11-第十一甲醇生产工艺(1)
制甲醇工艺流程
制甲醇工艺流程
《制甲醇工艺流程》
制甲醇，是一种重要的工业化学品，也是一种重要的燃料。
它可用于制造塑料、合成纤维、颜料和药品等，也可以用作燃料和溶剂。
制甲醇的工艺流程包括气化、合成气制备、合成气净化、甲醇合成、甲醇回收等步骤。
首先，气化是制甲醇的第一步。
气化是将固态或液态碳质燃料转化为一种可燃气体的过程。
通过高温和高压下，原料与氧气和蒸汽反应，产生含一氧化碳和氢气的合成气。
接下来是合成气制备。
合成气是含有一氧化碳和氢气的气体混合物。
合成气制备包括变换反应和水煤气反应，通过这两种反应，将一氧化碳和氢气的体积比调整为2:1，以满足合成甲醇的需要。
然后是合成气净化。
合成气净化是将合成气中的杂质去除，以保证甲醇合成反应的顺利进行。
主要包括除尘、脱硫、脱氮等过程。
甲醇合成是制甲醇的核心步骤。
甲醇合成反应是将一氧化碳和氢气在催化剂的作用下进行反应，生成甲醇。
该反应常采用低温高压下进行，反应物经过催化剂后生成甲醇。
最后是甲醇回收。
甲醇合成反应产生的甲醇蒸汽通过冷凝和蒸馏等操作，以回收和获得高纯度的甲醇。
总的来说，制甲醇的工艺流程是一个复杂的过程，需要多种反应和操作步骤。
这些步骤需要在严格的条件下进行，以保证甲醇质量和产量。
制甲醇的工艺流程不仅对设备要求高，还对操作者要求高，需要具备一定的专业知识和技能。
甲醇合成工艺
甲醇合成工艺甲醇合成第一节甲醇产品介绍一、物理性质甲醇是最简单的饱和一元醇，俗称“木精”、“木醇”，其分子式为CH3OH，分子量为32.04。
常温常压下，纯甲醇是无色透明、易燃、极易挥发且略带醇香味、刺激性气味的有毒液体。
甲醇能和水以任意比互溶，但不形成共沸物，能和多数常用的有机溶剂(乙醇、乙醚、丙酮、苯等)混溶，并形成恒沸点混合物。
甲醇能和一些盐如CaCl2、MgCl2等形成结晶化合物，称为结晶醇，如CaCl2?CH3OH、MgCl2?6CH3OH，和盐的结晶水合物类似。
甲醇能溶解多种树脂，但不能与脂肪烃类化合物互溶。
甲醇水溶液的密度随甲醇浓度和温度的增加而减小；甲醇水溶液的沸点随液相中甲醇浓度的增加而降低。
甲醇蒸汽和空气混合能形成爆炸性混合物，遇明火、高热能引起爆炸。
甲醇燃烧时无烟，其燃烧时显蓝色火焰。
与氧化剂接触发生化学反应或引起燃烧。
在火场中，受热的容器有爆炸危险，其蒸汽比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇明火会引起回燃，属危险性类别；试剂甲醇常密封保存在棕色瓶中置于较冷处。
甲醇有很强的毒性，口服5～10ml可以引起严重中毒，10ml以上造成失明，30ml以上可致人死亡。
甲醇属神经和血液毒物，它可以通过消化道、呼吸道和皮肤等途径进入人体，对中枢神经系统有麻醉作用；对视神经和视网膜有特殊选择作用，引起病变；可导致代谢性酸中毒，故空气中甲醇蒸汽的最高允许浓度为操作区5mg/m3，居民区0.5 mg/m3。
甲醇在常温下无腐蚀性，但对于铅、铝例外。
表一：甲醇物性参数表序号项目单位数值1 沸点（1.013×105Pa）℃ 64.5～64.72 凝固点℃ -97～-97.83 闪点℃ 12（闭口）～16（开口）4 自燃点℃ 473（空气中）～461（氧气中） 5相对密度（d20）(g/ml) 0.7915 6蒸汽压力（20℃）Pa 11825 蒸汽压力（21.2℃） Pa 133337 临界压力 MPa 7.95， 8 临界温度℃ 240 13 爆炸上限 % 36.5 8 爆炸下限 % 6 9 最小点火能量 MJ 0.216 10 相对分子量 32.04 表二：甲醇饱和蒸汽温度与压力平衡表(1mmHg = 133.322Pa)温度℃蒸汽压mmHg 温度℃蒸汽压mmHg 温度℃ 蒸汽压mmHg-67.4 0.102 20 96.0 130 6242-60.4 0.212 30 160 140 8071-54.5 0.378 40 260.5 150 10336-48.1 0.702 50 406 160 13027-44.4 0.982 60 625 170 16292-44.0 1 64.7 760 180 20089-40 2 70 927 190 24615-30 4 80 1341 200 29787-20 8 90 1897 210 35770-10 15.5 100 2621 220 425730 29.6 110 3561 230 5041410 54.7 120 4751 240 59660表三：精甲醇的质量国家标准甲醇质量标准GB338—2004检测项目指标优等品一等品合格品色度（铂—钴号）5 10 密度（20℃）g/cm3 0.791~0.792 0.791~0.793温度范围（101325Pa）℃ 64—65.5 沸程℃≤ 0.8 1 1.5高锰酸钾试验min≥ 50 30 20水混溶性试验 1:03 1:09 水份含量%≤ 0.1 0.15 酸度(以HCOOH)%计≤ 0.0015 0.003 0.005碱度(以NH3)%计≤ 0.0002 0.0008 0.0015 羰基化合物(HCHO)%≤ 0.002 0.005 0.01蒸发残渣含量%≤ 0.001 0.003 0.005 硫酸洗涤试验/铂—钴色号50 —乙醇的质量百分数% 供需双方协商表四：精甲醇的质量美国联邦规格AA标准：美国联邦规格AA级O－M－232E相对密度0.7928 馏程（101.325KPa）℃不大于1℃，并包括64.6±0.1℃纯度% 99.85酸度% 以醋酸计，最大为0.003醛酮% ＜0.003 KMnO4试验min ＞30 水份% ＜0.1不挥发物＜0.001乙醇% ＜0.001 二、甲醇的化学性质甲醇不具酸性，也不具碱性，对酚酞和石蕊均呈中性。
甲醇生产工艺流程
甲醇生产工艺流程（10万吨/年工艺！化工二院设计）本工程以焦炉煤气为原料，选用湿法加干法脱硫，纯氧催化部分氧化转化，低压合成，三塔精馏工艺。
工艺流程简述湿法脱硫:首先将来自焦化厂气柜加压站的粗脱硫煤气(H2S:200mg/Nm3)进入本工程脱硫塔，与塔顶喷淋下来的烤胶脱硫液逆流接触洗涤、补雾段除去雾滴后送至焦炉气压缩气柜。
焦炉气压缩：将来自气柜H2S含量小于20mg/Nm3 、200mmH2O、温度40℃的焦炉气，到一入总油水分离器分离油水，到一段入口缓冲器减压缓冲，进入一段气缸加压至0.23MPa（绝），温度130℃，经一段出口缓冲器减压缓冲，进入一段水冷却器冷却至40℃，一段油水分离器分离油水后，进入二段入口缓冲器减压缓冲，经二段气缸加压至0.491 MPa（绝）温度130℃经二段出口缓冲器减压缓冲，二段水冷却器冷却至40℃，二段油水分离器分离油水后，进入三段入口缓冲器减压缓冲，经三段气缸加压至11.10 MPa （绝），温度130℃经三段出口缓冲器减压缓冲，三段水冷却器冷却至40℃，三段油水分离器分离油水后，进入四段入口缓冲器减压缓冲，经四段气缸加压至2.5 MPa，温度130℃，经四段出口缓冲器减压缓冲，四段水冷却器冷却至40℃，四段油水分离器分离油水后，送精脱硫转化工段。
转化：焦炉气来自压缩机的压力2.5MPa,温度40℃的焦炉气经过过滤器（F61201A/B）.过滤器分离掉油水与杂质。
再经预脱硫槽脱除大部分无机硫后去转化工段焦炉气初预热器预热300℃、压力2.5 MPa。
回精脱硫的一级加氢转化器，气体中的有机硫在此进行加氢转化生成无机硫；不饱和烃生成饱和烃。
加氢后的气体进入中温脱硫槽（D61203ABC）脱除绝大部分的无机硫；之后再经过二级加氢转化器（D61205）将残余的有机硫进行转化；最后经过中温氧化锌（D61204AB）把关。
使出口焦炉气中总硫<0.1pp m后送至转化工序。
甲醇生产—甲醇生产工艺流程
再见 反应器，冷激气在段间经喷嘴喷入，喷嘴分布于反应器的整
个截面上，以便冷激气与反应气混合均匀。混合的温度正好 是反应温度低限，混合气进入下一段床层进行反应。段中进 行的反应为绝热反应，释放的反应热使反应气体温度升高， 但未超过反应温度高限，于下一段间再与冷激气混合降温后 进入下段床层进行反应。冷激式绝热反应器在反应过程中流 量不断增大，各段反应条件略有差异，气体的组成和空速都 不同。
水
3
乙炔尾气
99..99%甲 醇
杂醇油
➢低压法合成甲醇工艺流程图
2023/11/2
甲醇生产
4
2 三相流化床合成甲醇工艺流程
工艺流程（图） 优点：单程转化率高，出口甲醇1520%（V);循环气量少；动力消耗低；反 应器结构简单；温度均匀易于控制。 缺点：三相互相夹带不易分离。
2023/11/2
甲醇生产
2023/11/2
甲醇生产
2
1．低压法合成甲醇流程示意图
O2 水汽
乙炔尾气
400
加热炉
2023/11/2
220000
KK2C2COO3 3
转转 化化 器器
脱脱硫硫塔塔 CCOO2空空 放空
99.85%
分分
脱脱
精甲醇
离离
烃烃 精
器器
塔塔
馏 塔 杂醇油
粗粗甲甲醇醇槽槽
(2) 列管式等温反应器 该类反应器类似于列管式换热器， 其结构示意如图5-10所示。 催化剂装填于列管中，壳程走冷却水（锅炉给水）。反应热 由管外锅炉给水带走，同时产生高压蒸汽。通过对蒸汽压力
甲醇的生产工艺流程
甲醇的生产工艺流程甲醇是一种重要的有机化工产品，广泛应用于化工、能源、医药等领域。
甲醇的生产工艺流程主要包括合成气制备、甲醇合成和甲醇精制三个步骤。
1.合成气制备：煤气化法是将煤通过氧气和蒸汽进行热解，生成一氧化碳和氢气。
该方法适用于煤炭资源丰富的地区，但存在废气处理难、设备复杂等问题。
重整法是利用天然气、石油等烃类物质经过重整反应，生成合成气。
重整法具有工艺简单、操作方便等优点，但对原料质量要求较高。
2.甲醇合成：甲醇合成是指将合成气通过催化剂进行反应，生成甲醇的过程。
目前常用的甲醇合成方法有低温法和高温法。
低温法是将合成气在较低温度（200-300℃）下经过催化剂床层进行反应。
常用的催化剂有氧化锌、铝酸盐等。
低温法反应速度较快，但需要高压（10-20MPa）。
高温法是将合成气在较高温度（400-550℃）下经过催化剂床层进行反应。
常用的催化剂有氧化铜、锌铬等。
高温法反应速度较慢，但操作压力较低（2-5MPa）。
3.甲醇精制：甲醇合成后，还需要进行精制处理以提高甲醇的纯度。
甲醇精制主要包括脱水、脱硫、脱酸等步骤。
脱水是将甲醇中的水分去除，常用的方法有蒸汽脱水、吸附脱水等。
脱硫是将甲醇中的硫化物去除，常用的方法有氧化脱硫、吸附脱硫等。
脱酸是将甲醇中的酸性物质去除，常用的方法有碱洗、脱酸剂吸附等。
此外，甲醇精制还包括甲醇的分馏和洗涤等步骤，以获得符合要求的甲醇产品。
总结起来，甲醇的生产工艺流程包括合成气制备、甲醇合成和甲醇精制三个步骤。
合成气制备是制备合成气的过程，甲醇合成是将合成气转化为甲醇的过程，甲醇精制是提高甲醇纯度的过程。
每个步骤都需要合适的催化剂和工艺参数控制，以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。
甲醇的工艺流程
甲醇的工艺流程
《甲醇的工艺流程》
甲醇是一种重要的有机化合物，工业上广泛用于生产塑料、清洁剂、溶剂等。
其生产工艺主要分为合成气制甲醇和天然气制甲醇两种方法。
合成气制甲醇的工艺流程首先需要通过煤气化或重油催化裂解产生合成气，合成气是由一定比例的一氧化碳和氢气组成的混合气体。
接下来，合成气进入催化剂反应器，在高温高压下经过一系列反应产生甲醇。
这个工艺流程需要先将合成气通过变压吸附分离产生纯净气体，再通过催化剂反应生成甲醇并进行再分离提纯。
天然气制甲醇的工艺流程是利用天然气经过蒸汽重整产生合成气，同样通过催化剂反应器生成甲醇。
这种方法相对更简单，但由于天然气的纯度和气体比例不同，工艺参数需要针对天然气成分进行调整。
无论是合成气制甲醇还是天然气制甲醇，工艺流程中都需要经过合成气的制备、催化剂反应生成甲醇、甲醇的提纯等步骤。
同时，工艺流程中还需要考虑能源消耗、催化剂的选择、设备运行稳定性等因素，以确保甲醇产量和质量。
总的来说，甲醇的工艺流程是一个复杂的化学过程，需要精密的操作和控制，以满足工业对甲醇的大量需求。
随着科技的进
步和工艺的改进，甲醇的生产工艺也在不断完善和优化，以提高生产效率和降低成本。
甲醇生产工艺技术
甲醇生产工艺技术甲醇生产工艺是提取甲醇的工序和流程，主要有合成法和干储法,合成法是甲醇生产的主要方法，合成的化学反应式为2H2+C0fCH3OH,干偶法最早是用木材干镭法生产甲醇，故甲醇也叫木醇。
一、国内外生产情况分析国外甲醇工艺技术，国外以天然气为原料生产的甲醇占92%,以煤为原料生产的甲醇2.3%,因此国外公司的甲醇技术均集中于天然气制甲醇。
国际上广泛采用的先进的甲醇生产工艺技术主要有:DAVY（原LC.I）、OPSOE、Uhde、LUrgi公司甲醇技术等,不同甲醇技术的消耗及能耗差异不大,其主要的差异在于所采用的主要设备甲醇合成塔的类型不同。
1.1DAVY甲醇技术特点DAVY低压甲醇合成技术的优势在于其性能优良的低压甲醇合成催化齐!L合成压力：5.0~IOMPa,大规模甲醇生产装置的合成压力为8~10MPa o合成塔型式有:第一种,激冷式合成塔,单塔生产能力大，出口甲醇浓度约为4~6%voI0第二种，内换热冷管式甲醇合成塔。
又开发了水管式合成塔。
精储多数采用二塔,有时也用三塔精僧,与蒸汽系统设置统一考虑。
蒸汽系统:分为高压10.5MPa、中压2.8MPa、低压0.45MPa 三级。
转化产生的废热与转化炉烟气废热,用于产生10.5MPa、510C高压过热蒸汽。
高压过热蒸汽用于驱动合成压缩机蒸汽透平,抽出中压蒸汽用作装置内使用。
1.2Lurgi甲醇技术Lurgi公司的合成有自己的特色，即有自己的合成塔专利。
其特点是合成塔为列管式,副产蒸汽,管内是Lurgi合成催化剂,管间是锅炉水,副产3.5〜4.OMPa的饱和中压蒸汽。
由于大规模装置如2000MTPD的合成塔直径太大,常采用两个合成塔并联。
若规模更大,则采用列管式合成塔后再串一个冷管式或热管式合成塔，同时还可采用两个系列的合成塔并联。
Lurgi工艺的精储采用三塔精储或三塔精储后再串一个回收塔。
有时也采用两塔精储。
三塔精储流程的预精镭塔和加压精谯塔的再沸器热源来自转化气的余热。
甲醇生产工艺操作规范
甲醇生产工艺操作规范Learn standards and apply them. June 22, 2023甲醇生产工艺流程本工程以焦炉煤气为原料,选用湿法加干法脱硫,纯氧催化部分氧化转化,低压合成,三塔精馏工艺;工艺流程简述湿法脱硫:首先将来自焦化厂气柜加压站的粗脱硫煤气H2S:200mg/Nm3进入本工程脱硫塔,与塔顶喷淋下来的烤胶脱硫液逆流接触洗涤、补雾段除去雾滴后送至焦炉气压缩气柜;焦炉气压缩：将来自气柜H2S含量小于20mg/Nm3、200mmH2O、温度40℃的焦炉气,到一入总油水分离器分离油水,到一段入口缓冲器减压缓冲,进入一段气缸加压至0.23M Pa绝,温度130℃,经一段出口缓冲器减压缓冲,进入一段水冷却器冷却至40℃,一段油水分离器分离油水后,进入二段入口缓冲器减压缓冲,经二段气缸加压至0.491MPa绝温度130℃经二段出口缓冲器减压缓冲,二段水冷却器冷却至40℃,二段油水分离器分离油水后,进入三段入口缓冲器减压缓冲,经三段气缸加压至11.10MPa绝,温度130℃经三段出口缓冲器减压缓冲,三段水冷却器冷却至4 0℃,三段油水分离器分离油水后,进入四段入口缓冲器减压缓冲,经四段气缸加压至2.5MPa,温度130℃,经四段出口缓冲器减压缓冲,四段水冷却器冷却至4 0℃,四段油水分离器分离油水后,送精脱硫转化工段;转化：焦炉气来自压缩机的压力2.5MPa,温度40℃的焦炉气经过过滤器F61201A/B.过滤器分离掉油水与杂质;再经预脱硫槽脱除大部分无机硫后去转化工段焦炉气初预热器预热300℃、压力2.5MPa;回精脱硫的一级加氢转化器,气体中的有机硫在此进行加氢转化生成无机硫；不饱和烃生成饱和烃;加氢后的气体进入中温脱硫槽D61203ABC脱除绝大部分的无机硫；之后再经过二级加氢转化器D 61205将残余的有机硫进行转化；最后经过中温氧化锌D61204AB把关;使出口焦炉气中总硫<0.1ppm后送至转化工序;精脱硫来的29196Nm3/h焦炉气总硫 0.1ppm和转化废热锅炉自产蒸气14.376t /h混合进入C60602焦炉气预热器〈壳程〉预热330℃,进入B60601预热炉预热至660℃,进入D60601转化炉混合室,与来自空分氧气5864m3/h,纯氧和经过B60601上段预热至300℃3.5t/h自产蒸汽的进入转化炉上段,进行纯氧蒸汽部分氧化燃烧、,温度达950-1250℃左右,高温气体在经催化剂床层进行甲烷蒸汽转化,控制出口气体CH4≤0.6%;温度≤985℃,经C60601废热锅炉回收热量,每小时产生2.95MPa的蒸汽：约22.371t/h,供转化和外管网用,废热锅炉出口气体温度降至540℃,进入C60602焦炉气预热器〈管程〉与壳程气体换热后温度降至370℃,再经过C60603焦炉气初预热器〈壳程〉与〈管程〉焦炉气换热后出口温度280℃,经C60604锅炉给水预热器〈管程〉与来自锅炉的除氧水换热,出口温度降至161℃,经C60605脱盐水预热器〈管程〉与脱盐水站来的脱盐水〈壳程〉换热,出口温度降至113℃,经C60606采暖水预热器管程与采暖水管网来的采暖水〈壳程〉换热,温度降至90℃,经C60607水冷器〈管程〉与水〈壳程〉换热,出口温度降至40℃,经F60602气液分离器分离掉水分,出口温度约为40℃,经D60602常温氧化锌脱氯剂和氧化锌脱硫剂进一步脱氯、脱硫,再经过精密过滤器过滤气体后,去合成压缩机;合成：来自转化的新鲜原料气压力2.0Mpa,温度≤40℃进入二合一合成气压缩机组,经一段压缩后,与合成塔未反应的循环气压力5.4Mpa,温度≤40℃混合,再经过二段压缩压力5.9Mpa,温度≤73℃,出压缩机的混合气体去甲醇合成工段;来自合成气压缩630的合成气,温度73℃,压力5.9MPa,经气气换热器C40001B -A预热到225℃,进入甲醇合成塔D40001,在催化剂的作用下进行甲醇合成反应CO+2H2=CH3OH+Q、CO2+3H2=CH3OH+H2O+Q及副反应4CO+8H2=C4H9OH+3H2O等等;甲醇合成塔为管壳式反应器,管内填装触媒,反应管外为沸腾热水,利用反应热副产中压饱和蒸汽;合成塔出口气进气气换热器C40001A-B与合成塔入口气换热,把入口气加热到活性温度以上,同时合成塔出口气温度降至100℃,经水冷器C40002冷却到40℃后,进入水洗塔F40003进行气液分离并把反应气中未冷凝的甲醇洗出来;水洗塔为分离和洗醇一体的新型设备,在分离器的下部进行甲醇分离,上升的气体与塔顶喷淋下来的水逆流接触,气体中的甲醇溶解在水中,形成稀醇水落入分离器底部,与分离的粗甲醇一并进入过滤器,过滤出石蜡等固体杂质后送往精馏系统进行精馏;出水洗塔的气体大部分作为循环气去合成气压缩增压循环利用,提高气体的总转化率;一小部分作为弛放气,压力约5.4MPa g,经一次调节阀减压和二次调节阀减压后,送往转化装置、锅炉装置作燃料气;还有一小部分用于调整系统压力的放空气,送火炬燃烧;精馏：从合成工段来的粗甲醇,温度40℃,压力0.5MPag,通过粗甲醇缓冲槽F40501,流量为19043.231kg/h,经粗甲醇预热器C40510预热到65℃进入预精馏塔E40 501,调节粗甲醇缓冲槽液位的多余粗甲醇送入粗甲醇中间槽;当合成产量无法保证预塔进料时,启动粗甲醇泵补充进料;为中和预塔塔底的少量酸,用固体NaOH在配碱槽F40506配制5%碱液,流至碱液槽F40507,然后用碱液泵J40506A/B沿入口管线向预塔内加入碱液约25 kg/ h,控制预塔的塔釜内液体PH=9~10范围内;从预塔E40501塔顶出来的气体温度75℃,压力0.05MPag,经预塔冷凝器IC405 02和预塔冷凝器IIC40503用循环水分级冷凝后,温度降到40℃,冷凝下来的甲醇溶液收集在预塔回流槽F40508内,通过预塔回流泵J40509A/B加压后,从预塔的塔顶进入到预塔内,预塔再沸器C40501的能力要满足一定的回流比;预塔再沸器的热源为低压蒸汽;预塔冷凝器IIC40503中不凝气、预塔E40501塔顶少量的排放气和各塔顶部气体管线上安全阀后的排放气体,均通入排放槽F40504,用软水吸收回收甲醇后高空排放;回收的甲醇液自流入地下槽F40505内,有液下泵打至粗甲醇中间槽继续精馏;从预塔塔底出来脱除轻组分后的预后甲醇,温度为85℃,压力为0.08MPa,用预后甲醇泵J40501A/B抽出,送入加压精馏塔E40502,加压精馏塔E40502的操作压力为0.7MPag,塔底有再沸器C40504加热,使塔底料液维持在135℃,压力0. 7MPa,从甲醇加压塔塔顶出口的甲醇蒸汽温度123℃,压力0.6MPa,在常压塔再沸器C40507中冷凝,释放的热用来加热常压塔E40503中的物料;常压塔再沸器出口的甲醇冷凝液进入加压塔回流槽F40502一部分由加压塔回流泵J40502A/ B在流量控制下送回加压塔顶回流；另一部分作为成品甲醇,成品甲醇首先经粗甲醇预热器C40510冷却,再经精甲醇冷却器C40505冷却到大约40℃,送往精甲醇中间槽F40510A/B;控制加压塔的液面使过剩的产物在135℃下进入常压塔E40503,常压塔E40503底部产物在107℃和0.08MPag压力条件下,由加压塔顶产物的冷凝热再沸;离开常压塔顶的蒸汽约65℃压力0.03MPa,在常压塔顶冷凝器C40506中冷却到40℃后送到常压塔回流槽F40503,在流量控制下,再用常压塔回流泵J40503A/B将回流液送回塔顶,其余部分作为精甲醇产品送入精甲醇中间槽F40510A/B;精甲醇中间槽的甲醇产品经分析合格后,通过精甲醇泵J4 0507A/B送入到成品罐区;常压塔底的产物是水,含有微量的甲醇和高沸点杂醇;为防止高沸点的杂醇混入到精甲醇产品中,在常压塔E40503的上部和中下部有杂醇采出,温度约85℃,压力约0.035MPag,经杂醇冷却器C40509冷却到40℃,压力0.025MPa后,靠静压送到杂醇贮槽F40509,再通过杂醇泵J40510送到成品罐区贮存;从常压塔E40503底部排出的废水温度105-110℃,压力约0.08MPag,经残液泵送至残液冷却器冷却至40℃,分析甲醇含量≦0.2%时直接排入排水沟;甲醇含量≧0.2%时送至粗甲醇贮槽F40511;排放的污甲醇排到地下槽F40505,经地下槽液下泵J40505送到粗甲醇贮槽F4 0511;开车时或事故状态下,经分析精甲醇中间槽F40510A/B内不合格的精甲醇由精甲醇槽底部与粗甲醇槽出口管道一并进入粗甲醇泵,向塔内进料;燃气锅炉:由焦化装置产生的合格焦炉煤气,通过煤气母管送入燃气锅炉进行燃烧,燃气锅炉所产生的热加热锅炉给水,使其便为中压蒸汽,锅炉蒸汽供应工艺转化、甲醇精馏等用户;。
甲醇的生产工艺
甲醇的生产工艺甲醇（化学式CH3OH），也称为木醇，是一种重要的化工原料。
甲醇广泛应用于合成其他有机化合物、制造溶剂、制备钾甲醇和其他甲醇盐，并且还可以作为清洗剂和燃料使用。
甲醇的生产工艺主要有两种，即天然气法和煤制甲醇法。
天然气法是指利用天然气为原料制造甲醇的工艺。
首先，将天然气经过清洗和脱硫处理，去除其中的杂质和硫化物。
然后，通过蒸汽重整反应将天然气转化为一氧化碳和氢气。
接下来，将一氧化碳和氢气经过水煤气化反应转化为合成气。
最后，利用合成气和催化剂进行甲醇合成反应，生成甲醇。
这种方法具有高转化率和产品纯度高的优点，但需要大量的能源和催化剂，加工过程复杂。
煤制甲醇法是指利用煤炭为原料制造甲醇的工艺。
煤炭经过气化和水煤气转化得到合成气，然后将合成气进行氨合成反应，生成尿素和一氧化碳。
接着，将一氧化碳和水进行加热反应，生成甲醛。
最后，将甲醛脱水反应得到甲醇。
这种方法可以直接利用煤炭资源，减少对天然气的依赖，是一种较为经济的方式。
但是，由于煤炭气化过程中产生的废气和废水对环境造成污染，因此需要采取相应的污染物净化措施。
除了以上两种主要的甲醇生产工艺，还有其他次要的生产工艺。
例如，生物质制甲醇法利用生物质作为原料，经过厌氧发酵、产甲烷反应和甲醛合成反应制备甲醇。
这种方法可以有效利用农作物秸秆和木材废料等资源，具有绿色环保的特点。
另外，二氧化碳电化学还原法和引燃碳酸盐法也可以用来制备甲醇，但需要较高的能源消耗。
总的来说，甲醇的生产工艺主要有天然气法和煤制甲醇法，分别利用天然气和煤炭作为原料，经过一系列化学反应合成甲醇。
此外，生物质制甲醇法、二氧化碳电化学还原法和引燃碳酸盐法也可以用于甲醇的生产。
随着科学技术的进步和环保意识的提高，未来甲醇的生产工艺可能会有更多革新和改进，以实现更高效、低耗和环保的生产方式。
甲醇生产工艺流程
甲醇生产工艺流程
甲醇是一种重要的有机化工产品，在化工、医药、塑料、溶剂等领域有广泛应用。
本文将介绍甲醇的生产工艺流程。
甲醇的生产主要通过合成气（含一氧化碳和氢气）进行催化反应得到。
甲醇生产工艺可以分为四个主要步骤：原料准备、合成气制备、甲醇合成和甲醇提纯。
首先，原料准备阶段需要将天然气、煤或其他含有碳氢化合物的燃料转化为合成气的原料。
一般采用蒸汽重整或部分氧化等方法进行煤气化，得到一氧化碳和氢气的混合气体。
接下来，合成气制备阶段是将原料经过一系列净化、变压、变温等处理，以及催化剂的加入和调整，得到适合甲醇合成反应的合成气。
这个过程主要包括气体净化、合成气变压变温和催化剂的选择。
然后，甲醇合成阶段是将合成气通过催化剂床层进行催化反应，生成甲醇。
通常采用低温、高压下，气体通过催化剂床层，反应生成液相的甲醇。
这个过程是一个复杂的反应过程，需要考虑反应温度、压力、催化剂选择和反应时间等因素。
最后，甲醇提纯阶段是将反应产物中的甲醇从杂质中分离出来，提纯得到高纯度的甲醇产品。
这个过程主要包括脱水、脱碳等步骤，通过蒸馏、吸附等方法进行分离纯化。
提纯后的甲醇可以得到各种不同纯度的甲醇产品，用于不同领域的应用。
总的来说，甲醇的生产工艺流程包括原料准备、合成气制备、甲醇合成和甲醇提纯四个主要步骤。
其中的每个步骤都有具体的条件和操作要求，工艺设计需要充分考虑各种因素，以保证甲醇的高产、高纯度和高品质。
随着科技的不断进步，新的工艺流程和技术不断涌现，将进一步提高甲醇的生产效率和产品质量。
甲醇生产工艺流程
甲醇生产工艺流程一、生产工艺流程简述结合国内外先进技术，采用自主开发的甲醇工艺，该工艺依现有合成氨装置为基础，低压机直接从现有合成氨造气装置分流部分富余气体经脱硫、变换、脱碳工序后的气体直供新建5.5MPa甲醇装置，工艺流程图见附件各工序的工艺流程简述如下：1、造气工序采用自主开发的粉煤制气技术，以粉煤为原料生产半水煤气，吹风气全部送吹风气回收工序产蒸汽。
产出合格水煤气进10000m3气柜，要求进气柜的气体＜45℃。
2、半水煤气脱硫工序采用栲胶脱硫。
气柜出口的水煤气经降温塔降到40℃经静电除尘后去罗茨风机加压到300～350mmHg经降温塔，降到35℃去脱硫塔脱除硫化氢。
经洗涤塔、S达80～100mg/Nm335℃去压缩工序，脱硫液再生后循环分离器和静电除尘后H2使用。
3、变换工序变换工序采用全低变串中温有机硫水解工艺，使半水煤气中的CO降低到5～15%，自压缩机来的半水煤气经油净化器后去热交加热到190～200℃经电炉去低变炉一段，经喷水降温到200℃进二段，出二段气体经热交降温到40℃分离水分后去后工序变脱。
4、变脱工序变脱工序采用栲胶脱硫经变脱后的H2S要求5mg/m3。
自变换工序来的变换气进变脱塔，经分离器后去活性炭罐，气体进压缩机压缩，脱硫液再生后循环使用。
5、脱碳工序变压吸附脱碳工艺，CO2降到2%～3%气体去压缩机压缩，硫化氢和二氧化碳放空，二氧化碳回收后去尿素。
6、精脱硫工序自脱碳工序来的气体首先经过T102脱除H2S后经ET—3脱氯，在经T104将有机硫转化为H2S进行吸收，使总硫＜0.1ppm去压缩机四段。
7、低压机工序该工序采压缩机2台，电机功率2500KW，电压6000V，排气量260m3/min，流程如下：自脱硫工序来的半水煤气压力为0.2～0.4kg/cm2去18～20kg/cm2变换、变脱、脱碳工序，然后回压缩机四进进口，经四级压缩到55kg/cm2去产甲醇。
8、甲醇能力按年产5万吨设计，内件采用均温型，合成压力取55kg/cm2，流程如下：自压缩机四段出口来的气体首先进入油分分离油水经塔前予热器提温后，通过开工电炉进合成塔出气经废热锅炉进塔前予热器，然后经冷却器降温到＜35℃进醇分分离粗甲醇，气体去循环机加压后和补充气一块进油分。
甲醇生产工艺流程图课件(PPT40张)
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
甲醇生产工艺操作流程
甲醇回收蒸馏一、生产流程冷凝器→成品冷却器↑↓↓粗甲醇→预热器→甲醇塔去成品罐二、工艺操作1、开机前准备⑴检查各设备和管道、阀门，将阀门开关到正确位置。
⑵联系供电、供水、供汽部门，按计划时间供电、供水、供汽和空气。
2、开机：打开1、2冷凝器的循环水，3冷凝器的一次水，成品冷却器的一次水，排废泵的冷却水。
通知粗甲醇泵启动，给甲醇塔进料，使塔的液位达到玻璃管液位计的中部停止。
启动进蒸汽阀，使甲醇塔缓缓加热，使塔釜温度达到规定数值。
启动回流泵，使回流罐的液位保持在玻璃管液位计的中部。
待甲醇塔顶温达到64~66℃，塔中温在67~100℃范围内时开始取成品甲醇，同时开始给甲醇塔连续进料。
取甲醇的量和进料量从小到多，慢慢增加，直至达产。
3、停机⑴暂时停机停止甲醇塔进料，继续正常取甲醇，低浓度甲醇另存。
甲醇浓度过低时，停止进蒸汽，待甲醇塔顶温达到30~40℃时，关闭循环水和一次水。
⑵长时间停机停止甲醇塔进料，继续正常取甲醇，低浓度甲醇另存。
进料泵改为加水，塔釜底温104~106℃，塔顶温度101℃，运行1个小时，回流罐的低浓度甲醇另存。
检测无甲醇时停止进蒸汽，待甲醇塔顶温达到30~40℃时，关闭循环水和一次水。
排掉塔釜底的液体排掉冷凝器由型弯底部的液体。
4、操作参数：a、进料浓度40~70%时塔底104~106℃中温67~100℃顶温64~66℃冷凝器3 35℃b、进料浓度96%时塔底92~95℃（开始）中温67~68℃顶温64~66℃冷凝器3 35℃随着塔底废水的增加，其操作参数逐步调整到塔底104~106℃中温67~100℃顶温64~66℃冷凝器3 35℃三、应急预案突然停蒸汽：关掉进料阀门，其它不动。
如果长时间停蒸汽，其它操作按照以上停机顺序进行。
突然停冷却水关掉进料阀门、蒸汽阀门。
生产甲醇的几种流程图
生产甲醇的几种流程图（一）甲醇的生产流程图（二）高压法合成甲醇工艺流程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（三）低压法生产甲醇的原理流程图1加热炉2转化炉 3废热锅炉 4加热器 5脱硫器 6 、24、21、17、12为水冷器7气液分离器 8合成气三段离心式压缩机 9循环气压缩机10甲醇合成塔 11、15 热交换器 13甲醇分离器 14 粗甲醇中间槽16脱轻组分塔 18分离塔 19、22 再沸器20甲醇精馏塔 23 CO2吸收塔（四）甲醇生产高压法、中压法、低压法三种方法及区别高压工艺流程一般指的是使用锌铬催化剂，在300—400℃，30MPa高温高压下合成甲醇的过程。
自从1923年第一次用这种方法合成甲醇成功后，差不多有50年的时间，世界上合成甲醇生产都沿用这种方法，仅在设计上有某些细节不同，例如甲醇合成塔内移热的方法有冷管型连续换热式和冷激型多段换热式两大类；反应气体流动的方式有轴向和径向或者二者兼有的混合型式；有副产蒸汽和不副产蒸汽的流程等。
近几年来，我国开发了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4％左右，反应温度230-290℃。
ICl低压甲醇法为英国ICl公司在1966年研究成功的甲醇生产方法。
从而打破了甲醇合成的高压法的垄断，这是甲醇生产工艺上的一次重大变革，它采用51-1型铜基催化剂，合成压力5MPa。
ICl法所用的合成塔为热壁多段冷激式，结构简单，每段催化剂层上部装有菱形冷激气分配器，使冷激气均匀地进入催化剂层，用以调节塔内温度。
低压法合成塔的型式还有联邦德国Lurgi公司的管束型副产蒸汽合成塔及美国电动研究所的三相甲醇合成系统。
70年代，我国轻工部四川维尼纶厂从法国Speichim公司引进了一套以乙炔尾气为原料日产300吨低压甲醇装置(英国ICI专利技术)。
80年代，齐鲁石化公司第二化肥厂引进了联邦德国Lurge公司的低压甲醇合成装置。
甲醇生产工艺
甲醇生产工艺甲醇生产工艺流程焦炉煤气进入界区后，首先进入气柜，经沉降、缓冲、稳压后进入焦炉气压缩机压缩至 2.5MPa，然后入脱硫装置，进行有机硫水解及无机硫脱除，将焦炉煤气中总硫脱至0.1ppm以下，以满足转化和甲醇合成催化剂对原料气中硫含量的要求。
脱硫后的焦炉煤气进入转化工段，在这里进行加压催化部分氧化，使焦炉煤气中的甲烷和高碳烃转化为甲醇合成的有效成分氢气和一氧化碳。
转化气经二合一机组压缩至 6.0MPa，进行甲醇合成，生成的粗甲醇进入甲醇精馏塔制得符合国标（GB338-92）优等品级精甲醇。
具体工艺如下：1）气柜从焦化厂来的焦炉气，压力约400mmH2O，40℃，经入口水封进入气柜，缓冲、稳压后，送往焦炉煤气压缩工段。
2）焦炉气压缩从气柜来的压力为400mmH2O、温度25℃的焦炉煤气入焦炉煤气压缩机，升压至2.5MPa，冷却到40℃后送脱硫装置。
3）脱硫压力为2.5MPa，温度为40℃的压缩焦炉气首先经过过滤器除去焦油，然后进入氧化铁脱硫槽，将无机硫脱至3-5mg／m3。
粗脱硫后的焦炉气去转化工段预热到350℃后，依次经铁钼预转化器、铁钼转化器将有机硫转化为无机硫，然后进入氧化脱硫槽将大部分无机硫脱除，最后经氧化锌再脱硫，总硫控制在0.1ppm以下。
脱硫后的焦炉气送至转化工段。
4）转化脱硫后的焦炉气（温度350℃，压力2.2MPa，烷烃含量约28%），与蒸汽混合后，由焦炉气预热器加热到约600℃，进入转化炉。
来自空分装置的氧气（温度100℃，压力2.5MPa），掺入一定量的蒸汽，经预热炉预热到500℃后进入转化炉，在转化炉顶部与焦炉气蒸汽混合，通过转化炉催化剂床层进行转化反应。
2CH4 + O2 = 2CO + 4H2 + Q （1）CH4 + H2O = CO + 3H2– Q （2）CH4 + CO2 = 2CO + 2H2– Q （3）CO + H2O = CO2 + H2 + Q （4）反应最终按（4）式达到平衡，出转化炉的转化气温度约950℃，甲烷含量小于0.6%，然后经焦炉气预热器、粗焦炉气预热器、脱盐水预热器回收热量后，由循环水冷却到40℃，分离冷凝液后，去合成甲醇工段。
甲醇生产工艺流程
甲醇生产工艺流程概览甲醇（化学式：CH3OH），也称为“木醇”或“甲基醇”，是一种无色、易挥发的液体化合物。
甲醇广泛应用于工业领域，包括合成有机化合物、清洁燃料和溶剂等。
在本文档中，将介绍甲醇的生产工艺流程，包括原料准备、合成反应和产品纯化等。
原料准备甲醇的生产原料主要包括：天然气、煤、木材和生物质等。
其中，天然气是最常用的原料，因其含量高、易获取和处理成本低等优势。
下面是使用天然气生产甲醇的工艺流程：1.需要首先提取天然气，并通过脱硫、脱水和脱碳等工序对其进行处理，以确保得到纯净的天然气。
2.处理后的天然气进一步经过催化重整反应，将甲烷转化为一氧化碳和氢气。
3.产生的一氧化碳和氢气被输送到合成甲醇的催化剂反应器中，进行合成反应。
合成反应甲醇的合成反应通常是在高温和高压下进行。
在反应器中，一氧化碳和氢气经过催化剂的作用，发生甲醇合成反应。
以下是甲醇合成的主要步骤：1.催化剂：甲醇合成反应的催化剂通常采用金属氧化物，如氧化铜-锌-铝（Cu-Zn-Al）催化剂。
该催化剂具有高活性和选择性，可以提高甲醇的产率。
2.反应条件：甲醇合成反应通常在温度为200至300摄氏度和压力为50至100兆帕的条件下进行。
高温和高压有助于加快反应速率和提高产率。
3.反应机理：甲醇合成反应通过一系列催化步骤进行。
首先，一氧化碳和氢气吸附在催化剂表面，然后发生表面反应，生成甲醇分子。
最后，甲醇分子脱附离开催化剂表面，得到合成甲醇。
产品纯化甲醇合成反应产生的产物含有一定的杂质，需要进行纯化处理才能得到高纯度的甲醇产品。
以下是甲醇的纯化流程：1.分离副产物：合成反应产生的副产物包括水、二甲醚和二甲醇。
通过加热和蒸馏等操作，可以将这些副产物从甲醇中分离出来。
2.还原甲醛：甲醇中可能含有一定量的甲醛，需要进行还原处理。
将甲醇与氢气在催化剂的作用下进行反应，将甲醛还原为甲醇。
3.脱水：甲醇中的水分是一种常见的杂质，需要进行脱水处理。
- 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)。
第三节 甲醇合成工艺条件
一、反应温度
反应温度影响反应速率和选择性 可逆放热反应——最适宜反应温度
甲醇的用途
重要的化工原料 重要的有机溶剂 生化原料 汽油添加剂 燃料
……
甲醇的用途
乙烯的产量代表了一个国家石油化工的水平和能力
石油
裂解
乙烯、丙烯
煤
？
ห้องสมุดไป่ตู้
甲醇的用途
煤
气化
合 成 气
铜基催 化剂
甲 醇
新型分子 筛催化剂
(CH3)2O4S+2H2O
甲醇的化学性质
D 甲醇氯化制氯甲烷
甲醇与氯气、氢气混合，在130－150℃通过金属氯化物作催 化剂的水溶液，或在300－350℃通过沉积在硅胶单体上的氯化
锌(铜、铝)催化剂，可生成一、二、三氯甲烷和四氯化碳
CH3OH+ Cl2+H2 CH3Cl + Cl2 CH2Cl2 + Cl2 CHCl3 + Cl2
CH3Cl+HCl+H2O CH2Cl2+HCl CHCl3+HCl CCl4+HCl
甲醇的化学性质
E 甲醇羰基化制醋酸
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 甲醇与一氧化碳在250℃、50~70MPa下通过碘化钴均相催化剂，
（脱水、缩合、酰化、酮化）
（2）连串副反应
烯烃、酯、酮
一、反应原理及特点
（主反应） 副 反 应
一、反应原理及特点
3、主、副反应之间的竞争
从表中数据可见，合成甲醇主反应的△G0最 大，说明这些副反应在热力学上均比主反应 有利。
二、热力和动力学分析
（二）平衡常数
在同一温度下，P越大， Ky 越大，甲醇的平衡产率越高 在同一压力下，T越低， Ky 越大，甲醇的平衡产率越高
热力学分析结论：
从动力学上分析：
二、热力和动力学分析
（三）催化剂
ZnO－Cr2O3二元催化剂，活化温度380～400℃， 活性较低，为了提高平衡转化率，需在高压下反 应——高压法。 20世纪60年代，中期开发成功的铜基催化剂活性高、 性能好，适宜的反应温度是220～270℃，现广泛采 用于低压法甲醇合成。
甲醇的化学性质
A 甲醇氧化制甲醛和甲酸
甲醇在空气中可被氧化为甲醛，进而氧化为甲酸， Ag CH3OH+1/2O2 HCHO+H2O HCHO+ 1/2O2
Ag
HCOOH
B 甲醇氨化制甲胺
CH3OH+NH3
2CH3OH+NH3
活性氧化铝
370-420 ℃ 5.0-20.0MPa
对ZnO－Cr2O3二元催化剂，最适宜温度 为380~400 ℃；
而对CuO－ ZnO－Al2O3催化剂，最适宜 温度为230~270 ℃ 最适宜温度与转化深度及催化剂的老化程 度有关。
严格控制反应温度，及时移走反应热是关键
二、反应压力
由图可知，温度 一定时，反应压 力越高，甲醇生 成量越多。 压力增大，动力 消耗增大，对设 备的要求也高。 催化剂不同，反 应温度就不相同， 反应压力也不同。 要综合各因素确 定。
结论：主反应在热力学上不占优势！
必须借助催化剂，抑制副反应！ 使主反应在动力学上占优势！
二、热力和动力学分析
（一）热效应
合成甲醇在低于300 ℃条件下操作比在高 温条件下操作要求严 格，温度与压力波动 时容易失控。 而在20MPa左右， 300~400℃进行反应 时，反应热随温度与 压力变化甚小，反应 比较容易控制。
乙 烯 丙 稀
成熟
MTO: Methanol to Olefin
MTO
关键在于催化剂---SAPO-34分子筛催化剂
二、甲醇的生产方法
高压法： 最初生产甲醇的方法，使用锌铬催化剂， 在300~400℃，30MPa高温高压下合成甲醇。 自从1923年第一次用这种方法合成甲醇成功后，差 不多有50年的时间，世界上合成甲醇生产都沿用这 种方法。目前使用已不多。 ICl低压法： 1966年，英国ICl公司研究成功的甲醇合成方法，是 甲醇生产工艺上的一次重大变革。 使用Cu基催化剂，在220~260℃， 5MPa低压下，合 成甲醇。投资少，能耗低，是目前普遍采用的工艺。
第二节 低压法合成甲醇工艺原理 一、反应原理及特点
1、主反应
C O 2H 2
可逆反应
CH3O H
Ho 90.8kJ mol1 298
放热反应
分子数减少的反应
当反应物中有二氧化碳存在时：
CO2 3H 2
CH3O H H 2O
甲醇的物理性质
甲醇系结构最为简单的饱和一元醇，化学式CH3OH。 又称“木醇”或“木精”。
是无色、易流动、有酒精气味、易挥发的可燃液体， 燃烧时无烟有蓝色火焰 。 能与水、乙醇、乙醚等有机溶剂互溶，溶解性能优于 乙醇，能与多种化合物形成共沸混合物， 有毒，误饮5～10毫升能双目失明，大量饮用会导致 死亡。 易燃，与空气混合的爆炸极限为6.0%-36.5%（体积） 密度为0.8100 g/cm3， 沸点为64.8℃
第十一章 甲醇生产工艺
第一节
概述
LOGO
一、甲醇的性质及用途
甲醇的发现
1661英
木质素干馏
甲醇
木醇或木精
1857法 1923德 1966英 一氯甲烷
水解
甲醇
锌铬催化剂
CO和H2
CO和H2
高压 铜催化剂 低压
甲醇（300吨/年）
甲醇
三、原料气组成 氢过量 二氧化碳 惰性气体
三、原料气组成
氢过量
理论比：H2︰CO=2 ︰1； CO含量高对温度控制不利；
CO含量高会引起羰基铁在催化剂上积聚，使催化 剂失活；
H2过量可抑制高级醇、高级烃和还原性物质的生 成，提高粗甲醇的浓度和纯度； 由于H2的导热性能好，H2过量可起到稀释剂的作 用，有利于防止局部过热和控制整个催化剂床层温 度。
有利于调节温度，防止超温，保护铜基催化剂的活性， 延长使用寿命。 能防止催化剂结碳。
三、原料气组成
二氧化碳 弊
与CO相比，生成1千克甲醇多耗 0.7m3的H2 粗甲醇中的含水量增多，甲醇浓度降低，导致 蒸汽消耗升高。 低压法合成甲醇，CO2含量体积分数为5%时甲醇收 率最好。
二、甲醇的生产方法
中压法：
中压法是在低压法研究基础上进一步发展起来的。 由于低压法操作压力低，导致设备体积相当庞大， 不利于甲醇生产的大型化。 因此，发展了压力为10MPa左右的甲醇合成中压法 。它能更有效地降低建厂费用和甲醇生产成本。这 种流程目前主要用于联醇工艺。
一、反应原理及特点
2、副反应
（1）平行副反应 CO + 3H2 → CH4 + H2O 2CO + 2H2 → CH4 + CO2 4CO + 8H2 →C4H9OH + 3H2O 2CO + 4H2 → CH3OCH3 + H2O 2CO →CO2+C（铁、钴、镍存在） 2CH3OH → CH3OCH3 + H2O CH3OH +nCO+2nH2→CnH2n+1CH2OH+ nH2O CH3OH +nCO+2(n-1)H2→CnH2n+1COOH+ (n-1)H2O
三、原料气组成
惰性气体 （N2、CH4等）
合成甲醇的主反应是气体分子数减少的可逆放热反应。 低温、高压有利于化学平衡。而惰性气体的存在会降 低H2和CO的分压，不利于主反应的化学平衡和反应 速率，导致反应转化率下降。
因单程转化率低，反应气体中含大量为转化的原料， 必须循环利用，为避免惰性气体在循环气中积累，必 须将部分循环气从反应系统中排出，以保持一定浓度 的惰性气体含量。
CH3NH2+H2O
(CH3)2NH+2H2O
3CH3OH+NH3
(CH3)3N+3H2O
甲醇的化学性质
C 甲醇酯化制甲酯类
(1) 甲醇与甲酸反应生成甲酸甲酯
CH3OH+HCOOH HCOOCH3+H2O
(2) 甲醇与硫酸反应生成硫酸二甲酯
2CH3OH+ H2SO4 (3) 甲醇与硝酸反应生成硝酸甲酯 CH3OH+ HNO3 CH3NO3+H2O
三、原料气组成
氢过量
反应温度一 定时，增加 氢的浓度， 可以提高CO 的转化率
氢过量太多， 会使设备生 产能力降低。
三、原料气组成
二氧化碳
利
从反应式看，CO2也参加生成甲醇的反应； CO2的存在，一定程度上抑制了二甲醚的生成。因为 二甲醚是 2分子甲醇脱水反应的产物，CO2与H2合成 甲醇的反应生成1分子H2O，H2O的存在对抑制甲醇 脱水反应起到了积极的作用。 阻止 CO转化成 CO2，这个反应在H2O存在时会发生。
△H=f(T,P)
二、热力和动力学分析
（二）平衡常数
温度升高， rG
m
低
小
大
增大，平衡常
数Kf 变小。说明
在低温下反应， 对甲醇的合成有 利。