甲醇及二甲醚的生产.ppt
甲醇合成工艺PPT课件
淡水资源：相当世界人均的1/4，居世界第 110位
28
原油
冷凝水
LNG 海水 煤
铁矿石
25万吨
干气
催化裂化
催化裂解
燃料油1000万吨/ 聚年乙烯
乙烯 100万吨/年 其他化工产品
蒸汽
燃气发电
超临界发电
焦炉煤气
山西孝义
10
苏里格天然气公司
17
山东鲁西化工
25
山西原平
20
河北建滔
10
山东鲁南化肥厂
60
贵州贵化
20
旭阳焦化集团甲醇二期
10
河南延化化工有限责任公司 18
唐山中润公司二期
15
宁夏宝丰投资集团
20
山西兰花清洁能源公司
20
中煤能源
25
陕西榆林煤化科技新建
10
33
8.2甲醇的生产工艺原理
碳的氧化物与氢合成甲醇的反应式如下：
9
甲醇的化学性质
E 甲醇的羰基化制醋酸
甲醇与一氧化碳在250℃、50－70MPa下通过碘化钴均相 催化剂，或在180℃、3－4MPa下通过铑的碳基化合物为催 化剂(以碘为助催化剂)，能合成醋酸。
CH3OH+ CO
CH3COOH
F 甲醇的脱水制二甲醚
活性氧化铝
2CH3OH
CH3OCH3+H2O
250 ℃
蒸气压 平均热 燃料种类 分子量 /MPa（60 值
℃） /kJ/kg
二甲醚 46.0 1.35 31450
液化气 56.6 1.92 45760
年产10万吨甲醇合成二甲醚工艺设计
年产10万吨甲醇合成二甲醚工艺设计1. 引言甲醇是一种重要的化工原料，在许多工业领域都有广泛的应用，比如作为燃料、溶剂和合成其他化学品的中间体。
而二甲醚（DME）是一种重要的替代燃料和清洁能源，在汽车和家庭用品等方面具有潜在应用价值。
为了满足市场需求，在本文中，我们将设计一种工艺，以每年产出10万吨的甲醇，并利用甲醇合成二甲醚。
2. 工艺图下图展示了年产10万吨甲醇合成二甲醚的工艺图：工艺图工艺图3. 工艺步骤3.1 甲醇生产首先，我们需要生产甲醇。
这可以通过对天然气进行蒸汽重整反应来实现。
该反应将天然气中的甲烷转化为一氧化碳和氢气。
然后，将一氧化碳和氢气在催化剂的存在下进行合成反应，生成甲醇。
3.2 甲醇净化生产的甲醇需要经过净化步骤，以去除杂质。
这包括使用吸附剂和分离技术，如蒸馏和结晶，将甲醇中的杂质去除，提高甲醇的纯度。
3.3 甲醇合成二甲醚在甲醇净化后，我们将进行甲醇合成二甲醚的反应。
该反应将甲醇与催化剂一起加热，生成二甲醚。
这是一个可逆反应，所以我们需要对反应条件进行控制，以提高二甲醚的产率。
3.4 二甲醚净化生产的二甲醚需要经过净化步骤。
这包括使用分离技术，如蒸馏和结晶，将二甲醚中的杂质去除，提高二甲醚的纯度。
4. 工艺参数为了实现年产10万吨甲醇合成二甲醚的目标，我们需要考虑以下工艺参数：•甲醇生产装置的产能•甲醇净化装置的效率•甲醇合成二甲醚反应的温度和压力•甲醇合成二甲醚反应的催化剂选择和用量•二甲醚净化装置的效率这些参数将直接影响到工艺的效果和产量。
5. 结论通过设计合理的工艺步骤和参数，我们可以实现每年产10万吨甲醇合成二甲醚的目标。
这有望满足市场需求，并为清洁能源领域做出贡献。
然而，需要注意的是，实际生产中可能会受到许多因素的影响，包括原材料供应、设备故障等等。
因此，需要进行全面的工艺设计和风险评估，以确保工艺的可行性和稳定性。
参考文献•Smith, J. M., Van Ness, H. C., & Abbott, M. M. (2005). Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics (7th ed.). McGraw-Hill.。
年产20万吨甲醇制二甲醚生产工艺
年产20万吨甲醇制二甲醚生产工艺甲醇制二甲醚是一种重要的工业化学品，广泛用于燃料添加剂、溶剂、涂料等领域。
本文将介绍一种年产20万吨甲醇制二甲醚生产工艺。
一、工艺流程该工艺流程包括四个主要步骤：甲醇脱水、二甲醚合成、精馏和纯化。
1. 甲醇脱水采用沸腾蒸馏法对甲醇进行脱水。
甲醇在高温、低压下脱水生成甲醇蒸汽和水蒸汽。
经过多级沸腾器的处理，水蒸汽在不同的温度下逐渐与甲醇蒸汽分离。
最后蒸馏出高纯度的甲醇。
2. 二甲醚合成将甲醇和催化剂一起注入反应釜中，通过控制反应温度、压力、时间、催化剂浓度等条件，使甲醇和催化剂发生反应生成二甲醚。
催化剂采用固定床催化剂，可重复利用。
3. 精馏将合成的二甲醚通过精馏塔进行精馏，分离出不同纯度的二甲醚。
采用加热与冷却循环控制温度，使不同级数的蒸汽从塔底逐级上升，从而达到纯化的目的。
4. 纯化将得到的高纯二甲醚通过精密过滤、冷冻、水洗等操作，去除杂质，达到最终的纯度要求。
二、设备选型1. 甲醇脱水采用多级沸腾器，采用高效清洗器、冷凝器、精密分离器等设备，确保甲醇的高纯度。
2. 二甲醚合成采用反应釜式反应器，配有搅拌装置和温控装置，以保证反应的均匀和稳定，同时选用固定床催化剂实现反应。
3. 精馏塔采用塔板式精馏，配合温度控制装置，可操作稳定，适应不同的精馏要求。
4. 纯化采用过滤器、冷凝器、水洗器等设备，对产品进行最终处理，确保产品达到纯度要求。
三、优化方案1. 控制反应条件，采用高效催化剂，提高反应速率，降低工艺能耗。
2. 采用高效分离器，减少分离步骤，降低工艺能耗和成本。
3. 采用智能化控制系统，实现自动化生产和可远程监控，提高生产效率和质量。
4. 设备采用节能环保型设备，降低对环境的影响，符合可持续发展的要求。
综上所述，该工艺流程采用先进设备技术和优化方案，可高效、稳定地生产出高纯度的二甲醚，具有良好的经济效益和环保效益，有利于推动工业化进程。
二甲醚生产工艺流程
合成气制二甲醚工艺目前合成气合成二甲醚的生产工艺主要有两步法和一步法两种，两步法是经过甲醇合成和甲醇脱水两步过程得到DME，一步法是合成气直接生产DME，新开发的工艺有二氧化碳加氢合成二甲醚和生物质间接液化制取二甲醚。
1、两步法制二甲醚两步法制二甲醚是以合成气为原料由低压法制得甲醇后,甲醇再经脱水制得DME，其主要过程如图1所示：图1两步法合成二甲醚流程简图其中甲醇脱水制二甲醚的方法又包括液相甲醇脱水法和气相甲醇脱水法液相甲醇脱水是将甲醇与浓硫酸混合加热使甲醇脱水得到二甲醚,浓硫酸起到催化剂的作用该工艺具有反应温度低,原料转化率和二甲醚的选择性高的优点,但是产品后处理比较困难,而且浓硫酸的存在使设备腐蚀严重,并且产生大量的废液,带来很大的环境污染,限制了此工艺的发展"目前国内仅有武汉硫酸厂和山东久泰化工科技有限公司开发此工艺。
在液相脱水制DME基础上，为了避免液体酸作为甲醇脱水剂时产生的设备腐蚀问题,美孚公司和意大利的ESSO公司开发了以固体酸为催化剂的甲醇气相脱水技术，气相甲醇脱水法的基本原理是将甲醇蒸汽通过固体酸催化剂脱水生成二甲醚，目前常用的催化剂主要有沸石、氧化铝、二氧化硅/氧化铝、阳离子交换树脂等，由于甲醇脱水反应是放热反应，因此维持适宜的反应温浙江大学博士学位论文合成气合成二甲醚和乙二醇研究综述度是气相甲醇脱水法的关键，两步法制二甲醚的反应条件温和，副反应少，二甲醚的选择性和产品的纯度高，但是由于需要从合成气开始生产甲醇，导致合成气的转化率低，生产流程长，并且需要经过甲醇分离精制过程，使得整个工艺的成本增加，即使购买成品甲醇直接脱水制得二甲醚，也容易受到甲醇价格的影响，而使成本难以控制。
2、一步法制二甲醚合成气直接制二甲醚被称为“一步法”，一步法合成二甲醚由甲醇合成和甲醇脱水两个过程组成，同时还存在水汽变换反应，由于受到热力学的限制，甲醇合成反应的单程转化率一般较低，而由合成气一步法合成二甲醚，采用具有合成甲醇和甲醇脱水两种功能的复合催化剂，由于催化剂的协同效应，反应系统内各个反应相互祸合，生成的甲醇不断转化为二甲醚，合成甲醇不再受热力学的限制，与传统的经甲醇合成和甲醇脱水两步得到DME两步法，相比，一步法具有流程短、操作压力低、设备规模小、单程转化率高等优点，经济上更加合理，但缺点在于二甲醚的选择性低，产物的纯度不高。
二甲醚的生产
由国内开发的合成气一步气相法制二甲醚技术基本成熟，并已建成千吨 级装置。但对于建设大型二甲醚装置，国内技术尚需实践验证。
合成气法制DME是在合成甲醇技术的基础上发展起来的，由合成气经浆 态床反应器一步合成DME，采用具有甲醇合成和甲醇脱水组分的双功能 催化剂。
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任务一 生产方法选择
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任务一 生产方法选择
2003年8月由沪天化工与日本东洋工程公司合作开发的两步法二甲醚万 吨级生产装置试车成功。该装置工艺流程合理，操作条件优化，具有产 品纯度高、物耗低、能耗低的特点，在工艺水平、产品质量和设备硬件 自动化操作等方面均处于国内先进水平。
近年来，我国在合成气一步法制二甲醚方面的技术开发也很积极，而且 一些科研院所和大学都取得了较大进展。、介化研究院、、介化化肥厂 与、钊们化物所共同开展了合成气法制二甲醚的5 mL小试研究，重点进 行工艺过程研究、催化剂制备及其活性、寿命的考察。试验取得良好结 果:CO转化率大于85 %;选择性大于99 %。
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任务一 生产方法选择
也可采用从化肥和甲醇生产装置侧线抽得合成气的方法，适当增加少量 气化能力，或减少甲醇和氨的生产能力，用以生产DME 。
催化蒸馏法制DME到目前为止，只有上海石化公司研究院从事过这方面 的研究工作。他们是以甲醇为原料，用H2SO4作催化剂，通过催化蒸馏 法合成二甲醚的。由于H2SO4具有强腐蚀性，而且甲醇与水等同处于液 相中，因此，该法的工业化前景一般。催化蒸馏工艺本身是一种比较先 进的合成工艺，如果改用固体催化剂，则其优越性能得到较好的发挥。 用催化蒸馏工艺可以开发两种DME生产技术:一种是甲醇脱水生产DME， 一种是合成气一步法生产DME。从技术难度方面考虑，第一种方法极易 实现工业化。
合成二甲基醚(DME)讲解
二甲醚的合成方法有两种：
合成方法
一步法
液相一步法 （三相法，浆态床）
气相一步法 （两相法，固定床）
两步法
液相两步法
气相两步法
一步法：是把CO和H2组成的合成气通过复合催化剂层，直 接生成二甲醚的工艺。
CO+2H2→CH3OH 2CH3OH→CH3OCH3+H2O CO+H2O→CO2+H2 总反应方程式：3CO+3H2→CH3OCH3+CO2
合成气直接制二甲醚的双功能催化剂具有甲醇合成活性 中心和甲醇脱水活性中心。 催化剂的制备方法不同,两种活性中心接触程度不同,从而影响 催化剂的活性和选择性。催化剂的催化性能与两种活性中心 接触密切程度并不呈顺变关系。 制备性能优良的双功能催化剂应满足以下几点： 1.催化剂各活性组分在保持各自催化功能的前提下,两活性中 心应接触紧密,且表现出协同效应; 2.同时催化剂的一种活性中心不能覆盖另一种活性中心,以使 其在催化过程中发挥各自的催化功能； 3.催化剂各活性组分之间不能发生化学变化成为非活性的新物 种。
两步法：先由合成气生产甲醇，再由甲醇合成二甲醚的方 法。
第一步：CO+2H2→CH3OH CO2+3H2→CH3OH+H2
第二步：2CH3OH=CH3OCH3+H2O
一步法中由合成气生成的甲醇很快脱水生成二甲醚，抑制 了甲醇逆反应的发生，其间生成的水又进一步被CO消耗， 可推动平衡不断向甲醇和二甲醚方向迁移，因此一步法中 CO的转化率远比二步法Co的转化率高，在二步法中二甲 醚的制作成本高于甲醇，因此多采用一步法制备二甲醚。
（3）活性组分对催化剂性能的影响
在该催化剂活性组分的选取工作中，分别对Zn、Cu、Zr、Al、Mg、Mn、Fe、si、Cr 等元素以及配比进行大量的研究工作，得从表三可以看出，该催化剂最优的活性组 分为Cu-zn-zr,脱水组分为HZSM-5分子筛，最佳制备方法为将Cu、Zn、Zr的硝酸盐配 置成所需浓度的溶液，按一定的比例与Na2co3溶液进行共沉淀反应，经老化、洗涤 后加入一定量的HZSM-5分子筛进行充分混合，然后进行过滤、干燥、焙烧、打片成 型，得到Cuo（50%）-ZnO（40%）-ZrO2（10%）/HZSm-5催化剂（1:1）
二甲醚生产工艺概述
二甲醚生产工艺概述二甲醚（Methyl ether）是一种常用的有机合成化工产品，广泛应用于柴油机、汽车发动机及锅炉等领域。
下面以二甲醚的生产工艺为例，对其进行概述。
二甲醚的生产工艺一般可以从甲醇出发，通过水蒸汽催化裂化反应制备得到。
具体步骤如下：1. 蒸馏提纯甲醇：将原料甲醇进行蒸馏，以提高其纯度。
2. 气相氧化制取甲醛：将高纯度的甲醇与空气或氧气混合，经过一系列催化剂的作用，形成甲醛。
此反应需要在较高温度（300-400℃）下进行。
3. 甲醛脱水生成甲醚：将甲醛与少量的甲醇在催化剂的作用下，进行脱水反应生成甲醚。
常用的催化剂有高纯度的活性炭或固体酸催化剂。
4. 分离纯化：通过进一步的蒸馏、溶剂抽提或吸附等工艺，对二甲醚进行分离纯化，使其达到工业级标准。
5. 贮存及包装：将二甲醚进行贮存，并根据客户需求进行包装。
相比于其他合成工艺，二甲醚的生产工艺具有以下优点：1. 原料丰富：甲醇是广泛存在的有机化合物，能够通过化石能源或生物质进行制备，供应相对容易。
2. 反应条件温和：相比于直接脱水生成甲醚的工艺，甲醛脱水生成甲醚的反应条件较温和，对设备要求低，操作简单。
3. 产物纯度高：通过多级分离纯化工艺，可以使得二甲醚的纯度达到工业级标准，满足不同应用领域的需求。
然而，二甲醚的生产工艺也存在一定的挑战：1. 催化剂选择：甲醛脱水生成甲醚的催化剂需要具备高催化活性和较长的服务寿命。
2. 产品分离：甲醛脱水生成甲醚的反应中，会产生一些副产物，如炭酸甲酯等，需要通过合适的分离工艺进行去除。
3. 环保要求：生产过程中需要处理产生的废气、废水和废渣等，需要符合环保要求。
总的来说，二甲醚的生产工艺相对较为成熟，已经实现了工业化生产。
随着环保要求的提高和技术的发展，未来二甲醚的生产工艺可能会进一步优化，提高产物纯度和产率，并降低能耗和废物排放。
甲醇制造二甲醚(DME)
甲醇制二甲醚(DME)摘要：综述了二甲醚的性质、用途、生产方法及使用二甲醚时候的注意事项。
关键词：二甲醚化工产品合成气一步法甲醇液相法甲醇气相法一、产品说明1、二甲醚的基本概况二甲醚别名：甲醚英文名称：methyl ether；dimethyl ether；DMECAS编号：115-10-6分子式：C2H6O结构式：CH3—O—CH3二甲醚又称甲醚，简称DME。
二甲醚在常压下是一种无色气体或压缩液体，具有轻微醚香味。
相对密度（20℃）0.666，熔点-141.5℃，沸点-24.9℃，室温下蒸气压约为0.5MPa，与石油液化气（LPG）相似。
溶于水及醇、乙醚、丙酮、氯仿等多种有机溶剂。
易燃，在燃烧时火焰略带光亮，燃烧热（气态）为1455kJ/mol。
常温下DME具有惰性，不易自动氧化，无腐蚀、无致癌性，但在辐射或加热条件下可分解成甲烷、乙烷、甲醛等。
二甲醚是醚的同系物，但与用作麻醉剂的乙醚不一样，毒性极低；能溶解各种化学物质；由于其具有易压缩、冷凝、气化及与许多极性或非极性溶剂互溶特性，广泛用于气雾制品喷射剂、氟利昂替代制冷剂、溶剂等，另外也可用于化学品合成，用途比较广泛。
2 生产原理2.1 生产方法简介目前国内外二甲醚生产方法主要有合成气一步法和甲醇法。
甲醇法又分为甲醇气相法和甲醇液相法。
合成气一步法的工业化技术尚未成熟,理由是: ①现有的技术未经装置检验;②即使按现有技术,其生产成本也高于甲醇气相法2.2 反应方程式甲醇液相法：甲醇脱水反应在液相、常压或微正压、130 ～130 ℃下进行。
其化学反应式如下:2CH3OH =H3COCH3 +H2O甲醇气相法：催化剂为ZSM分子筛、磷酸铝或γ2Al2O3。
甲醇脱水反应的化学反应式如下。
主反应:2CH3OH =H3COCH3 +H2O主要副反应:CH3OH =CO + 2H2H3 COCH3 =CH4 +H2 +COCO +H2O =CO2 +H23 工艺过程及流程图3.1工艺过程甲醇液相法甲醇液相法由硫酸法发展而来,而硫酸法生产二甲醚工艺是硫酸法生产硫酸二甲酯生产流程中的前半段生产工艺。
《甲醇工艺学》课件
生物发酵法的原料与菌种
原料
生物发酵法生产甲醇的原料主要是富 含糖类、淀粉、纤维素等可发酵性物 质，如农产品废弃物、木材废弃物等 。
菌种
生产甲醇的菌种主要是酵母菌、霉菌 和细菌等，其中以酵母菌最为常用。
04
甲醇的生产设备与工艺流程
合成甲醇的生产设备
01
02
03
04
反应器
用于合成甲醇的反应，通常为 压力釜或流化床反应器。
原料预处理设备
包括原料储存、输送、混合和 加热等设备，以确保原料的质
量和稳定性。
气体压缩设备
用于将原料气压缩到反应所需 的压力。
冷却和冷凝设备
用于控制反应温度和分离产物 。
合成甲醇的工艺流程
原料气制备
将原料气（如一氧化碳、二氧 化碳、氢气）进行净化处理，
去除杂质。
合成反应
在反应器中进行合成甲醇的反 应，控制温度、压力和反应时 间。
定期进行设备维护和检查
对关键设备和管道进行定期检查，及时发现和修复潜在的安全隐患 。
配备安全防护设施
在生产区域设置安全警示标识，配备灭火器、紧急切断阀等安全设 施，确保员工在紧急情况下能够迅速采取应对措施。
甲醇生产的环保要求
减少废气排放
通过改进生产工艺和选用低污染原料，降低废气排放量，同时对 废气进行回收和处理，达到国家环保标准。
用于监测和控制生物发酵过程中的温 度、压力、pH值等参数。
产品分离与精制
通过离心、过滤、蒸馏等手段，分离 出粗甲醇，进一步精制得到高纯度甲 醇。
05
甲醇的生产安全与环境保护
甲醇生产的安全措施
严格控制生产工艺参数
确保温度、压力、流量等工艺参数在安全范围内，防止设备超压 、超温或物料泄漏等事故发生。
甲醇课件PPT演示
甲醇可以作为有机合成原料，用于生产甲醛、乙酸、丙酮等化学品，这些化学品在化工、医药、农药等领域有广泛应用。
甲醇可以作为溶剂，用于溶解和稀释某些物质，如油漆、油墨等。
化工领域
溶剂
有机合成原料
甲醇可以用于医疗器械的消毒，具有杀菌效果好、无毒无害等优点。
医疗器械消毒
甲醇可以用于生产燃料电池，是一种清洁能源，具有高效、环保等优点。
甲醇课件ppt演示
甲醇简介 甲醇的生产工艺 甲醇的应用领域 甲醇的储存与运输 甲醇的市场分析 甲醇的环境影响与可持续发展
甲醇简介
01
01
02
04
甲醇的化学性质
甲醇是一种有机化合物，其分子式为CH3OH，属于醇类物质。
甲醇具有可燃性，在空气中能够燃烧生成二氧化碳和水。
甲醇具有弱碱性，可以与酸发生中和反应。
总结词：回收甲醇工艺是从工业废气中回收甲醇的过程。
回收甲醇工艺
甲醇的应用领域
03
甲醇可以作为燃料添加剂，与其他燃料混合使用，以提高燃料的辛烷值和燃烧效率，减少污染物排放。
燃料添加剂
甲醇是生物燃料的一种，可以通过生物质发酵等方法生产，具有可再生性和环保性，可替代传统的化石燃料。
生物燃料
燃料领域
人员培训
应建立完善的安全管理制度，明确安全责任，制定应急预案，确保甲醇的储存和运输安全。
安全管理制度
甲醇的安全管理
甲醇的市场分析
05
全球甲醇市场分析
全球甲醇产能
全球甲醇产能分布广泛，主要集中在中国、美国、中东等地。
全球甲醇需求
随着经济的发展和人口增长，全球甲醇需求持续增长，尤其在建筑、汽车、化工等领域。甲醇能够与一ຫໍສະໝຸດ 无机酸和有机酸反应，生成酯类物质。
二甲醚工艺流程图
二甲醚工艺流程图二甲醚工艺流程图是对生产二甲醚的整个过程进行可视化展示的一种工具，用于指导工程师和操作人员进行生产操作。
以下是一个例子，展示了一个常见的二甲醚工艺流程。
二甲醚（dimethyl ether，DME）工艺流程图1. 原料准备：- 甲醇（methanol）：作为主要原料，经过净化和预处理后，进入反应器。
- 催化剂：通常使用一种硅铝比较高的ZSM-5型催化剂。
- 水：作为反应副产物，需要尽量从反应体系中去除。
2. 压缩：- 经过预处理的甲醇，通过泵被压缩到一定的压力，以满足反应器的需要。
3. 加热：- 压缩后的甲醇经过加热，提高其温度，以便进入反应器。
4. 反应：- 加热后的甲醇进入反应器，反应器中存在的催化剂促使甲醇进行脱水反应，产生二甲醚和水，化学反应方程式为2CH3OH → CH3OCH3 + H2O。
- 确保反应器内的反应温度和压力控制在适宜的范围内，以保证反应的高效性和安全性。
5. 分离：- 反应结束后，反应器内的产物被送入分离装置。
- 首先，通过降温和压力释放，使得从反应器内蒸发出的二甲醚气体被冷凝成液体，形成初级产品。
- 然后，使用精馏柱进行进一步的分离，将甲醇、水和其他杂质从二甲醚中分离出来，得到高纯度的二甲醚。
6. 净化：- 高纯度的二甲醚需要经过一系列净化工序，以去除残留的杂质。
- 常见的净化方法包括吸附、膜分离和固体吸附等。
7. 再循环：- 在分离和净化过程中产生的甲醇和水，可以通过相应的处理步骤得到回收利用，达到资源的合理利用和提高工艺经济性的目的。
以上是一个常见的二甲醚工艺流程图，它展示了从原料准备到最终产品的整个生产过程。
在实际应用中，具体的工艺流程可能会因为不同的工艺条件、催化剂选择和设备设计而有所不同，但总体上基本原理是相似的。
通过工艺流程图的指导，工程师和操作人员可以更加清晰地了解生产过程，并根据需要对工艺进行优化和改进。
二甲醚的生产工艺
二甲醚的生产工艺
二甲醚的生产工艺一般有以下几种：
1. 甲醇脱水法：
该方法主要通过将甲醇与过量的蒸汽氧气作为氧化剂，在一定的催化剂存在下，进行反应生成二甲醚。
反应中首先将甲醇气体与过量的蒸汽氧气混合，然后通过特定催化剂（一般为硅铝杂多氧碱催化剂）的作用，使甲醇气体氧化生成甲醛，然后进一步进行缩合反应，生成二甲醚。
最后通过冷却、凝结、分离等步骤，将二甲醚纯化。
2. 甲醇脱水换接法：
该方法主要是通过将甲醇与过量的烷碳烯（比如丁烯）进行反应，通过酸性阳离子交换树脂催化剂，使甲醇与烷碳烯在固相条件下进行缩合反应生成二甲醚。
反应完成后，再通过蒸馏、纯化等步骤将二甲醚分离得到纯品。
3. 原油降粘剂法：
该方法是通过原油提炼工艺中的降粘剂脱除原油中的蜡状物质，并将降粘剂中的二甲醚通过脱除、提纯等工艺得到二甲醚产品。
以上是三种常见的二甲醚生产工艺，不同的工艺适用于不同的生产情况和资源条件。
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《煤炭气化工艺》
第四节 醋酸的生产
二、羰基合成法生产醋酸工艺
主反应：
CH3OH CO CH3COOH -137.9kJ/mol CH3COOH CH3OH CH3COOCH3 H2O CH3COOCH3 CO (CH3CO)2 O
副反应：
CH3CH2OH CO CH3CH2COOH CO H2O CO2 H2
H 2O 156k J / mol
CH 3OH HCHO H 2 85.3k J / mol
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15
《煤炭气化工艺》
第二节 甲醇合成及其应用
联醇生产工艺流程
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16
《煤炭气化工艺》
第二节 甲醇合成及其应用
反应压力：综合考虑工艺和设备要求，一般中、
小型氮肥厂都采用3MPa压力。
联 醇 生
反应温度：对于铜基催化剂温度应选取在245～ 315℃之间。
产 工 艺
合成气中H2与CO的体积比：气相浓度可选用 V(H2)：V(CO)=10：1。
= 转化为目标产物原料量／反应掉原料量×100% 收率是指转化为目标产物的原料量与通入反应器原料量之比。 收率=转化为目标产物的原料量／通入反应器原料量×100% 有循环物料时产物总收率和的计算如下。
总收率=转化为目标产物的原料量／新鲜原料量×100%
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7
《煤炭气化工艺》
第二节 甲醇合成及其应用
脱水反应 2CH3OH CH3OCH 3
氧化反应 CH3OH 电解 银O2 HCHO 电解 银O2 HCOOH
化 学
CCHH3O3OHHCuHZ CnO/AlO2O3HH2HCCOOO2CH3 H2O 酯化反应 CHC3HO3HOH燃烧HO22SOC4 O2 CH23OOSO2OH H2O
条 件
空间速度：从化学平衡来看接触时间长，反应
越接近平衡，单程转化率越高，但产率降低。
联醇生产时空间速度一般控制在10000～
15000m3／(m3催化剂·h)。
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《煤炭气化工艺》
第三节 二甲醚的生产
二甲醚性质
二甲醚分子式为C2H6O，结构简式为 CH3-O-CH3，二甲醚在常温下为无色并有轻 微醚香的气体，能溶于水和醇、乙醚、丙 酮、氯仿等有机溶剂。无毒、无腐蚀性， 在空气中不会形成过氧化物，燃烧时火焰 略带光亮，燃烧热(气态)为1455 KJ／mol。
制备燃料醇
用合成气制燃料醇，寻找内燃发动机的替代燃料 ，使能源结构向多元化结构发展
制备烃燃料
F-T合成技术的应用，使甲醇间接合成液体烃类化 合物成为现实。
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《煤炭气化工艺》
化工生产基本概念
空间速度：是指在单位时间内，单位体积的催化剂 所通过气体体积数。其单位是m3／(m3催化剂·h)。 空间速度越高，单位体积催化剂处理能力越大，生 产能力就越大。 空间时间：是指气体与催化剂的接触时问。常用来 表示反应器的生产能力。空时越小，反应器的生产 能力越大。
一.甲醇的性质
物 理 性 质
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无色透明、略带醇香味、 有毒、易挥发和易燃液体。熔 点175．6K，沸点37.8K。甲醇 是强极性化台物，可以和水及 乙醇、乙醚等许多有机溶液以 任意比例互溶，并与多种有机 物形成共沸物，但不能与脂肪 烃类化合物相互溶。
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《煤炭气化工艺》
第二节 甲醇合成及其应用
及
能量，且受设备能强得度到限3％制～，6适％宜的压甲力醇为，1原0M料pa气转化
工 艺
合成甲醇反应率的不原高料，气因化此学原计料量气比必为须H2：循C环O=使2：用1。
条 件 控
原料气组成
生产实践证明增，加当空C0速含可量增高大时甲，醇温的度生不产易能控力制．，并 且会导致羰基有铁利聚于集移在走催反化应剂热上，，防引止起催催化化剂剂过失热
能力目标
掌握二甲 醚的生产 方法
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掌握醋酸的 生产方法
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《煤炭气化工艺》
第一节 概 述
碳一化合物的概念
碳一化合物是指分子中仅含有一个碳原子的 化合物，如CO、C0、CH 0H、HCHO、HCOOH等，是 含碳化合物中碳含量最少的物质。这些物质在一 定条件下均能发生化学反应生成一系列化工产品。 因此．碳一化合物可作为化工生产的原料，在化 工合成生产中占有比较重要的地位。
浆态床工艺
液相法
液相络合催化法
气相法
中压法
中压法是在低压法基础上开发的在5～ 10MPa压力下合成甲醇的方法，其工艺流程 如图8-5所示
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《煤炭气化工艺》
第二节 甲醇合成及其应用
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《煤炭气化工艺》
第二节 甲醇合成及其应用
典 型 的 甲 醇 合 成 塔
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性 质
羰胺基化化反反应应C2CHCC2HH3CHO33H3OOHO3HSHOOHN2NOCHHHO323COCCC(HHCH33HO(3NCC3SH)HOO223N2OCOHHOCHH)22O32OHH2OH2S2OO4
3CH3OH NH3 (CH3)3 N 3H2O
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《煤炭气化工艺》
第二节 甲醇合成及其应用
反应温度
合成甲醇是放热反应。温度升高，副反应产物增 多，同时，由于甲酸的生成，造成设备的氢腐蚀
；从动力学考虑，温度升高，反应速度加快．但
影 响 因 素
反应压力
合过成高甲温醇度主也、会副影反响应催均化为剂体使积用减寿小命的，反适应宜，温增度加在压 力5对00提～高54甲3K醇左平右衡。分压有利。同时，从反应速度考 虑，提高压力，甲反醇应生速产度时加，快气。体但一加次压通生过产合要成消塔耗仅
本章主要内容
第一节 概 述 第二节 甲醇合成及其应用 第三节 二甲醚的生产 第四节 醋酸的生产
第五节 其他碳一化工生产技术
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《煤炭气化工艺》
知识目标
碳一化学的基 本概念
二甲醚的生产
甲醇合成及其 应用
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其他碳一化工 生产技术
醋酸的生产
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《煤炭气化工艺》
掌握甲醇 的合成原 理与生产 方法
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《煤炭气化工艺》
第三节 二甲醚的生产
甲醇气相催化脱水和成二甲醚工艺流程
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《煤炭气化工艺》
第三节 二甲醚的生产
生产气雾剂 及制冷剂
二甲醚应用
二甲醚作 化工原料
民用洁净燃料
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用作柴油发 动机燃料
《煤炭气化工艺》
第四节 醋酸的生产
一、醋酸的性质
CH3OH CH3COOH CH3COOCH3 H2O CH3COOCH3 CO (CH3CO)2 O (CH3CO)2 O CH3OH CH3COOCH3 CH3COOH
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《煤炭气化工艺》
第四节 醋酸的生产
工艺流程
乙烯酮制醋酐工艺过程 羰基合成醋酐工段羰基合成制醋酐工艺流程
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《煤炭气化工艺》
第二节 甲醇合成及其应用
四、联醇生产简介
与合成氢联合生产甲醇工艺简称联醇。这是一种 合成气的净化工艺，是为了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。
联醇生产是在10.O～13.OMPa压力下，采用铜基 催化剂，串联在合成氨工艺中，用合成原料气中的CO 、C02、H2合成甲醇。
生成芳烃
生成低碳烯烃 CH 3OH CH 2 CH 2 H2O
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《煤炭气化工艺》
第二节 甲醇合成及其应用
二、甲醇合成原理 主反应：
CO 2H 2 Cu CH 3OH(g) - 90. 8kJ/mol
副反应：
nCO (2n 1)H2 CnH2n 2 nH2O
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图8-14 乙烯酮法制取醋酐工艺流程
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《煤炭气化工艺》
第五节其他碳一化工生产技术
一、甲醛生产
甲醛(HCHO)是最重要的基本有机化工原料，是脂 肪族醛系列中最简单的醛。常温下是无色具有强烈刺 激性的窒息性气体，易溶于水，可燃烧，能与空气形 成爆炸性混合物。含甲醛如40％、甲醇8％的水溶液 叫福尔马林，是常用的杀菌剂和防腐剂。甲醛用途十 分广泛，主要用作生产脲醛、酚醛、聚甲醛和三聚氰 胺等树脂和多元醇、异戊二烯、乌洛托品等化工产品 。也用于医药、农药和染料生产。
三、醋酐制备
醋酸裂解法：也叫乙烯酮法。该方法分两阶段进行， 反应方程式如下：
制 备
CH3COOH CH2 C O H2O 146 7kJ/mol CH2 C O CH3COOH (CH3CO)2 O
方 法
羰基合成法：是用醋酸甲酯与CO反应所进行的羰 基合成过程，其反应方程式如下：
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《煤炭气化工艺》
第三节 二甲醚的生产
甲醇液相脱水法:采用硫酸作脱水剂反应在液相
中进行。两分子甲醇在浓硫酸作用下脱去一分子
水生成一分子二甲醚，反应如下：
二
甲 醚 制
甲固甲醇体醚气酸，CC反相催HH3应3转 化OH式HS化剂O为法，4H：2:发SC也OH生4称3O非二H均C—步H相3法CH催HS,O3是化O4C将反HH甲应32O醇脱H蒸水2SO汽生4 通成过二
制
活。故一般采。用但氢空过速量太。高．转化率降低，循环气