甲醇生产工艺流程图

甲醇蛋白是一种单细胞组成的蛋白，它以甲醇为原料， 通过微生物发酵而制得。
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任务点1 生产工艺路线选择
甲醇生产工艺路线： 1 木材或木质素干馏，此法耗用大量木材，产量
低，已淘汰 2 氯甲烷水解，水解法价格贵，没有得到工业应
用 3 甲烷部分氧化，生产技术复杂，副反应多，产
品难分离，原料利用率低，尚未广泛应用 4 合成气化学合成法，此法成熟，已工业化生产
压法成功的关键是采用了铜基催化剂，铜基催化剂
比锌-铬催化剂活性好得多，是甲醇合成反应能在较
低的压力和温度下进行。a
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3、中压法
中压法合成甲醇的工艺流程中，操作压力范围为 10.0~27.0MPa，温度为235~315℃。该法的关键在于使用了
一种新型铜基催化剂，综合利用指标要比低压法好。
4、三种方法的比较
nCO+2nH2
(CH2)n+nH2O +Q
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2、甲醇的生产工艺条件
生产温度 270℃左右
压力
5MPa
催化剂 铜基催化剂(CuO—ZnO—Cr2O3) 气体组成（CO-CO2-H2体积分数）/%为2-28-
70
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任务点2 工艺条件影响因素
在甲醇生产过程中，影响甲醇生成的因素很多， 比如：温度、压力、催化剂、空速、气体组分等。
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）。
甲醇是重要的化工原料，甲醇主要用于生产甲醛，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、甲烷氯化物、丙烯酸甲酯、甲基丙烯 酸甲酯等。
⑷精细化工与高分子化工的重要原料
在农药、染料、医药、合成树脂与塑料、合成橡胶、 合成橡胶、合成纤维等工业中得到广泛的应用。
⑸生物化工制单细胞蛋白
羰基化反应、脱水反应、裂解反应等。
3 用途
⑴碳一化工的支柱 甲醇是一种重要的基础原料，广 泛用于制造各种有机化学品。
⑵新一代燃料 甲醇是一种易燃液体，燃烧性能好， 辛烷值高，抗爆性能好；而且甲醇是一种洁净染料， 燃烧时无烟，它的燃烧速度快，放热快，热效率高， 能减少排气污染。
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3
⑶有机化工的主要原料
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合成气为原料生产甲醇主要分为三种方式: 1 高压法
2 中压法
3 低压法
a源自文库
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甲醇的生产方法介绍
1、高压法 用一氧化碳与氢在高温（340~420℃）
高压（30.0~50.0MPa）下用锌-铬氧化物作催化剂 合成甲醇。
2、低压法
一氧化碳与氢气为原料在低压（5.0MPa）和
275℃左右的温度下，采用铜基催化剂合成甲醇。低
1、温度
从化学平衡考虑，温度提高，对平衡不利；从
动力学考虑，温度提高，反应速率加快。因而，存
在最佳温度。甲醇合成铜基催化剂的使用温度范围
为210~270oC。温度过高，催化剂易衰老，使用寿
命短；温度过低，催化剂活性差，且易生成羰基化
合物。为保证催化剂使用寿命，应在确保质量的前
提下，尽可能控制温度较a 低些。
（3）、温度高会影响设备使用寿命。高温下由
于甲酸生成，造成设备的氢腐蚀，降低设备机
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2、压力
从化学平衡考虑，压
力提高，对平衡有利；
甲 醇 1000
从动力学考虑，压力提 生
高，反应速率加快。由 成 图可以看出，压力越大，量（ 800 甲醇生成量越多，但相
250℃ 300℃
kg/m3
应的能耗增多，而且还 受设备强度限制。因而，催化
35.295
3.169
0.5945 0.140 2.1×10-3
临界压力(pc)/MPa 7.97 空气中最大允许浓度/ g·m-
3
0.05
自燃点/℃ 在空气中 在氧气中
空气中爆炸极限（体积分数）
473 /%
6.0--36.5
461 下限--上限
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2
2 化学性质
甲醇是最简单的饱和脂肪醇，具有脂肪醇的化学性能， 其化学性很活泼，如氧化反应、氨化反应、酯化反应、
600
选用合成压力一般为 剂
4~6Mp。操作压力还受 ） 400
350℃
催化剂活性、负荷高低、
空速大小、冷凝分离好 200
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
12
（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。
从多方面考虑之后，我组决定选用低压法生产 甲醇。
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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 高压法生产甲醇的历史悠久，存在一些不足，尤其在温度 和压力方面，由于温度和压力都太高，在生产过程中不易 控制，也容易发生事故。
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② 发现了铜基催化剂，此催化剂的选择性比锌-铬催化 剂好，消耗在副反应中的原料气和粗甲醇中的杂质 都比较少，并且还大大降低了温度和压力使反应过 程易于控制。
③ 中压法在低压法的程度上又提高了催化剂的性能， 使得流程简单、投资省、见效快，使甲醇工业得到 进一步的发展，但是中压法合成甲醇的原料气中含 硫总量应小于1mL/m3，对原料气的要求很严格，再 者中压法也不适应与大批量生产。
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项目
数据
项目
数据
液体密度/kg·m-3
蒸气密度/kg·m-3
沸点/℃ 熔点/℃
临界温度(Tc)/℃
791.3
1.43
64.7 -97.8
240
蒸发潜热 (64.7℃)/kJ·mol-1 熔融热(— 97.1℃)/kJ·mol-1 液体黏度(20℃) 蒸气黏度（15℃） 热导率/[J/(m·s·K)]