甲醇的合成课件
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甲醇合成工艺PPT课件
化石资源：原油储量占世界的2.43% 天然气储量占世界的1.20% 煤储量为世界人均的45%
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
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
煤制甲醇工艺与设备PPT课件
煤制甲醇 工艺与设备
煤制甲醇工艺
2011年10月
内容
☆ 概述 ☆ 型煤生产工艺与设备 ☆ 造气生产工艺与设备 ☆ 原料气净化工艺与设备 ☆ 甲醇合成工艺与设备 ☆ 甲醇精馏
煤制甲醇工艺
概述
第一章 化工生产的特点
※ 化工原料、中间体、产品多是易燃、易爆、有毒和 腐蚀性的物质； ※ 生产工艺因素多，要求工艺条件苛刻； ※ 生产规模逐渐大型化，自动化程度越来越高，连续 性强； ※ 对化工操作人员的技术水平要求较高 。
煤制甲醇工艺
造气工艺与设备
2、灰分 灰分是煤燃烧后的残留矿物质，其组成有二氧化硅、三氧化二 铝、三氧化二铁、氧化钙和氧化镁等。
对制气的影响： A、灰分高增加运输费用； B、灰分增加，相对降低煤中的固定碳含量，排灰增加，带走部
分未燃烧的炭和显然，使消耗定额增加； C、灰分含量高，增加机械排灰强度，使其磨损加剧；
煤制甲醇工艺
造气工艺与设备
5、灰熔点对生产的影响 5.1由于灰渣的构成不均匀，因而不可能有固定的灰熔点，只有熔化
范围。通常灰熔点用三种温度表示，即t1为变形温度；t2为软化温 度；t3为熔融温度，生产中一般灰熔点指t2，它是指炉温控制高低 的重要指标。 5.2煤的灰熔点高低，是影响煤气发生炉内气化温度的主要因素之 一。灰熔点低的燃料，气化层温度不能控制太高，这就限制了气化 温度的提高，致使蒸汽分解率低，发气量和气体质量不高。当燃料 层局部温度达到或超过灰熔点时，则会造成炉内结疤、结块等现象， 致使炉内某一截面阻力不均，严重时会造成造气炉不能正常生产。 因此，煤的灰熔点越高对气化过程越有
2、压力对生产的影响 蒸汽压力的高低直接影响蒸汽温度的高低，造成温度提升慢制液时
间延长，腐植酸钠反应不完全。
煤制甲醇工艺
2011年10月
内容
☆ 概述 ☆ 型煤生产工艺与设备 ☆ 造气生产工艺与设备 ☆ 原料气净化工艺与设备 ☆ 甲醇合成工艺与设备 ☆ 甲醇精馏
煤制甲醇工艺
概述
第一章 化工生产的特点
※ 化工原料、中间体、产品多是易燃、易爆、有毒和 腐蚀性的物质； ※ 生产工艺因素多，要求工艺条件苛刻； ※ 生产规模逐渐大型化，自动化程度越来越高，连续 性强； ※ 对化工操作人员的技术水平要求较高 。
煤制甲醇工艺
造气工艺与设备
2、灰分 灰分是煤燃烧后的残留矿物质，其组成有二氧化硅、三氧化二 铝、三氧化二铁、氧化钙和氧化镁等。
对制气的影响： A、灰分高增加运输费用； B、灰分增加，相对降低煤中的固定碳含量，排灰增加，带走部
分未燃烧的炭和显然，使消耗定额增加； C、灰分含量高，增加机械排灰强度，使其磨损加剧；
煤制甲醇工艺
造气工艺与设备
5、灰熔点对生产的影响 5.1由于灰渣的构成不均匀，因而不可能有固定的灰熔点，只有熔化
范围。通常灰熔点用三种温度表示，即t1为变形温度；t2为软化温 度；t3为熔融温度，生产中一般灰熔点指t2，它是指炉温控制高低 的重要指标。 5.2煤的灰熔点高低，是影响煤气发生炉内气化温度的主要因素之 一。灰熔点低的燃料，气化层温度不能控制太高，这就限制了气化 温度的提高，致使蒸汽分解率低，发气量和气体质量不高。当燃料 层局部温度达到或超过灰熔点时，则会造成炉内结疤、结块等现象， 致使炉内某一截面阻力不均，严重时会造成造气炉不能正常生产。 因此，煤的灰熔点越高对气化过程越有
2、压力对生产的影响 蒸汽压力的高低直接影响蒸汽温度的高低，造成温度提升慢制液时
间延长，腐植酸钠反应不完全。
甲醇合成工段危险因素和安全措施分析课件
03
对应急救援设备和物资进行定期检查和维护，确保 其处于良好状态。
ห้องสมุดไป่ตู้
事故应急演练与培训
定期组织事故应急演练，提高应 急人员的反应速度和应对能力。
在演练过程中，注重评估和改进 应急预案的可行性和有效性。
对员工进行事故应急培训，使其 了解甲醇合成工段的危险因素、
应急措施和自救互救知识。
05
安全管理制度与文化
设备选型与设计
甲醇合成工段的设备应选用符合相关标准、质量可靠的产品，并应进行专业的设计和制造 。设备的结构和材料应能承受高温、高压、腐蚀等恶劣条件。
设备维护保养
设备的维护保养是确保设备正常运转的重要措施。应定期对设备进行检查、清洗、润滑等 保养工作，及时发现和解决设备存在的问题。同时，应建立完善的设备维修记录，以便对 设备进行跟踪管理。
部分原料如硫化氢、一氧化碳等具有毒性 ，长期接触或吸入可能导致人体中毒，对 健康造成危害。
甲醇及其副产品具有一定的腐蚀性，对生 产设备和管道造成潜在的损害，可能引发 泄漏事故。
反应过程的危险性
01
高温高压环境
甲醇合成反应通常在高温高压 条件下进行，增加了设备损坏
和泄漏的风险。
02
反应失控的风险
反应过程中如未能有效控制反 应条件，可能导致反应失控，
操作人员技能不足或疏忽 可能导致误操作，引发安 全事故。
03
安全措施分析
原料和产品的安全存储与运
01
原料和产品的性质
甲醇是一种易燃易爆、有毒有害的物质，具有强烈的刺激性和腐蚀性。
在存储和运输过程中，必须严格遵守相关规定，确保安全。
02
存储条件
甲醇应存放在阴凉、通风良好的地方，远离火源和热源。存储区域应有
对应急救援设备和物资进行定期检查和维护，确保 其处于良好状态。
ห้องสมุดไป่ตู้
事故应急演练与培训
定期组织事故应急演练，提高应 急人员的反应速度和应对能力。
在演练过程中，注重评估和改进 应急预案的可行性和有效性。
对员工进行事故应急培训，使其 了解甲醇合成工段的危险因素、
应急措施和自救互救知识。
05
安全管理制度与文化
设备选型与设计
甲醇合成工段的设备应选用符合相关标准、质量可靠的产品，并应进行专业的设计和制造 。设备的结构和材料应能承受高温、高压、腐蚀等恶劣条件。
设备维护保养
设备的维护保养是确保设备正常运转的重要措施。应定期对设备进行检查、清洗、润滑等 保养工作，及时发现和解决设备存在的问题。同时，应建立完善的设备维修记录，以便对 设备进行跟踪管理。
部分原料如硫化氢、一氧化碳等具有毒性 ，长期接触或吸入可能导致人体中毒，对 健康造成危害。
甲醇及其副产品具有一定的腐蚀性，对生 产设备和管道造成潜在的损害，可能引发 泄漏事故。
反应过程的危险性
01
高温高压环境
甲醇合成反应通常在高温高压 条件下进行，增加了设备损坏
和泄漏的风险。
02
反应失控的风险
反应过程中如未能有效控制反 应条件，可能导致反应失控，
操作人员技能不足或疏忽 可能导致误操作，引发安 全事故。
03
安全措施分析
原料和产品的安全存储与运
01
原料和产品的性质
甲醇是一种易燃易爆、有毒有害的物质，具有强烈的刺激性和腐蚀性。
在存储和运输过程中，必须严格遵守相关规定，确保安全。
02
存储条件
甲醇应存放在阴凉、通风良好的地方，远离火源和热源。存储区域应有
甲醇的合成PPT课件
•3
甲醇用途
(1)甲醇是一种用途广泛的有机化工产品,在农药、 医药、染料、香料、涂料等生产中都需要甲醇 作为原料或溶剂。甲醇作为有机产品在世界范 围内其产量仅次于乙烯、丙烯及纯苯等基础原 料，是基本的有机化工原料。
(2) 甲醇在世界范围内最大的用途是作为生产甲 基丁基醚（MTBE）的原料，甲醛和醋酸也占 有一定的比例。
•6
反应特点及催化剂
反应特点：甲醇合成反应是在有催化剂存在的 一个体积缩小的、可逆的、伴有多种副反应发 生的放热反应。
催化剂：铜基催化剂 主要成分：CuO、ZnO、AL2O3,其中有活性的
是铜，必须还原后使用。 还原方程式为： CuO+H2=Cu+H2O
•7
甲醇合成技术
气相法：气相法甲醇生产过程由于温度控制、床层温升 和换热的限制，合成气的单程转化率低，出口甲醇质 量分数较小，循环量大，经济性难以令人满意。
•4
甲醇合成工艺原理
甲醇的化学式：CH3OH 甲醇合成反应是一个放热反应，化学反应方程式如下 主反应：
CO+2H2→CH3OH +102.5kJ/mol CO2+3H2→CH3OH+H2O+59.6kJ/mol CO+H2O→CO2+H2+41.19 kJ/mol
•5
甲醇合成的副反应
2 CO+4H2 →CH3OCH3+H2O 2CO+4H2→C2H5OH+H2O 2CO+3H2→CH4+H2O nCO+2nH2→(CH2)n烃类+nH2O
合成甲醇工艺流程图
•1
甲醇简介
主要性质
甲醇是一种无色,略带乙醇香气的挥发性可燃液 体,在常压情况下,密度0.8100g/ml,甲醇沸点为 64.7 ,自燃点473 (空气中),461 (氧气中)可与水 互溶,在汽油中有较大的溶解度。
甲醇用途
(1)甲醇是一种用途广泛的有机化工产品,在农药、 医药、染料、香料、涂料等生产中都需要甲醇 作为原料或溶剂。甲醇作为有机产品在世界范 围内其产量仅次于乙烯、丙烯及纯苯等基础原 料，是基本的有机化工原料。
(2) 甲醇在世界范围内最大的用途是作为生产甲 基丁基醚（MTBE）的原料，甲醛和醋酸也占 有一定的比例。
•6
反应特点及催化剂
反应特点：甲醇合成反应是在有催化剂存在的 一个体积缩小的、可逆的、伴有多种副反应发 生的放热反应。
催化剂：铜基催化剂 主要成分：CuO、ZnO、AL2O3,其中有活性的
是铜，必须还原后使用。 还原方程式为： CuO+H2=Cu+H2O
•7
甲醇合成技术
气相法：气相法甲醇生产过程由于温度控制、床层温升 和换热的限制，合成气的单程转化率低，出口甲醇质 量分数较小，循环量大，经济性难以令人满意。
•4
甲醇合成工艺原理
甲醇的化学式：CH3OH 甲醇合成反应是一个放热反应，化学反应方程式如下 主反应：
CO+2H2→CH3OH +102.5kJ/mol CO2+3H2→CH3OH+H2O+59.6kJ/mol CO+H2O→CO2+H2+41.19 kJ/mol
•5
甲醇合成的副反应
2 CO+4H2 →CH3OCH3+H2O 2CO+4H2→C2H5OH+H2O 2CO+3H2→CH4+H2O nCO+2nH2→(CH2)n烃类+nH2O
合成甲醇工艺流程图
•1
甲醇简介
主要性质
甲醇是一种无色,略带乙醇香气的挥发性可燃液 体,在常压情况下,密度0.8100g/ml,甲醇沸点为 64.7 ,自燃点473 (空气中),461 (氧气中)可与水 互溶,在汽油中有较大的溶解度。
煤制甲醇合成培训课件
五、甲醇合成单元操作要点
一、温度控制 合成反应温度是甲醇合成操作的主要指标之一，合成反应器温度控制， 主要是指反应器内反应温度的控制与出口气体温度的控制。 合成反应器内温度的主要控制点为热点温度，即合成塔催化剂床层中最高 的温度点。它反映了整个塔的反应情况。热点温度的位置随着生产负荷、催 化剂使用时间而沿着塔的轴向高度发生变化。在催化剂使用初期，催化剂活
二、合成反应器介绍
甲醇合成反应器是甲醇生产的心脏设备，从操作、结构、
材料及维修等方面考虑，甲醇合成反应器的基本要求为： （1）在操作上，要求催化剂床层的温度易控制，调节灵
活，合成反应器的转化率高，催化剂的生产强度大，副反应
少，粗甲醇中杂质含量少，能以较高能位回收反应热，床层 中气体分布均匀，压降低。
6、当气体中带入硫，生成硫醇，它有恶臭味。 7、混入氨后易生成氨类。
六、甲醇合成催化剂还原及开停车
一、催化剂装填 （由于本装置合成催化剂型号暂时还未定，先以C307为例，仅供
学习ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ考，具体选型及操作以操作规程为准。)
催化剂的装填方法因合成塔反应器的型式差异而不同，但总的目标要 求装填均匀，不能出现“架桥”现象，防止压差及局部过热；首先，
四、进塔气体组份的控制
合成气体组份的调节主要依据是通过控制合理的氢碳比来实现，而这 一操作一般可以通过前工序变换来完成。当然，我们在运行前期通过调节新 鲜气及循环气的量来确定适合自己生产装置的循环比也是至关重要的，再者 生产当中惰性气量的合理控制对合成反应的影响也是很明显的。惰性气体是 指不参与甲醇合成反应的CH4、N2、Ar惰性气体过量，为降低CO、CO2、H2的 有效分压对合成反应不利，抑制了合成甲醇，并增加了压缩机的动力消耗，
煤制甲醇各段工艺流程课件
原料储存
为保证生产连续性，需设置储存 设施储存原料。
CHAPTER 03
煤制甲醇的蒸馏提纯
常压蒸馏
常压蒸馏是指在常压下进行的 蒸馏过程，通过加热和分离液 体混合物来提纯甲醇。
在常压蒸馏中，先将煤制甲醇 粗品加热到一定温度，使其中 的轻组分和重组分分离，得到 初步提纯的甲醇。
常压蒸馏的操作压力为 0.1~0.2MPa，温度通常控制 在60~100℃之间。
煤制甲醇的优缺点
优点
煤制甲醇能够充分利用我国丰富的煤炭资源，生产成本相对较低，且甲醇作为 一种重要的有机化工原料，市场需求量大，具有较好的市场前景。
缺点
煤制甲醇过程中会产生大量的废气、废水和固体废弃物，对环境造成污染，同 时煤炭资源的开采和利用也加剧了我国能源结构的单一性，不利于可持续发展 。
CHAPTER 02
煤制甲醇各段工艺流程 课件
CONTENTS 目录
• 煤制甲醇概述 • 煤制甲醇的原料准备 • 煤制甲醇的蒸馏提纯 • 煤制甲醇的精制与转化 • 煤制甲醇的工艺流程图解 • 煤制甲醇的设备与维护
CHAPTER 01
煤制甲醇概述
煤制甲醇的定义
01
煤制甲醇是指利用煤作为原料， 通过化学反应合成甲醇的过程。
维修策略
根据设备的不同特点和使用情况，可以制定不同的维修策略 ，如定期维修、预防性维修、事后维修等。在制定维修策略 时，应考虑设备的可靠性、维修成本和使用要求等因素。
THANKS
[ 感谢观看 ]
煤制甲醇的原料准备
原料的选择与准备
01
02
03
煤质选择
选择适合生产甲醇的煤种 ，如无烟煤或烟煤，考虑 煤的灰分、挥发分、含硫 量等因素。
原料煤破碎
为保证生产连续性，需设置储存 设施储存原料。
CHAPTER 03
煤制甲醇的蒸馏提纯
常压蒸馏
常压蒸馏是指在常压下进行的 蒸馏过程，通过加热和分离液 体混合物来提纯甲醇。
在常压蒸馏中，先将煤制甲醇 粗品加热到一定温度，使其中 的轻组分和重组分分离，得到 初步提纯的甲醇。
常压蒸馏的操作压力为 0.1~0.2MPa，温度通常控制 在60~100℃之间。
煤制甲醇的优缺点
优点
煤制甲醇能够充分利用我国丰富的煤炭资源，生产成本相对较低，且甲醇作为 一种重要的有机化工原料，市场需求量大，具有较好的市场前景。
缺点
煤制甲醇过程中会产生大量的废气、废水和固体废弃物，对环境造成污染，同 时煤炭资源的开采和利用也加剧了我国能源结构的单一性，不利于可持续发展 。
CHAPTER 02
煤制甲醇各段工艺流程 课件
CONTENTS 目录
• 煤制甲醇概述 • 煤制甲醇的原料准备 • 煤制甲醇的蒸馏提纯 • 煤制甲醇的精制与转化 • 煤制甲醇的工艺流程图解 • 煤制甲醇的设备与维护
CHAPTER 01
煤制甲醇概述
煤制甲醇的定义
01
煤制甲醇是指利用煤作为原料， 通过化学反应合成甲醇的过程。
维修策略
根据设备的不同特点和使用情况，可以制定不同的维修策略 ，如定期维修、预防性维修、事后维修等。在制定维修策略 时，应考虑设备的可靠性、维修成本和使用要求等因素。
THANKS
[ 感谢观看 ]
煤制甲醇的原料准备
原料的选择与准备
01
02
03
煤质选择
选择适合生产甲醇的煤种 ，如无烟煤或烟煤，考虑 煤的灰分、挥发分、含硫 量等因素。
原料煤破碎
煤制甲醇讲解ppt课件
• 以甲醇为吸收溶剂可以把气体中所有 的杂质除掉且净化度很高，这项技术 自50年代以来经世界各地的大型工业 装置证明是先进和经济的。
低温甲醇洗的发展历史
• 低温甲醇洗净化技术是20世纪50年代初林 德公司和鲁奇公司联合开发，1954年首先 用于煤加压气化后的粗煤气的净化，随后 用于城市煤气等的净化。
硫化物对甲醇生产的危害
• 甲醇生产中，硫化物必须予以清除，否则 会对生产造成极大危害，主要危害表现在 以下几点：
• 毒害催化剂，使催化剂中毒、失活。 • 腐蚀设备 • 污染环境
新员工培训
• 低温甲醇洗在煤气净化中的应用：
• 吸收法根据不同原理分化学吸收和物 理吸收两种类型，物理吸收法中特别 适用于净化的是Rectisol法，即低温甲 醇洗。
耐硫变换
• 水煤浆粗水煤气经洗涤后含尘量<1mg/m3（标 ），温度为230～245℃，并被水蒸汽饱和， 水汽比约为1.4~1.6，直接经过加热升温至 280℃后即可进入变换，不需再补加蒸汽。由 于流程短，能耗低，故水煤浆气化配耐硫变 换是最佳选择。变换1变来自2低温甲醇洗气体净化技术
低温甲醇洗气体净化技术 LURGI Rectisol
变换
变换装置由变换系统与热回收系统 两部分组成。
采用耐硫变换催化剂，其活性组分 为Co-Mo。 •变换反应，以下列方程式表示： •CO+H2O ——→ H2+CO2
一氧化碳变换的目的
合成甲醇最主要的原料是H2、CO和少量的 CO2。甲醇合成原料气的氢碳比为：
F=H2-CO2/CO+CO2=2.1-2.15 一氧化碳变换是将煤气中的一氧化碳和饱和 水蒸汽在催化剂的作用下进行一氧化碳变换反 应，转化为氢气和二氧化碳，即除掉了粗煤气 中的部分一氧化碳，又生成了对后工序有用的 氢气，做为后系统甲醇合成的原料气；同时， 部分反应热被废热锅炉回收，副产低压蒸汽、 预热脱盐水的锅炉给水。
低温甲醇洗的发展历史
• 低温甲醇洗净化技术是20世纪50年代初林 德公司和鲁奇公司联合开发，1954年首先 用于煤加压气化后的粗煤气的净化，随后 用于城市煤气等的净化。
硫化物对甲醇生产的危害
• 甲醇生产中，硫化物必须予以清除，否则 会对生产造成极大危害，主要危害表现在 以下几点：
• 毒害催化剂，使催化剂中毒、失活。 • 腐蚀设备 • 污染环境
新员工培训
• 低温甲醇洗在煤气净化中的应用：
• 吸收法根据不同原理分化学吸收和物 理吸收两种类型，物理吸收法中特别 适用于净化的是Rectisol法，即低温甲 醇洗。
耐硫变换
• 水煤浆粗水煤气经洗涤后含尘量<1mg/m3（标 ），温度为230～245℃，并被水蒸汽饱和， 水汽比约为1.4~1.6，直接经过加热升温至 280℃后即可进入变换，不需再补加蒸汽。由 于流程短，能耗低，故水煤浆气化配耐硫变 换是最佳选择。变换1变来自2低温甲醇洗气体净化技术
低温甲醇洗气体净化技术 LURGI Rectisol
变换
变换装置由变换系统与热回收系统 两部分组成。
采用耐硫变换催化剂，其活性组分 为Co-Mo。 •变换反应，以下列方程式表示： •CO+H2O ——→ H2+CO2
一氧化碳变换的目的
合成甲醇最主要的原料是H2、CO和少量的 CO2。甲醇合成原料气的氢碳比为：
F=H2-CO2/CO+CO2=2.1-2.15 一氧化碳变换是将煤气中的一氧化碳和饱和 水蒸汽在催化剂的作用下进行一氧化碳变换反 应，转化为氢气和二氧化碳，即除掉了粗煤气 中的部分一氧化碳，又生成了对后工序有用的 氢气，做为后系统甲醇合成的原料气；同时， 部分反应热被废热锅炉回收，副产低压蒸汽、 预热脱盐水的锅炉给水。
粗甲醇合成—甲醇合成设备(煤制甲醇课件)
内冷冷管连续换热式甲醇合成反应器
催化剂筐是合成塔的内件的核心部件。催化剂筐的外面包有玻璃纤维（或石 棉）保温层，以防止催化剂筐大量散热。上部设有催化剂筐盖，下部有筛孔板， 在筛孔板上放有一层不锈钢网，避免放置在上面的催化剂漏下。在催化剂筐里装 有数根冷管，冷管是由内冷管、中冷管及外冷管所组成的三套管，其中内冷管与 中冷管下端的环缝用满焊焊死，另一端敞开，这样可以使内冷管与中冷管间形成 一层很薄的不流动的滞气层从而起到隔热作用，这样呢，进塔气体自下向上通过 内冷管时，则不与中心管与外冷管内的气体进行换热，故而冷气的温升很小，内 冷管仅起输送气体的作用。冷气经中冷管与外冷管的环隙自上向下流动的过程， 与外部催化剂床层进行热交换作用，带走催化剂床层的热量。
热交换器
开工加热器是为了保证催化剂的升温还原，
内冷冷管连续换热式甲醇合成反应器
使学生掌握不同的内冷冷管连续 换热式甲醇合成反应器的结构及 工原理。
教学目的
教学
重点：三套管并流型甲醇合成反应器内流 程，其他内冷冷管反应器内流体流程。 难点：三套管并流型甲醇合成反应器结构。
教学重点与难点
内冷冷管连续换热式甲醇合成反应器
使学生掌握不同的连续换热式催 化剂筐的结构及换热原理。
教学目的
教学
重点：连续换热式催化剂筐的结构及换 热原理 难点：流体在催化剂筐内的流动方式。
教学重点与难点
连续换热式催化剂筐
根据合成塔内流体流动方式和换热方式不同将合成塔分为以下三类：
连续换热式
合成塔
多段换热式
径向式
连续换热式催化剂筐
根据换热介质的的不同将连续换热式催化剂筐进行分类
连续换热式催化剂筐
催化剂床层的实 际温度分布
煤制甲醇的工艺流程(精选课件)
煤制甲醇的工艺流程
以煤为原料生产甲醇的工艺流程，采用固定床气化方法制取水煤气作为合成甲醇的原料，可分为单醇技术和合成氨联产甲醇工艺，后者规模均较小，一般不超过10万吨／年；另一种是采用气流床气化(主要是采用水煤浆气化）方法制取水煤气作为合成甲醇的原料，单套装置规模可以达到20万吨年以上，目前正在朝大型化方向发展。
以煤为原料生产甲醇的主要工艺流程为：气化、净化、甲醇合成、甲醇精制等(参见工艺流程图）
煤制甲醇工艺流程
焦炉煤气－---—三段压缩—－----三段油过滤器----焦炉气初预热器-——－铁钼脱硫——－-氧化锰脱硫—--—中温锌脱硫—－－—-——焦炉气预热器----—-预热炉————-转化炉-－—-－－焦炉气预热器-－—－－焦炉气初预热器—-—－——锅炉给水预热器--－－-第一二水冷器－--—-－气液分离器-－—-—常温锌脱硫-——--五段压缩－－--—－五段油过滤器———---——气气换热器-－——-电加热器--——－－合成塔—
空分
氧气
气化
煤 变换 变换气提尾气 净化 二氧化碳 压缩 甲醇合成 氢回收 驰放气 精馏
精甲醇常压塔排水 产品甲醇
废催化剂 净化废水
变换冷却塔废水 废催化剂
废渣 气化废水 空气
氢气
——-—－—合成废锅----－－气气换热器———－—水冷器———－—-甲醇分离器(气体大部分打循环，少部分放空）--－-－闪蒸槽-—－-—－-甲醇中间槽-—-－-预塔精馏－——-加压塔精馏－—---常压塔精馏-———-回收塔精馏-－--精甲醇储罐.
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高三化学一轮复习 利用工业废气中的二氧化碳合成甲醇 课件
Ψ(CH3OH)
活动1 认识CO2制甲醇产率的影响因素
Ψ(CH3OH)
交流与讨论 2.【压强】
有人说压强越大,反应速率越快,而且甲醇的产率越高,因此工业生产中常常使 用高压,对吗?
无催化剂 温度520℃ n(H2):n(CO2)=3:1 条件下
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①CO2(g)＋3H2(g) = CH3OH(g)＋H2O(g)
HCOO*路径中决速步骤为该 历程中最大能垒的过程，即 CH3OH的脱附。因此，降低 CH3OH脱附的活化能，加速 其脱附，能有效提高反应速率。
HCOO*路径的能垒比RWGS路 径的能垒低，因此HCOO*路径 是反应的主要路径。 【知识回顾】活化能大的是慢反应， 慢反应是整个化学反应的决速步骤。
（吸附在催化剂表面上的物种用*标注，TS代表过渡态）
副：CO2(g)＋H2(g) = CO(g)＋H2O(g)
ΔH1 = -60 kJ·mol－1 ΔH3＝+41 kJ·mol－1
温度升高，CO2转化率增大，甲醇的选择性先增大后减小，为什么？ 无催化剂
达到平衡前，升温速率增大；达到平衡后，升温，主反应平衡逆移，副反应平衡正移，升温对副 反应的影响更大，因此，CO2的转化率随温度升高逐渐增大。
主：CO2(g)＋3H2(g) = CH3OH(g)＋H2O(g) 副：CO2(g)＋H2(g) = CO(g)＋H2O(g)
ΔH1 = -60 kJ·mol－1 ΔH3＝+41 kJ·mol－1
活动2 探究多重平衡体系中甲醇产率提升的方案
交流与讨论
1.【温度】 主：CO2(g)＋3H2(g) = CH3OH(g)＋H2O(g)
GaZrOx催化剂催化CO2加氢制甲醇的机理（□表示氧空位）
甲醇生产工艺流程图课件(PPT40张)
从多方面考虑之后，我组决定选用低压法生产 甲醇。
甲醇的生产原理
1、反应原理
合成甲醇的化学反应方程式：
（1）、主反应：
CO+2H2 （2）、副反应
CH3OH +102.5kJ/mol
2CO+4H2 CO+3H2 4CO+8H2 CO2+H2
CH3OCH3+H2O +200kJ/mol CH4+H2O +115.6kJ/mol C4H9OH+3H2O +49.2kJ/mol CO+H2O -42.9kJ/mol
（1）、温度高会影响催化剂的使用寿命。在温 度高的情况下，铜基催化剂晶格发生变化，催 化剂活性表面逐渐减少。如果温度超过280℃， 催化剂活性很快丧失。
（2）、温度高会影响产品质量。反应温度高， 在CO加H2的反应中，副反应生产量增加，使 粗甲醇中杂质增加，不但影响产品质量，而且 增加了H2的单耗。
甲醇性质及应用
1 物理性质
甲醇是饱和醇系列中的代表，分子式为CH3OH，相 对分子质量为32.04.在常温常压下，纯甲醇是无色、 不流动、不挥发、可燃的有毒液体，有类似乙醇的 气体。甲醇可以与水、乙醇、乙醚等很多有机液体 互溶，但不能和脂肪烃类化合物互溶。甲醇蒸气和 空气混合，在一定范围内形成爆炸性混合物，爆炸 极限为6.0%~36.5%（体积）。
⑸ 入塔气中的惰性气体如CH4、N2、Ar，也影响 甲醇合成。惰性气体含量太高，降低反应速率，循环 动力消耗也大；惰性气体含量太低，弛放损耗加大， 损失有效气体。
由图可以得出，当气体组成（CO-CO2-H2体积分数） /%
进口气体组成对甲醇转化率的影响
气体组成（CO- 反应温 碳转化率
甲醇的生产原理
1、反应原理
合成甲醇的化学反应方程式：
（1）、主反应：
CO+2H2 （2）、副反应
CH3OH +102.5kJ/mol
2CO+4H2 CO+3H2 4CO+8H2 CO2+H2
CH3OCH3+H2O +200kJ/mol CH4+H2O +115.6kJ/mol C4H9OH+3H2O +49.2kJ/mol CO+H2O -42.9kJ/mol
（1）、温度高会影响催化剂的使用寿命。在温 度高的情况下，铜基催化剂晶格发生变化，催 化剂活性表面逐渐减少。如果温度超过280℃， 催化剂活性很快丧失。
（2）、温度高会影响产品质量。反应温度高， 在CO加H2的反应中，副反应生产量增加，使 粗甲醇中杂质增加，不但影响产品质量，而且 增加了H2的单耗。
甲醇性质及应用
1 物理性质
甲醇是饱和醇系列中的代表，分子式为CH3OH，相 对分子质量为32.04.在常温常压下，纯甲醇是无色、 不流动、不挥发、可燃的有毒液体，有类似乙醇的 气体。甲醇可以与水、乙醇、乙醚等很多有机液体 互溶，但不能和脂肪烃类化合物互溶。甲醇蒸气和 空气混合，在一定范围内形成爆炸性混合物，爆炸 极限为6.0%~36.5%（体积）。
⑸ 入塔气中的惰性气体如CH4、N2、Ar，也影响 甲醇合成。惰性气体含量太高，降低反应速率，循环 动力消耗也大；惰性气体含量太低，弛放损耗加大， 损失有效气体。
由图可以得出，当气体组成（CO-CO2-H2体积分数） /%
进口气体组成对甲醇转化率的影响
气体组成（CO- 反应温 碳转化率
合成气制甲醇ppt课件
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-1 CuO-ZnO-Al2O3： 10000h-1
●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
ZnO-Cr2O3：
380 ～ 400℃
CuO-ZnO-Al2O3： 230 ～ 270℃
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
反应压力 反应压力因催化剂种类而异
b.空速
ZnO-Cr2O3： 30 MPa CuO-ZnO-Al2O3： 5 ～10MPa
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，
要输氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸。就医。 食入：饮足量温水，催吐，用清水或1%硫代硫酸钠溶液洗胃。就医
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。
甲醇合成—甲醇合成的工艺流程(甲醇生产技术课件)
5、动力消耗 小。
知识点4 中压法甲醇合成工艺流程
工艺流程特点
1、催化剂寿 命较长；
2、有效地降 低建厂费用和 甲醇生产成本。
高压法
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 含量为4%左右，反应温度为230290℃。高压法生产压力过高、动 力消耗大，设备复杂、产品质量较 差。
专业类：化工技术
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知识点
3
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知识点1 甲醇合成概要
排 放 气
3
6
5
4
粗 甲
2
1
醇
新鲜气
甲醇合成工艺流程示意图 1—新鲜气压缩机 2—热交换器 3—甲醇合成塔 4—水冷却器 5—甲醇分离器 6—循环机
甲醇合成 的方法
合成气（CO+H2） 生产甲醇
• 1.高压法 • 2.低压法 • 3.中压法
低压法
① ICI低压甲醇合成工艺 低温高活性的铜基催化剂上合成甲 醇，反应在230-270℃及5MPa下进 行，副反应少，粗甲醇中的杂质含 量低。 ② Lurgi低压甲醇合成工艺 采用管壳型反应器在5.2MPa 220℃左右出塔气含甲醇7%。
中压法
中压法是在低压法研究的基础上进 一步发展起来的，因此发展了压力 为10Mpa左右的甲醇合成中压法。 （该法的关键在于使用了一种新型 的铜基催化剂）
联醇法
其他原料生产甲醇
• 1.甲烷氧化制甲醇 • 2.液化石油气氧化法
知识点2 高压法甲醇合成工艺流程
工艺流程特点
①
采用自热式连续合成塔
②
采用往复式压缩机
④ 技术成熟
③ 投资及生产成本高
知识点3 低压法甲醇合成工艺流程
焦炉煤气制甲醇ppt课件
导致催化剂失活的有毒物质：硫化物、羰基 金属和Cl-。
总硫体积分数不大于0.1ppm，甲烷含量不大 于0.6%。
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第一节 焦炉煤气制甲醇的原理
空气
O2
空气
转化
废热回收
合成气冷却
N2 蒸汽
湿法脱硫
焦炉煤气 压缩
9.8MPa蒸汽 烟道气放空
合成气压缩 甲醇合成
干法脱硫
弛放气
煤气加热炉
开始采用较低温度，过一定时间后再升至适 宜温度。一般反应温度控制在220-270℃。
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一、甲醇的合成
（3）合成气的组成 CO含量过高：温度不宜控制、羰基碳在催化剂
上集聚。 H2/CO一般为（5-10）：1， CO2体积分数为
5%。 （4）空速 空速一般控制在10000-30000 h-1。
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一、甲醇的合成
4. 甲醇合成反应器 按反应器中反应热的移出方式分为直接冷却的
冷激式和间接冷却的管壳式。 代表塔型：ICI冷激式绝热反应器、Lurgi管壳
式低压反应器、华东理工的管壳外冷-绝热复合式固 定床反应器、林达JW均温反应器。
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一、甲醇的合成
合成气入口 催化剂 装入口
、转化气中CO2的含量较满足甲醇合成；
缺点：转化温度高（>1200℃）、合成气碳不足、单位
甲醇消耗原料气比纯氧催化转化工艺多30%、纯氧消耗高。
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二、焦炉气转化工艺
3. 蒸汽转化法 主要反应： CH4 + H2O → CO + 3H2 转化炉在高温下操作，对设备要求高，尤其是
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。
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（1）高压合成法：合成压力30 MPa，现在已被低压法取 代。
（2）低压甲醇合成：由于合成压力低．综台能耗较低。 因此，大规模生产甲醇国内外普遍采用低压合成二艺。 合成压力为5-9MPa，采用铜基催化刑，反应温度200— 280℃空6000h-至10000h-1。主要的低压合成法：4-8 MPa 帝国化学公司（ICI）和德国鲁奇（lurqi）的工 艺，国内的linde工艺。
液相法
浆态床：
ห้องสมุดไป่ตู้
甲醇用途
(1)甲醇是一种用途广泛的有机化工产品,在农药、 医药、染料、香料、涂料等生产中都需要甲醇 作为原料或溶剂。甲醇作为有机产品在世界范 围内其产量仅次于乙烯、丙烯及纯苯等基础原 料，是基本的有机化工原料。
(2) 甲醇在世界范围内最大的用途是作为生产甲 基丁基醚（MTBE）的原料，甲醛和醋酸也占 有一定的比例。
反应特点及催化剂
反应特点：甲醇合成反应是在有催化剂存在的 一个体积缩小的、可逆的、伴有多种副反应发 生的放热反应。
催化剂：铜基催化剂 主要成分：CuO、ZnO、AL2O3,其中有活性的
是铜，必须还原后使用。 还原方程式为： CuO+H2=Cu+H2O
甲醇合成技术
气相法：气相法甲醇生产过程由于温度控制、床层温升 和换热的限制，合成气的单程转化率低，出口甲醇质 量分数较小，循环量大，经济性难以令人满意。
甲醇的合成课件
合成甲醇工艺流程图
甲醇简介
主要性质
甲醇是一种无色,略带乙醇香气的挥发性可燃液 体,在常压情况下,密度0.8100g/ml,甲醇沸点为 64.7 ,自燃点473 (空气中),461 (氧气中)可与水 互溶,在汽油中有较大的溶解度。
甲醇对人体的危害
甲醇蒸汽与空气或氧气可形成爆炸性混合物, 遇明火易燃;与氧气剂发生强烈反应;对眼睛和 皮肤有强烈刺激性,可通过皮肤、呼吸道、消 化道等引起中毒。 内服10ml有失明危险，30ml致人死亡,空气中 最高允许浓度50mg/m3
甲醇合成工艺原理
甲醇的化学式：CH3OH 甲醇合成反应是一个放热反应，化学反应方程式如下 主反应：
CO+2H2→CH3OH +102.5kJ/mol CO2+3H2→CH3OH+H2O+59.6kJ/mol CO+H2O→CO2+H2+41.19 kJ/mol
甲醇合成的副反应
2 CO+4H2 →CH3OCH3+H2O 2CO+4H2→C2H5OH+H2O 2CO+3H2→CH4+H2O nCO+2nH2→(CH2)n烃类+nH2O
（2）低压甲醇合成：由于合成压力低．综台能耗较低。 因此，大规模生产甲醇国内外普遍采用低压合成二艺。 合成压力为5-9MPa，采用铜基催化刑，反应温度200— 280℃空6000h-至10000h-1。主要的低压合成法：4-8 MPa 帝国化学公司（ICI）和德国鲁奇（lurqi）的工 艺，国内的linde工艺。
液相法
浆态床：
ห้องสมุดไป่ตู้
甲醇用途
(1)甲醇是一种用途广泛的有机化工产品,在农药、 医药、染料、香料、涂料等生产中都需要甲醇 作为原料或溶剂。甲醇作为有机产品在世界范 围内其产量仅次于乙烯、丙烯及纯苯等基础原 料，是基本的有机化工原料。
(2) 甲醇在世界范围内最大的用途是作为生产甲 基丁基醚（MTBE）的原料，甲醛和醋酸也占 有一定的比例。
反应特点及催化剂
反应特点：甲醇合成反应是在有催化剂存在的 一个体积缩小的、可逆的、伴有多种副反应发 生的放热反应。
催化剂：铜基催化剂 主要成分：CuO、ZnO、AL2O3,其中有活性的
是铜，必须还原后使用。 还原方程式为： CuO+H2=Cu+H2O
甲醇合成技术
气相法：气相法甲醇生产过程由于温度控制、床层温升 和换热的限制，合成气的单程转化率低，出口甲醇质 量分数较小，循环量大，经济性难以令人满意。
甲醇的合成课件
合成甲醇工艺流程图
甲醇简介
主要性质
甲醇是一种无色,略带乙醇香气的挥发性可燃液 体,在常压情况下,密度0.8100g/ml,甲醇沸点为 64.7 ,自燃点473 (空气中),461 (氧气中)可与水 互溶,在汽油中有较大的溶解度。
甲醇对人体的危害
甲醇蒸汽与空气或氧气可形成爆炸性混合物, 遇明火易燃;与氧气剂发生强烈反应;对眼睛和 皮肤有强烈刺激性,可通过皮肤、呼吸道、消 化道等引起中毒。 内服10ml有失明危险，30ml致人死亡,空气中 最高允许浓度50mg/m3
甲醇合成工艺原理
甲醇的化学式：CH3OH 甲醇合成反应是一个放热反应，化学反应方程式如下 主反应：
CO+2H2→CH3OH +102.5kJ/mol CO2+3H2→CH3OH+H2O+59.6kJ/mol CO+H2O→CO2+H2+41.19 kJ/mol
甲醇合成的副反应
2 CO+4H2 →CH3OCH3+H2O 2CO+4H2→C2H5OH+H2O 2CO+3H2→CH4+H2O nCO+2nH2→(CH2)n烃类+nH2O