副产3.9MPa 中压蒸汽，降温减压后饱和蒸汽送入低压蒸汽管网，同时将粗甲醇送至精馏系统。
一、甲醇合成反应机理自CO加氢合成甲醇工业化以来，有关合成反应机理一直在不断探索和研究之中。
早期认为合成甲醇是通过CO在催化剂表面吸附生成中间产物而合成的，即CO是合成甲醇的原料。
但20世纪70年代以后，通过同位素示踪研究，证实合成甲醇中的原子来源于CO2，所以认为CO2是合成甲醇的起始原料。
为此，分别提出了CO和CO2合成甲醇的机理反应。
但时至今日，有关合成机理尚无定论，有待进一步研究。
为了阐明甲醇合成反应的模式，1987年朱炳辰等对我国C301型铜基催化剂，分别对仅含有CO或CO2或同时含有CO和CO2三种原料气进行了甲醇合成动力学实验测定，三种情况下均可生成甲醇，试验说明：在一定条件下，CO和CO2均可在铜基催化剂表面加氢生成甲醇。
因此基于化学吸附的CO连续加氢而生成甲醇的反应机理被人们普遍接受。
对甲醇合成而言，无论是锌铬催化剂还是铜基催化剂，其多相(非匀相)催化过程均按下列过程进行：①扩散——气体自气相扩散到气体一催化剂界面；②吸附——各种气体组分在催化剂活性表面上进行化学吸附；③表面吸附——化学吸附的气体，按照不同的动力学假说进行反应形成产物；④解析——反应产物的脱附；⑤扩散——反应产物自气体一催化剂界面扩散到气相中去。
甲醇合成反应的速率，是上述五个过程中的每一个过程进行速率的总和，但全过程的速率取决于最慢步骤的完成速率。
研究证实，过程①与⑤进行得非常迅速，过程②与④的进行速率较快，而过程③分子在催化剂活性界面的反应速率最慢，因此，整个反应过程的速率取决于表面反应的进行速率。
提高压力、升高温度均可使甲醇合成反应速率加快，但从热力学角度分析，由于CO、C02和H2合成甲醇的反应是强放热的体积缩小反应，提高压力、降低温度有利于化学平衡向生成甲醇的方向移动，同时也有利于抑制副反应的进行。
甲醇合成原理方法与工艺
甲醇合成原理方法与工艺图1煤制甲醇流程示意图煤气经过脱硫、变换，酸性气体脱除等工序后，原料气中的硫化物含量小于0.1mg／m3。
进入合成气压缩机，经压缩后的工艺气体进入合成塔，在催化剂作用下合成粗甲醇，并利用其反应热副产3.9MPa中压蒸汽，降温减压后饱和蒸汽送入低压蒸汽管网，同时将粗甲醇送至精馏系统。
一、甲醇合成反应机理自CO加氢合成甲醇工业化以来，有关合成反应机理一直在不断探索和研究之中。
早期认为合成甲醇是通过CO在催化剂表面吸附生成中间产物而合成的，即CO是合成甲醇的原料。
但20世纪70年代以后，通过同位素示踪研究，证实合成甲醇中的原子来源于CO2，所以认为CO2是合成甲醇的起始原料。
为此，分别提出了CO和CO2合成甲醇的机理反应。
但时至今日，有关合成机理尚无定论，有待进一步研究。
为了阐明甲醇合成反应的模式，1987年朱炳辰等对我国C301型铜基催化剂，分别对仅含有CO或CO2或同时含有CO和CO2三种原料气进行了甲醇合成动力学实验测定，三种情况下均可生成甲醇，试验说明：在一定条件下，CO和CO2均可在铜基催化剂表面加氢生成甲醇。
因此基于化学吸附的CO连续加氢而生成甲醇的反应机理被人们普遍接受。
对甲醇合成而言，无论是锌铬催化剂还是铜基催化剂，其多相(非匀相)催化过程均按下列过程进行：①扩散——气体自气相扩散到气体一催化剂界面；②吸附——各种气体组分在催化剂活性表面上进行化学吸附；③表面吸附——化学吸附的气体，按照不同的动力学假说进行反应形成产物；④解析——反应产物的脱附；⑤扩散——反应产物自气体一催化剂界面扩散到气相中去。
甲醇合成反应的速率，是上述五个过程中的每一个过程进行速率的总和，但全过程的速率取决于最慢步骤的完成速率。
研究证实，过程①与⑤进行得非常迅速，过程②与④的进行速率较快，而过程③分子在催化剂活性界面的反应速率最慢，因此，整个反应过程的速率取决于表面反应的进行速率。
提高压力、升高温度均可使甲醇合成反应速率加快，但从热力学角度分析，由于CO、C02和H2合成甲醇的反应是强放热的体积缩小反应，提高压力、降低温度有利于化学平衡向生成甲醇的方向移动，同时也有利于抑制副反应的进行。
合成气生产甲醇工艺流程
合成气生产甲醇工艺流程1.原料准备2.原料处理合成气中可能会含有一些杂质，需要对其进行处理。
其中最主要的是一氧化碳的转化和硫化物的去除。
一氧化碳转化可以通过低温转化和高温转化来实现，低温转化主要针对高温下不能进行的反应。
硫化物的去除可以通过吸附剂或催化剂来实现。
处理后的合成气可以进入下一步的反应。
3.反应器合成气生产甲醇的反应器通常采用催化剂，催化反应可以在相对较低的温度和压力下进行。
常用的催化剂主要有铜、锌、铬等金属及其氧化物。
反应器可以是固定床反应器、流化床反应器或流通床反应器等。
合成气在反应器中与催化剂接触，发生一系列的反应，生成甲醇。
4.分离和净化反应后的产物需要进行分离和净化。
首先通过冷却和压缩处理，将甲醇冷凝为液体。
然后通过分离设备，如分离塔、蒸馏塔等，将甲醇与副产物和未反应物分离开来。
同时，还需要对甲醇进行净化，去除其中的杂质，以提高甲醇的纯度。
5.能源回收甲醇生产过程中会产生一些废热和废气，可以通过能源回收系统来利用这些废热和废气。
例如，可以利用废热进行蒸汽产生，用于反应器加热和其他工艺需要；废气则可以通过净化处理后进行焚烧，用于产生热量和电能，以减少能源消耗。
6.产品储存和包装最后，甲醇可以通过储罐进行储存，并进行相应的包装和运输，以供应市场需求。
合成气生产甲醇的工艺流程基本上包括了原料准备、原料处理、反应器、分离和净化、能源回收以及产品储存和包装等步骤。
整个工艺需要进行精细的控制和操作，以确保产品的质量和工艺的稳定性。
同时，还应注意环境保护措施，减少对环境的影响。
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。
甲醇工艺流程简述
甲醇工艺流程简述甲醇是一种无色、挥发性较强的液体化合物，也是常见的有机化学品之一、甲醇的制备工艺流程通常分为合成气制甲醇和天然气制甲醇两种。
下面将对这两种制备工艺流程进行详细的描述。
一、合成气制甲醇工艺流程合成气制甲醇工艺是将天然气（或石油）转化成合成气，然后通过催化反应将合成气转化成甲醇的一种工艺。
合成气主要由一氧化碳和氢气组成，生成甲醇的反应是以一氧化碳为起始物质，经过一系列的反应途径得到甲醇。
1.准备原料：当用天然气作为原料时，首先需要通过净化处理去除其中的杂质，然后将天然气和蒸汽混合，在蒸汽重整反应器中进行催化重整反应，产生合成气。
2.合成气的催化：将合成气送入低压合成气转化反应器，在催化剂的催化下，一氧化碳和氢气发生醇合反应，生成甲醇。
3.分离和纯化：甲醇在反应混合物中以蒸汽的形式存在，需要通过冷凝和分离装置将甲醇与其他组分分离开来。
可以采用常压或低压蒸馏进行分离和纯化。
4.精制和储存：通过精制过程，去除甲醇中的杂质并调节甲醇的含量和纯度，然后将精制后的甲醇储存起来，以备后续使用或销售。
二、天然气制甲醇工艺流程天然气制甲醇工艺是以天然气为原料进行甲醇合成的工艺。
相对于合成气制甲醇，天然气制甲醇工艺更简化，生产成本更低。
1.原料处理：天然气在经过净化处理后，去除其中的硫化物、水、杂质等物质，以减少对催化剂的毒性影响。
2.反应装置：将处理好的天然气与水蒸气混合，进入反应装置，进行催化转化反应。
通常采用气相催化反应器和流化床反应器。
3.催化反应：在反应装置中，天然气与水蒸气经过区域催化剂层，发生反应生成合成气，然后经过醇化层的催化作用，生成甲醇。
4.分离和纯化：通过分离和纯化设备将反应混合物中的甲醇与其他组分进行分离纯化。
一般采用压力和温度以及蒸馏等方法进行分离。
5.精制与储存：将精制后的甲醇进行附加处理，去除其中的杂质和溶解的气体，提高甲醇的纯度。
然后将精制后的甲醇储存在储罐中，供以后使用或销售。
合成气制备甲醇原理与工艺
c.钯系催化剂：未工业化；
d.低温液相催化剂：未工业化。
2）特点
3）注意
①为延长催化剂寿命，开始应用较低温度，过一定时间再升至适宜温度，其后随着催化剂老化程度升高，反应程度也相应的变高；
②因反应放热，反应热应及时移出，否则副反应增加，催化剂易烧结，活性降低。故严格控制温度，及时有效地移走反应热是合成塔设计、操作的关键。
②激式合成塔
这是最早的低压甲醇合成塔,是用进塔冷气冷激来带走反应热。
该塔结构简单,也适于大型化。但碳的转化率低,出塔的甲醇浓度低,循环量大,能耗高,又不能副产蒸汽。现基本已淘汰。
③多床内换热式合成塔
这种合成塔由大型氨合成塔发展而来。目前氨合成塔均采用三床(四床)内换热式合成塔。针对甲醇合成的特点采用四床(或五床)内换热式合成塔.各床层是绝热反应,在各床出口将热量移走。
二、合成气制甲醇的原理
1.合成气的制备
a.煤与空气中的氧气在煤气化炉内制得高CO含量的粗煤气；
b.经高温变换将CO变换为H2来实现甲醇合成时所需的氢碳比；
c.经净化工序将多余的CO2和硫化物脱除后即是甲醇合成气。
说明：
由于煤制甲醇碳多氢少,必需从合成池的放气中回收氢来降低煤耗和能耗，回收的氢气与净化后的合成气配得生产甲醇所需的合成气,即( H2-CO2) /( CO+CO2)＝2.00~2.05。
（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。增加有效组分氢气，从而提高了系统中能的利用效率。
（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。
合成气制甲醇原理
合成气制甲醇原理合成气制甲醇是一种重要的化工过程，其原理基于将一种叫做合成气的混合气体转化为甲醇。
合成气主要由一氧化碳和氢气组成，它们可以通过多种方法制备，如煤气化、天然气重整等。
合成气制甲醇的原理涉及两个主要反应：水气变换反应和甲醇合成反应。
首先，合成气进入水气变换反应器，反应器中通常使用铁基或铜基催化剂。
在水气变换反应中，一氧化碳和水蒸气发生反应生成一氧化碳和二氧化碳的平衡反应。
这个反应的目的是将一氧化碳和水蒸气转化为二氧化碳和氢气，以提供后续反应所需的氢源。
水气变换反应后，氢气和一氧化碳的比例被调整为适合甲醇合成反应的比例。
接下来，合成气进入甲醇合成反应器，反应器中使用铜基催化剂。
在甲醇合成反应中，一氧化碳和二氧化碳与氢气发生反应生成甲醇。
这个反应是一个复杂的过程，涉及多个中间产物和反应路径。
然而，在合适的温度和压力条件下，合成气中的一氧化碳和二氧化碳会与氢气通过甲醇合成催化剂的作用生成甲醇。
合成气制甲醇的反应条件对于反应的选择性和产率非常重要。
一般来说，较高的温度和压力有利于提高甲醇的选择性和产率。
然而，温度和压力也会影响催化剂的稳定性和寿命。
因此，需要在选择反应条件时找到一个平衡点。
催化剂的选择也对合成气制甲醇的效果有很大影响。
铜基催化剂是目前最常用的催化剂，但也有其他催化剂的研究，如铁基催化剂、锌基催化剂等。
这些不同的催化剂具有不同的反应活性和选择性，可以在一定程度上调控反应的产率和选择性。
在合成气制甲醇过程中，还需要考虑反应器的设计和操作。
反应器的设计应该满足高转化率、高选择性和高产率的要求。
反应器的操作条件也需要精确控制，以确保反应的稳定性和安全性。
总的来说，合成气制甲醇是一种基于合成气的重要化工过程。
其原理基于将合成气转化为甲醇的反应，经过水气变换反应和甲醇合成反应，最终得到甲醇产品。
反应条件、催化剂的选择以及反应器的设计和操作都对反应的效果有重要影响。
随着技术的不断进步，合成气制甲醇过程将会得到进一步的优化和改进，以满足社会对清洁能源和可持续发展的需求。
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原理与工艺简要概述班级：XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX专业：化学工程与工艺___________姓名: _________ X XXXX ______________________学号：201473020108 _____________________扌旨导教师： ______ X XXXX ______________________按基化—甲酉莹備酿、甲酿甲酊酣化一丿无机酸曹討七- CH3OH〈脱水一 '氧化炼基化裂解- 甲星叔丁星酣•隣酸三甲醉、硫酸二甲醉二甲醜—碳酸二甲酉：•氢气一、甲醇的认识1. 物理性质无色透明液体，易挥发，略带醇香气味；易吸收水分、CO和HS,与水无限互溶；溶解性能优于乙醇；不能与脂肪烃互溶，能溶解多种无机盐磺化钠、氯化钙、最简单的饱和脂肪醇。
2. 化学性质I 氯化氢------------ 氯代甲烷J生化1甲醇蛋白3. 甲醇的用途（1）有机化工原料甲醇是仅次于三烯和三苯的重要基础有机化工原料中醇的川途r c 性药*硝舷类、佥事奉j <C昭酸)(2)有机燃料化脫氢(1)、甲醇汽油混合燃料；(2)、合成醇燃料; ⑶、与异丁烯合成甲基叔丁基醚(MTB)、高辛烷值无铅汽油添加剂；(4)、与甲基叔戊基醚(TAME合成汽油含氧添加剂4. 甲醇的生产原料甲醇合成的原料气成分主要是CO C02、H2 及少量的N2和CH4主要有煤炭、焦炭、天然气、重油、石脑油、焦炉煤气、乙炔尾气等。
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%。
二、合成气制甲醇的原理1. 合成气的制备a.煤与空气中的氧气在煤气化炉内制得高CO含量的粗煤气；b.经高温变换将CO变换为H2来实现甲醇合成时所需的氢碳比；c.经净化工序将多余的CO2和硫化物脱除后即是甲醇合成气。
甲醇合成原理方法与实用工艺
甲醇合成原理方法与工艺图1 煤制甲醇流程示意图煤气经过脱硫、变换，酸性气体脱除等工序后，原料气中的硫化物含量小于0.1mg／m3。
进入合成气压缩机，经压缩后的工艺气体进入合成塔，在催化剂作用下合成粗甲醇，并利用其反应热副产3.9MPa 中压蒸汽，降温减压后饱和蒸汽送入低压蒸汽管网，同时将粗甲醇送至精馏系统。
一、甲醇合成反应机理自CO加氢合成甲醇工业化以来，有关合成反应机理一直在不断探索和研究之中。
早期认为合成甲醇是通过CO在催化剂表面吸附生成中间产物而合成的，即CO是合成甲醇的原料。
但20世纪70年代以后，通过同位素示踪研究，证实合成甲醇中的原子来源于CO2，所以认为CO2是合成甲醇的起始原料。
为此，分别提出了CO和CO2合成甲醇的机理反应。
但时至今日，有关合成机理尚无定论，有待进一步研究。
为了阐明甲醇合成反应的模式，1987年朱炳辰等对我国C301型铜基催化剂，分别对仅含有CO或CO2或同时含有CO和CO2三种原料气进行了甲醇合成动力学实验测定，三种情况下均可生成甲醇，试验说明：在一定条件下，CO和CO2均可在铜基催化剂表面加氢生成甲醇。
因此基于化学吸附的CO连续加氢而生成甲醇的反应机理被人们普遍接受。
对甲醇合成而言，无论是锌铬催化剂还是铜基催化剂，其多相(非匀相)催化过程均按下列过程进行：①扩散——气体自气相扩散到气体一催化剂界面；②吸附——各种气体组分在催化剂活性表面上进行化学吸附；③表面吸附——化学吸附的气体，按照不同的动力学假说进行反应形成产物；④解析——反应产物的脱附；⑤扩散——反应产物自气体一催化剂界面扩散到气相中去。
甲醇合成反应的速率，是上述五个过程中的每一个过程进行速率的总和，但全过程的速率取决于最慢步骤的完成速率。
研究证实，过程①与⑤进行得非常迅速，过程②与④的进行速率较快，而过程③分子在催化剂活性界面的反应速率最慢，因此，整个反应过程的速率取决于表面反应的进行速率。
提高压力、升高温度均可使甲醇合成反应速率加快，但从热力学角度分析，由于CO、C02和H2合成甲醇的反应是强放热的体积缩小反应，提高压力、降低温度有利于化学平衡向生成甲醇的方向移动，同时也有利于抑制副反应的进行。
合成气制备甲醇原理与工艺教材
合成气制备甲醇原理与工艺简要概述班级：xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx专业：化学工程与工艺姓名：xxxxx学号：201473020108指导教师：xxxxx一、甲醇的认识1.物理性质无色透明液体，易挥发，略带醇香气味；易吸收水分、CO2和H2S，与水无限互溶；溶解性能优于乙醇；不能与脂肪烃互溶，能溶解多种无机盐磺化钠、氯化钙、最简单的饱和脂肪醇。
2.化学性质3.甲醇的用途（1）有机化工原料甲醇是仅次于三烯和三苯的重要基础有机化工原料（2）有机燃料(1)、甲醇汽油混合燃料；(2)、合成醇燃料；(3)、与异丁烯合成甲基叔丁基醚（MTBE）、高辛烷值无铅汽油添加剂；(4)、与甲基叔戊基醚（TAME）合成汽油含氧添加剂4.甲醇的生产原料甲醇合成的原料气成分主要是CO 、 CO2、 H2 及少量的N2 和CH4。
主要有煤炭、焦炭、天然气、重油、石脑油、焦炉煤气、乙炔尾气等。
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%。
二、合成气制甲醇的原理1.合成气的制备a.煤与空气中的氧气在煤气化炉内制得高 CO 含量的粗煤气；b.经高温变换将 CO 变换为 H2 来实现甲醇合成时所需的氢碳比；c.经净化工序将多余的 CO2 和硫化物脱除后即是甲醇合成气。
说明：由于煤制甲醇碳多氢少,必需从合成池的放气中回收氢来降低煤耗和能耗，回收的氢气与净化后的合成气配得生产甲醇所需的合成气, 即( H2-CO2) /( CO+CO2)＝2.00~2.05。
2.反应机理主反应OH CH H CO 322→+ △H 298=-90.8kJ/molCO 2 存在时 O H OH CH H CO 23222+→+ △H 298=-49.5kJ/mol副反应O H OCH CH H CO 233242+→+O H CH H CO 2423+→+O H OH H C H CO 2942384+→+O H CO H CO 222+→+增大压力、低温有利于反应进行，但同时也有利于副反应进行，故通过加入催化剂，提高反应的选择性，抑制副反应的发生。
甲醇合成的原理及工艺
一、甲醇合成原理1、化学反应合成甲醇的主要化学反应为CO和H2在多相铜基催化剂上的反应：CO+2H2⇋CH3OH(g)-90.8kJ/mol反应气体中含有CO2时，发生以下反应：CO2+3H2⇋CH3OH(g)+H2O-49.5kJ/mol同时CO2和H2发生CO的逆变换反应：CO2+H2⇋CO+H2O(g)+41.3kJ/mol反应过程中除生成甲醇外，还伴随一些副反应的发生，生成少量的烃、醇、醛、醚、酸和酯等化合物。
这些副反应的产物还可以进一步发生脱水、缩合、酰化或酮化等反应，生成烯烃、酯类、酮类等副产物。
当催化剂中含有碱类化合物时，这些化合物的生成更快。
副产物不仅消耗原料，而且影响甲醇的质量和催化剂的寿命。
尤其是生成甲烷的反应为一个强放热反应，不利于反应温度的操作控制，且甲烷不能随着产品冷凝，在循环系统中循环，更不利于主反应的化学平衡和反应速率。
2、甲醇合成反应的特点(1)放热反应甲醇合成是一个可逆放热反应，为了使反应过程能够向着有利于生成甲醇的方向进行，适应最佳温度曲线的要求，达到较好的产量，需及时移走热量。
(2)体积缩小反应从化学反应可以看出，无论是CO还是CO2分别与H2合成CH3OH，都是体积缩小的反应，因此压力增高，有利于反应向着生成CH3OH的方向进行。
(3)可逆反应即在CO、CO2和H2合成生成CH3OH的同时，甲醇也分解为CO2、CO和H2，合成反应的转化率与压力、温度和氢碳比ƒ=(H2-CO2)/(CO+CO2)有关。
(4)催化反应在有催化剂时，合成反应才能较快进行。
二、甲醇合成催化剂随着英国ICI公司铜‐锌‐铝催化剂的研制成功，甲醇生产进入了低温(220~280℃)、中低压(5~10MPa)时代。
近年来，低压铜基催化剂的使用逐渐普遍，各种新型甲醇催化剂层出不穷，无论活性、选择性、寿命等各方面均大大超过前代产品，从而推动甲醇生产实现了长周期、低能耗、低成本运行。
1、铜基催化剂(1)CuO‐ZnO‐Al2O3催化剂英国ICI公司开发的CuO‐ZnO‐Al2O3催化剂是比较有代表性的铜基催化剂。
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。
甲醇合成操作法讲解
第十二部分甲醇合成操作法第一章概述第一节岗位任务1将合成气压缩机送来的合格合成气，经换热器提温后送入甲醇合成塔内，在适宜的压力、温度与催化剂的作用下合成甲醇。
2•利用废热锅炉回收出甲醇合成塔气体热量，副产0.5Mpa蒸汽。
3. 将分离器后的粗甲醇经降压闪蒸后送入粗甲醇中间槽或精馏系统。
第二节工艺原理甲醇合成是H2与CO CO在一定压力、温度及催化剂的条件下，按下述反应式进行的化学反应；一、主反应：C0+2年CHOH+90.56kj/molCO+3H = CH0H+H0+49.43kj/mol二、主要副反应：2CO+4涉CHOCH+HO4CO+8涉GF9OH+3HDCO+3涉CH+H2O2CO+2H=2H?O+2CO三、甲醇合成反应有如下特点：1放热反应：甲醇合成是可逆放热反应，反应过程中应采取必要的移热手段，使反应适应最佳温度曲线，达到较高的甲醇产量。
2、体积缩小反应：无论是CO与Hz合成甲醇还是CO与Hz合成甲醇，都是体积缩小反应，因此压力高有利于反应向生成甲醇的方向进行。
但是，压力提高将增加压缩机动力能耗，增加设备投资，且反应过程中的副产物将增加。
3、可逆反应：即CO CO与H合成甲醇的同时，甲醇也分解成CO CO与Hz,合成反应的转化率与反应压力、温度及(Hz- CO) / (C3 CQ)的比值有关，一般合成新鲜气的(Hz-CQ) / (CO^ CO) 控制在2.05〜2.15之间。
4、催化反应：甲醇反应在催化剂存在条件下才能较快的进行，没有催化剂存在时，即使在较高的温度和压力条件下，反应仍极慢的进行，低压法甲醇合成催化剂最佳使用温度范围为210〜270°C；5、循环反应：反应生成的甲醇与未反应的f、N2 CO CO等气体必须得到及时分离，降低反应生成物的浓度，以利提高合成反应的平衡浓度，甲醇分离后的一部分气体经循环机进行循环，为防止循环气中N2.CH4等惰性气累积和有效气组分降低，分离后的一部分排出甲醇合成装置。
甲醇制备的方法与过程
甲醇制备的方法与过程甲醇啊，那可是个挺神奇的东西呢！咱们先来说说甲醇制备的方法吧。
一种常见的方法是从合成气来制备甲醇。
合成气主要是一氧化碳和氢气的混合气体。
这就像是一场奇妙的组合游戏，要把这两种气体按照合适的比例混合起来。
一般来说，这个比例得精心调配，就像厨师做菜时调料的比例一样重要。
这一步可得小心翼翼的，要是比例不对呀，后面的反应可就乱套了！然后呢，把这混合好的合成气送到反应容器里。
这个反应容器就像一个魔法盒，在特定的温度和压力条件下，一氧化碳和氢气就开始发生反应生成甲醇啦。
这温度和压力的控制可不能马虎哦。
温度就像火候，压力就像外力的推动，少了或者多了都不行。
通常呢，温度可能在200 - 300摄氏度之间，压力大概是5 - 10兆帕。
这可都是经过大量的试验和经验摸索出来的呀，你说是不是很不容易？那在这个制备过程中的安全性和稳定性可太重要了。
合成气本身就有点像个小炸弹，一氧化碳可是有毒的呢！如果不小心泄漏了，那可就糟糕透顶了。
这就要求整个制备系统得像一个坚固的堡垒一样，密封性要好得不得了。
反应容器的稳定性也像大厦的根基一样，要是在反应过程中压力或者温度突然失控，那就像火山爆发一样危险，整个反应就会乱成一锅粥。
甲醇的应用场景可多啦。
就像一个多才多艺的小明星。
在化工行业里，甲醇可以作为原料去生产甲醛。
甲醛？那可是制造很多板材和塑料制品必不可少的东西呀。
这就好比甲醇是个种子，种下去能长出各种各样有用的东西来。
在能源领域呢，甲醇还可以作为一种清洁的燃料替代品。
现在大家都在提倡环保，甲醇燃料就像一个环保小卫士，能减少很多污染物的排放呢。
它的优势很明显呀，它相对比较容易储存和运输，不像氢气那样难以搞定。
你想想，氢气像个调皮的小精灵，很难抓住它，甲醇就老实多了。
咱们来看看实际案例吧。
有一些汽车现在就开始使用甲醇燃料了。
哇塞，这效果还真不错呢。
这些汽车排放的尾气污染物比使用传统汽油的汽车少了好多呢。
这就好比一个生病咳嗽的人突然变得健康起来了。
合成气制甲醇
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。
注意：
❖①为延长催化剂寿命，开始应用较低温度，过一定时
间再升至适宜温度，其后随着催化剂老化程度升高， 反应程度也相应的变高。
❖②因反应放热，反应热应及时移出，否则副反应增加
，催化剂易烧结，活性降低。故严格控制温度，及时 有效地移走反应热是合成塔设计、操作的关键 。
催化剂活化 低压合成甲醇的催化剂，其化学组成是CuO-ZnO-Al2O3 ， 只有还原成金属铜才有活性。
●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
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
CO含量高不好：不利温度控制； 引起羰基铁在催化剂上的积聚，使催化 剂失活，一般采用氢过量
粗甲醇的精馏过程 粗甲醇首先在初精馏阶段除去二甲醚、甲酸甲酯及其他低 沸点杂质 塔底物进入第一精馏塔，50%的甲醇有塔顶出来，气体状态 的精甲醇用来作为第二精馏塔再沸器的加热源 由第一精馏段出来的含重组分的甲醇在第二精馏塔内精馏，
合成气制甲醇工艺综述
合成气制甲醇工艺综述摘要：本文着重介绍了使用煤、焦炉煤气、天然气等不同来源的合成气制甲醇的工艺流程，包括几种精馏甲醇工艺流程。
关键词：甲醇合成；合成气；煤；焦炉煤气；天然气；工艺流程1不同来源合成气制甲醇合成气制甲醇不论采用石油、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、焦炉气等生产的。
2煤制甲醇工艺2.1煤制甲醇过程利用煤制甲醇主要包括气化、变换、甲醇洗和甲醇精制几个过程。
2.1.1气化在气化过程中，原料和水与高压氧的共同作用下，在气化炉内发生反应，生成合成气。
合成气的主要成分是CO、H2、CO2、H2O和少量CH4、H2S等气体。
整个气化反应过程会在瞬间完成，离开气化炉后会被冷却，冷却过后会被洗涤、除尘送至变换反应过程。
2.1.2变换在变换过程中，会使CO和水发生反应，生产所需要的H2。
2.1.3低温甲醇洗在这个过程中，会除去气相中的CO2、硫化物以及其他的杂质。
2.1.4甲醇的合成及精制经过净化以后的合成气，经过气体压缩机的压缩，进入甲醇反应器，在一定的压力和催化剂共同作用下，生产出粗甲醇。
台成粗甲醇从分离器出来以后，经过甲醇精制器，得到精制甲醇产品。
2.2煤制甲醇存在问题及发展展望近些年来，我国的煤化工行业发展过于迅速，有部分企业，为了追求眼前利益，大肆兴建一些“低标准”甲醇生产企业，导致了甲醇过剩的现象，让甲醇的下游企业发展有着很大的压力，极大的冲击着我国的甲醇市场。
对于目前的甲醇过剩的现象，我国已经出台了相关的政策，对未来煤化工发展，特别是煤制甲醇行业的发展起了很好的指导性的作用。
2.3结语煤制甲醇是我国煤化工发展的一个重要组成部分，关系到我国能源建设以及未来化工领域的发展。
国家通过宏观调控实现对化工市场的控制，完善甲醇生产的产业结构和技术措施，使用多联产技术等措施，让甲醇的生产企业能够稳定长远的发展下去。
3天然气制甲醇工艺天然气生产甲醇原料路线的工艺流程简单，生产成本相对较低。
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合成气制备甲醇原理与工艺合成气制备甲醇原理与工艺简要概述班级： xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx专业：化学工程与工艺姓名： xxxxx学号： 201473020108指导教师： xxxxx一、甲醇的认识1.物理性质无色透明液体，易挥发，略带醇香气味；易吸收水分、CO2和H2S，与水无限互溶；溶解性能优于乙醇；不能与脂肪烃互溶，能溶解多种无机盐磺化钠、氯化钙、最简单的饱和脂肪醇。
2.化学性质3.甲醇的用途（1）有机化工原料甲醇是仅次于三烯和三苯的重要基础有机化工原料（2）有机燃料(1)、甲醇汽油混合燃料；(2)、合成醇燃料；(3)、与异丁烯合成甲基叔丁基醚（MTBE ）、 高辛烷值无铅汽油添加剂；(4)、与甲基叔戊基醚（TAME ）合成汽油含氧添加剂4.甲醇的生产原料甲醇合成的原料气成分主要是CO 、 CO2、 H2 及少量的N2 和CH4。
主要有煤炭、焦炭、天然气、重油、石脑油、焦炉煤气、乙炔尾气等。
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%。
二、合成气制甲醇的原理1.合成气的制备a.煤与空气中的氧气在煤气化炉内制得高 CO 含量的粗煤气；b.经高温变换将 CO 变换为 H2 来实现甲醇合成时所需的氢碳比；c.经净化工序将多余的 CO2 和硫化物脱除后即是甲醇合成气。
说明：由于煤制甲醇碳多氢少,必需从合成池的放气中回收氢来降低煤耗和能耗，回收的氢气与净化后的合成气配得生产甲醇所需的合成气, 即( H2-CO2) /( CO+CO2)＝2.00~2.05。
2.反应机理主反应OH CH H CO 322→+ △H 298=-90.8kJ/molCO 2 存在时 O H OH CH H CO 23222+→+ △H 298=-49.5kJ/mol 副反应O H OCH CH H CO 233242+→+O H CH H CO 2423+→+O H OH H C H CO 2942384+→+O H CO H CO 222+→+增大压力、低温有利于反应进行，但同时也有利于副反应进行，故通过加入催化剂，提高反应的选择性，抑制副反应的发生。
3. 影响合成气制甲醇的主要因素（1）合成甲醇的工业催化剂 1）分类a.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；b.铜基催化剂：铜铬铝系和铜锌铬系得到广泛应用；c.钯系催化剂：未工业化；d.低温液相催化剂：未工业化。
2）特点3）注意①为延长催化剂寿命，开始应用较低温度，过一定时间再升至适宜温度，其后随着催化剂老化程度升高，反应程度也相应的变高；②因反应放热，反应热应及时移出，否则副反应增加，催化剂易烧结，活性降低。
故严格控制温度，及时有效地移走反应热是合成塔设计、操作的关键。
（2）空速空速: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。
适宜的空速与催化剂的活性、反应温度及进塔气体的组成有关 ZnO-Cr2O3: 20000-40000h-1CuO-ZnO-Al2O3： 10000h-1注意：a.增加空速在一定程度上能够增加甲醇产量；b.增加空速有利于反应热的移出，防止催化剂过热；c.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。
（3）原料气组成甲醇合成原料气化学计量比约为 H2︰CO=2︰1CO含量：不利温度控制；引起羰基铁在催化剂上的积聚，使催化剂失活，一般采用氢过量。
H2过量: 抑制高级醇、高级烃和还原性物质的生成，提高甲醇的浓度和纯度; 氢导热性好，利于防止局部过热和催化剂床层温度控制。
Zn-Cr2O3: H2与CO比约为4.5；铜基催化剂: H2与CO比为2.2- 3.0 四、生产甲醇的工艺流程（一）生产工序甲醇生产流程图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。
（已述）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。
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。
增加有效组分氢气，从而提高了系统中能的利用效率。
（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）、常用的反应器：1.气固催化反应器气固催化反应器甲醇合成装置国内外 30 万 t 以上装置使用的甲醇合成塔,虽然塔型较多, 归纳起来主要有以下五类：①冷管式合成塔这种合成塔源于氨合成塔, 在催化剂内设置足够换热面积的冷气管, 用进塔冷管来移走反应热。
这种塔型碳转化率较高但仅能在出塔气中副产 0.4MPa 的低压蒸汽。
目前大型装置中很少采用。
②激式合成塔这是最早的低压甲醇合成塔, 是用进塔冷气冷激来带走反应热。
该塔结构简单, 也适于大型化。
但碳的转化率低, 出塔的甲醇浓度低, 循环量大, 能耗高, 又不能副产蒸汽。
现基本已淘汰。
③多床内换热式合成塔这种合成塔由大型氨合成塔发展而来。
目前氨合成塔均采用三床 ( 四床) 内换热式合成塔。
针对甲醇合成的特点采用四床(或五床)内换热式合成塔.各床层是绝热反应, 在各床出口将热量移走。
这种塔型结构简单, 造价低, 不需特种合金钢, 转化率高, 适合于大型或超大型装置, 但反应热不能全部直接副产中压蒸汽。
④固定管板列管合成塔这种合成塔就是一台列管换热器, 催化剂在管内, 管间(壳程)是沸腾水, 将反应热用于副产 3.0MPa~4.0MPa 的中压蒸汽。
固定管板列管合成塔虽然可用于大型化, 但受管长、设备直径、管板制造所限。
在日产超过 2 000t时, 往往需要并联两个。
这种合成塔由于列管需用特种不锈钢, 因而是造价最高的一种。
⑤水管式合成塔将床层内的传热管由管内走冷气改为走沸腾水。
这样可较大地提高传热系数, 更好地移走反应热, 缩小传热面积, 多装催化剂, 同时可副产 2.5MPa~4.0MPa 的中压蒸汽, 是大型化较理想的塔型。
最近在国外 60 万 t 以上大型装置大为推广。
综上所述：大型合成塔的选用原则是，大型装置不宜选用激冷式和冷管式塔; 列管式合成塔虽目前国内用得最多, 但价格昂贵; 大型厂宜用水管式合成塔、多床内换热式合成塔和固定管板的列管式合成塔; 在串塔流程或双级流程中也可采用两种塔型组合。
2.气液固三相反应器（1）三相床反应过程的主要特点①床层的等温性导热系数大、热容大的惰性液相热载体,高度湍动的气－液－固三相导致反应热迅速分散和传向冷却介质，使得床层接近等温。
因而，优于气－固催化法：不会出现床层温度不合理分布；不会出现局部过热；不会对催化剂和设备造成危害。
②反应的高效性细颗粒催化剂的采用；高浓度反应组分(CO、H2)采用的可能性；较佳温度的维持催化剂内表面利用率极高；高浓度反应组分有利于正反应速率；较佳的温度兼顾了平衡推动力，因此，可获得较大的原料气转化率和主产物选择性。
③操作的可塑性优良的传热性能与合理的产气配置极低的床层压降, 操作气速(或质量空速)可在较大范围内变化而反应器内仍能正常稳定操作。
这是气－固相催化法不可能的；主要取决于起始流化速度与床层节涌速度；与分布器的类型、设计参数和反应器的结构设计有关。
（2）主要反应器由于气-液-固三相物料在过程中的流动状态不同, 三相反应器主要有:滴流床、浆态床、搅拌釜、流化床、携带床1）滴流床反应器在甲醇合成中应用操作过程：滴流床反应器与传统的固定床反应器的结构类似, 由颗粒较大的催化剂组成固定层,液体以液滴方式自上而下流动, 气体一般也是自上而下流动, 气体和液体在催化剂颗粒间分布。
滴流床兼有浆态床和固定床的优点,与固定床相类似。
它的催化剂装填量大且无磨蚀, 床层中的物料流动接近于活塞流且无返混现象存在, 同时它又具备浆态床高转化率等温反应的优点, 适合于低氢碳比的合成气。
2）浆态床工艺操作过程：催化剂呈极细的粉末分布在溶中,进行甲CO和H2合成原料气经压缩，从反应器以鼓泡方式进入催化剂浆态床中,气体在搅拌桨或是气流的搅动作用下形成分散的细小气泡在反应器内运动。
醇的合成反应，反应热被液态烃所吸收，反应后的气体和液态烃从塔顶排出，进入初级气液分离器，分离出的液体烃经换热返回反应器。
气体与原料气进行换热交换，并在次级气液分离器进一步分离，甲醇产品经冷却，分离和脱气后送甲醇储罐，未经转化的气体少部分放空，大部分循环使用。
注意：浆态床反应器中催化剂悬浮量过大时, 会出现催化剂沉降和团聚现象。
要避免这些现象的发生, 就得加大搅拌器功率, 但这同时使得搅拌桨和催化剂的磨蚀加大, 反应中的返混程度增加。
这种料浆反应器催化剂的装填量有一定的限度, 所以操作中空速不能太大（三）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，如图所示。
由压缩工段送来的新鲜原料气，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℃，再进入高压甲醇高压法合成甲醇工艺流程图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）。