甲醇工艺流程
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。
甲醇生产工艺流程图
甲醇生产工艺流程图甲醇是一种重要的有机化合物,广泛应用于化工、医药和能源领域。
下面将介绍甲醇的生产工艺流程图及相关说明。
生产工艺流程图以下是甲醇生产的典型工艺流程图:1.原料准备:甲醇生产的主要原料是天然气和水。
2.蒸汽重整:天然气中的甲烷经过蒸汽重整反应产生合成气(一氧化碳和氢气)。
3.合成气净化:合成气通过净化设备去除杂质,保证反应的纯度。
4.合成反应:合成气在催化剂的作用下进行甲醇合成反应。
5.甲醇提取:从反应产物中提取和纯化甲醇,得到甲醇成品。
工艺步骤详解原料准备甲醇生产的原料主要是天然气和水。
天然气中的甲烷是甲醇的主要来源,通过气化反应转化为合成气。
蒸汽重整在蒸汽重整反应中,甲烷与蒸汽在高温高压条件下反应,生成一氧化碳和氢气。
这是甲醇合成反应的前驱步骤。
合成气净化合成气中可能含有二氧化碳、硫化氢等杂质,需要通过净化设备进行处理,以保证催化剂的稳定性和反应效果。
合成反应合成气在催化剂的作用下进行甲醇合成反应,生成甲醇。
合成气中的一氧化碳和氢气在特定温度下通过多级反应生成甲醇。
甲醇提取从反应产物中提取和纯化甲醇,通常采用蒸馏和结晶等工艺进行提纯,得到符合工业标准的甲醇产品。
结论甲醇生产工艺是一个复杂的过程,需要经过多个步骤的精心设计和操作才能获得高质量的产品。
通过合理控制反应条件、提高催化剂的活性和选择合适的分离工艺,可以提高甲醇生产效率和产品质量,满足不同需求。
以上是关于甲醇生产工艺流程图的介绍,希望能给您带来一些帮助和启发。
甲醇工艺流程介绍
甲醇工艺流程介绍甲醇是一种重要的有机化工产品,广泛应用于化工、医药、农药、塑料、合成纤维等领域。
甲醇的生产工艺主要有四种,包括合成气法、天然气重整法、甲烷水蒸气重整法和木质素液化法。
本文将详细介绍甲醇的生产工艺流程。
一、合成气法合成气法是最常用的甲醇生产工艺,其主要原料是天然气或煤炭。
该工艺流程包括气化、合成气净化、气体转化、甲醇合成和甲醇精制等环节。
首先,将天然气或煤炭进行气化,生成合成气。
气化反应需要高温高压环境下进行,主要反应为C+H2O=CO+H2、气化产物中含有一定量的一氧化碳和氢气。
接下来,对合成气进行净化。
合成气中的杂质如硫化物、氨、氯化物等需要被去除,以保证后续反应的顺利进行。
净化工艺主要包括酸性气体的吸收、氢气和一氧化碳的选择性吸附等。
然后,将净化后的合成气进行转化。
转化主要是通过催化剂的作用,将一氧化碳和二氧化碳转化为甲醇。
转化反应的主要反应为CO+2H2=CH3OH。
该反应需要适宜的温度和压力条件,并且需要选择合适的催化剂。
最后,将合成气中生成的甲醇进行精制。
精制工艺主要包括蒸馏、吸附和冷凝等过程,以去除甲醇中的杂质,得到高纯度的甲醇产品。
二、天然气重整法天然气重整法是一种以天然气为原料生产甲醇的工艺。
该工艺流程包括重整、甲醇合成和甲醇精制等环节。
首先,将天然气进行重整反应,生成合成气。
重整反应主要是将天然气中的甲烷和水蒸气在催化剂的作用下进行反应,生成氢气和一氧化碳。
重整反应的主要反应为CH4+H2O=CO+3H2接下来,将重整反应生成的合成气进行甲醇合成。
甲醇合成反应的条件和催化剂与合成气法相似。
最后,对甲醇进行精制,得到高纯度的甲醇产品。
三、甲烷水蒸气重整法甲烷水蒸气重整法是一种以天然气为原料生产甲醇的工艺。
该工艺流程包括甲烷水蒸气重整、甲醇合成和甲醇精制等环节。
首先,将甲烷进行水蒸气重整反应,生成合成气。
重整反应的主要反应为CH4+H2O=CO+3H2接下来,将重整反应生成的合成气进行甲醇合成。
甲醇合成工艺流程
甲醇合成工艺流程甲醇合成是一种重要的化学工艺,用于生产甲醇这种重要的有机化合物。
下面将介绍甲醇合成的工艺流程。
首先,甲醇合成的原料主要包括一氧化碳和氢气。
一氧化碳可以通过化石燃料的气化或者过程废气的处理得到。
而氢气可以通过天然气重整反应或者通过电解水得到。
在甲醇合成过程中,首先需要对原料进行净化和预热。
一氧化碳和氢气通过净化装置,去除其中的杂质和有毒物质。
然后,原料进入加热器,通过加热提高其温度,为后续的反应做准备。
接下来,原料进入甲醇合成反应器。
在反应器中,一氧化碳和氢气发生甲醇合成反应,生成甲醇和水。
这个反应是一个高压、高温的反应,需要使用催化剂来提高反应速率和选择性。
常用的催化剂包括铜、锌、铝和锆等金属催化剂。
反应器内部可以采用固定床、流化床或者微管等不同形式。
在反应过程中,甲醇和水汽经过冷却装置,进行冷却,使其冷凝成液体。
然后,通过分离装置,将液体甲醇和水汽进行分离。
水汽可以再循环利用,或者通过进一步处理后排放。
甲醇分离纯化是甲醇合成工艺中的重要环节。
甲醇需经过除杂工艺,去除其中的杂质,如碱金属、杂质醇、酮和酚等。
常用的方法有萃取、析出、蒸馏等。
经过精馏、提纯等处理,最终得到纯度高的甲醇产品。
在甲醇合成工艺中,还需要对废气进行处理。
废气中一般含有甲烷、氢气、一氧化碳等有价值的成分,可以通过分离和净化技术进行回收利用。
同时,废气中也含有一些有害物质,如二氧化碳、氮氧化物等,需要经过净化和处理后排放。
总结起来,甲醇合成的工艺流程主要包括原料净化预热、甲醇合成反应、冷却分离、甲醇纯化和废气处理等步骤。
这些步骤的操作和控制都需要高度的工艺和技术要求,以确保甲醇的合成和生产过程稳定、高效并符合环保要求。
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
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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
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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
煤制甲醇各段工艺流程
煤制甲醇各段工艺流程煤制甲醇是一种将煤炭作为原料,通过气化、合成、精制等工艺流程生产甲醇的方法。
下面将详细介绍煤制甲醇的各段工艺流程。
第一段工艺流程:煤炭气化煤炭气化是将煤炭转化为气态燃料的过程。
首先,煤炭经过粉碎和干燥后,进入气化炉。
在气化炉中通过高温和压力作用下,煤炭与氧气或蒸汽反应,产生一氧化碳和氢气,同时生成小量的氮气和二氧化碳等不纯物质。
这个气体混合物称为合成气。
在气化过程中,需要控制反应温度、压力和气化剂的比例,以保证合成气的成分和质量。
第二段工艺流程:合成气净化由于合成气中含有大量杂质,需要通过净化流程进行处理。
首先,通过除尘系统将固体杂质去除。
然后,将合成气通过洗涤剂进行洗涤,除去硫化氢、苯、甲苯等硫化物和苯类化合物。
此外,合成气中还含有一定量的水蒸汽,需要通过冷凝器进行冷却和除水处理,以防止后续合成反应的腐蚀和催化剂的中毒。
第三段工艺流程:甲醇合成净化后的合成气进入甲醇合成过程。
甲醇合成是一种催化反应,需要使用铜、锌等金属催化剂。
合成气首先经过变压吸附装置,去除气体中的氢气和一氧化碳,保证反应进程中的化学平衡。
然后,气体通过加热、焦化和还原等步骤,得到含甲醇的合成气。
最后,合成气进入甲醇合成反应器,在高温和高压下与催化剂发生反应,生成甲醇。
这个反应是自发进行的,产物中还包含少量的一氧化碳和二氧化碳。
第四段工艺流程:甲醇精制甲醇合成产物中存在一定的杂质和副产物,需要通过精制过程进行处理。
首先,通过脱碳剂将一氧化碳和二氧化碳去除。
然后,通过蒸馏和提纯装置,将甲醇中的其他杂质和不纯物质去除,得到高纯度的甲醇。
同时,还需要对废气进行处理,以减少对环境的负面影响。
这个过程是一个能耗较高的环节。
以上就是煤制甲醇的各段工艺流程。
通过气化、合成、精制等过程,可以将煤炭转化为甲醇,实现能源的转化和高效利用。
煤制甲醇是一种可持续发展的能源产业,具有重要的意义和广阔的应用前景。
甲醇厂工艺流程
甲醇厂工艺流程
《甲醇厂工艺流程》
甲醇是一种重要的化工品,广泛应用于制造塑料、涂料、溶剂和燃料等领域。
甲醇厂是生产甲醇的重要工厂,其工艺流程是保证甲醇质量和产量的关键。
甲醇厂的工艺流程通常包括原料气体净化、气体制冷、合成气制备、甲醇合成和甲醇提纯等步骤。
首先,原料气体中的杂质需要进行净化处理,以保证后续反应的顺利进行。
然后,气体通过制冷装置进行冷却,将其中的水蒸汽和一些杂质气体凝结成液体,以提高合成气的纯度。
接下来,经过催化剂反应,将合成气转化为甲醇。
最后,通过蒸馏、吸附和其他方法,将甲醇从合成气中提取并提纯,得到高纯度的甲醇产品。
在整个工艺流程中,控制温度、压力和反应物质的比例是非常关键的。
合成气是由一定比例的一氧化碳和氢气组成,而且合成气的质量和纯度对甲醇的合成效率和品质有很大影响。
此外,催化剂的选择和性能也是关键因素,能否有效地促进合成反应的进行,直接影响甲醇的产量和质量。
除了基本的生产工艺外,甲醇厂还需要考虑能源消耗和环境污染的问题。
优化工艺流程,提高能源利用率,减少废弃物的排放,是甲醇生产厂持续发展的重要方向。
总的来说,甲醇厂的工艺流程是一个相对复杂的系统工程,需
要多方面的技术和工艺知识来保证生产的顺利进行。
只有科学合理地设计和控制工艺流程,才能生产出高品质的甲醇产品。
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有机化工产品,常用于生产乙烯、丙烯等化工产品,并且也可作为清洁能源的替代品。
制甲醇的工艺流程主要包括气化、合成气的制备、合成气的制醇、甲醇的精制和下游加工等几个过程。
首先,气化是制甲醇的第一步,将天然气、煤或其他类似原料通过气化反应转化为合成气。
合成气主要成分为一氧化碳、氢气和二氧化碳等。
在合成气制备中,需要加入适量的蒸汽和空气,将原料在经过变换反应器后转化为合成气。
合成气制醇是制甲醇的第二步,将合成气通过催化剂反应器,进行变换反应,并产生一定浓度的甲醇。
该过程中需要经过合成气的转化、选择性催化剂的选择以及反应温度和压力的控制。
甲醇的精制是制甲醇的第三步,通过蒸馏、吸附和结晶等操作将甲醇纯度提高到工业级标准。
在精制过程中,需要对甲醇的物理性质和化学性质进行分离和处理,以满足不同用途的需求。
下游加工是制甲醇的最后步骤,将甲醇作为原料,进一步加工成其他化工产品。
这包括将甲醇转化为乙烯、丙烯等,或者将甲醇作为清洁能源使用,例如制备柴油、燃料乙醇等。
在这一系列的工艺流程中,严格控制反应条件、选用高效催化剂和优化生产工艺都是确保制甲醇工艺流程稳定和高效的重要
因素。
相信随着科技的发展,制甲醇的工艺流程会不断进步,为清洁能源和化工行业带来更多的发展机遇。
煤制甲醇的四个工艺过程
煤制甲醇的四个工艺过程煤制甲醇是指利用煤作为原料,通过化学反应将其转化为甲醇的过程。
煤是一种丰富的化石燃料资源,其主要成分是碳、氢、氧、氮和硫等元素。
煤制甲醇的工艺过程主要包括煤气化、气体净化、甲醇合成和甲醇精制四个步骤。
下面将详细介绍这四个工艺过程。
1. 煤气化煤气化是将煤在高温下进行化学反应,将其转化为气体燃料和化工原料的过程。
该过程主要通过两种方法进行:一种是氧气气化,即利用氧气在高温下与煤发生反应,产生合成气和焦炭;另一种是空气气化,即利用空气氧化煤,产生气化气和灰渣。
气化产物中的合成气是煤制甲醇的重要原料,它主要由一氧化碳、二氧化碳、氢气和甲烷等组成。
2. 气体净化气体净化是将煤气化产生的合成气进行净化处理,去除其中的杂质和有害物质的过程。
合成气中的杂质主要包括硫化物、氨、焦油、灰尘等。
这些杂质会对催化剂产生毒性影响,降低甲醇合成的效果。
因此,在甲醇合成之前,需要对合成气进行精细处理和净化。
这一过程主要通过吸附、洗涤、除尘和脱硫等方法进行。
3. 甲醇合成甲醇合成是将净化后的合成气进行化学反应,将一氧化碳和氢气转化为甲醇的过程。
该过程主要通过催化剂催化进行,常用的催化剂包括铜锌基和锌铬基等。
在反应过程中,一氧化碳和氢气在催化剂的作用下发生反应,生成甲醇。
甲醇是一种无色、可燃液体,可以作为燃料、溶剂和化学原料等。
甲醇合成反应具有一定的热力学和动力学特征,需要在适宜的温度、压力和催化剂条件下进行。
4. 甲醇精制甲醇精制是将合成甲醇进行分离和提纯的过程。
在甲醇合成反应中,会生成一些副反应产物和杂质,如二甲醚、水、硫化物等。
这些物质会对甲醇的质量和纯度产生影响,因此需要进行精制处理。
通常采用蒸馏、萃取、吸附、冷却等技术进行甲醇的分离和提纯。
通过这些工艺,可以使甲醇的纯度达到工业要求,并满足不同行业的使用需求。
总结起来,煤制甲醇的四个工艺过程包括煤气化、气体净化、甲醇合成和甲醇精制。
这些过程对于制备高质量的甲醇至关重要,可以充分利用煤资源,实现清洁能源的生产和利用。
甲醇精馏工艺流程
甲醇精馏工艺流程甲醇精馏是一种常用的分离和纯化甲醇的工艺,它能有效地提高甲醇的纯度和收率。
甲醇精馏工艺流程如下:1.原料准备:将含有甲醇的混合物作为原料,通常是甲醇和水的混合物。
首先,需要对原料进行预处理,去除其中的杂质和固体颗粒。
2.加热和蒸发:将预处理后的原料送入蒸发器中,通过加热使其达到沸点,甲醇和水开始蒸发。
在蒸发过程中,甲醇和水会形成蒸汽,进入精馏塔中。
3.精馏塔:精馏塔是甲醇精馏工艺中的核心设备。
它通常由多个塔板组成,每个塔板上都有一层塔盘。
蒸汽从底部进入塔盘,沿着塔盘向上升,通过塔盘的孔洞进入到上一层塔盘。
在塔盘上,蒸汽与下降的液体产生接触,并发生物理和化学反应。
4.分馏和分离:在精馏塔中,甲醇和水的汽液混合物根据其沸点的差异进行分馏和分离。
由于甲醇的沸点较低,它会更快地升至塔顶,而水则会滞留在底部。
当液体通过塔板时,会与蒸汽发生交换,使物质分离得更加彻底。
5.冷凝和回收:当甲醇蒸汽上升到塔顶时,会进入冷凝器进行冷却和冷凝。
冷却后的甲醇会凝结为液体,并从冷凝器底部流出。
这部分冷凝的液体就是纯度较高的甲醇。
冷却后的水蒸汽会从冷凝器顶部排出,并经过处理后进行再利用。
6.储存和提纯:通过以上工艺,可以得到一定纯度的甲醇。
最后,将甲醇存储在合适的容器中,通过进一步的提纯工艺,如蒸馏、洗涤等,可以得到更高纯度的甲醇。
甲醇精馏过程中需要注意的问题包括操作温度、压力、流量以及适当的控制操作参数,以保证甲醇的高纯度和高收率。
此外,还需要注意安全防范措施,以防止甲醇泄漏和产生危险的化学反应。
甲醇的工艺流程 流程简述
甲醇的工艺流程流程简述下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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甲醇合成工艺介绍
2024/7/18
第二章 液体燃料及其添加剂
11
➢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左右的甲醇中压合成法。它能更有效的降低 建厂费用和甲醇生产成本。中压法的操作压力范围 为一般为10~27MPa,温度为235~315℃。该法的关 键在于使用了一种新型铜基催化剂(Cu-Zn-Al), 综合利用指标要比低压法更好。
(2)气相合成甲醇法
气相合成甲醇的主要反应式为:
✓ CO+2H2=CH3OH(g)
△H= -90.8kJ/mol ①
✓ 当有CO2存在时,CO2按下列反应生成甲醇:
✓ CO2+H2=CO+H2O(g) △H= +41.3kJ/mol ②
✓ CO+2H2=CH3OH(g) △H= -90.8kJ/mol ③
➢ Lurgi管壳型甲醇合成反应器
– 结构特点:
• 形似列管式换热器,在塔内,列管中装填催 化剂,管间为沸腾水 ;
• 原料气与出塔气换热至230℃左右进入合成塔, 反应放出的热经管壁传给管间的沸腾水,产 生4MPa左右的饱和蒸汽,用来驱动透平压缩 机。合成塔全系统的温度条件用蒸汽压来控 制,从而保证催化剂床层大致为等温。
➢中压法合成甲醇工艺流程ห้องสมุดไป่ตู้
以上三种方法的流程基本相同。但 所使用的催化剂不同,因而操作压力和 操作温度等级不同,反应器的结构也就 有所不同。从合成反应理论上讲,提高 压力对合成反应有利,但在高活性铜基 催化剂研制成功后,降低合成压力就有 了可能。在较低压力和较低温度下合成 甲醇,可以降低对设备的要求,简化压 缩系统,节省动力消耗,可以节省投资 和降低生产成本。
制甲醇工艺流程
制甲醇工艺流程甲醇,化学式CH3OH,是一种重要的有机化合物,也是一种重要的工业原料。
甲醇工艺流程是指甲醇的生产过程,通常包括原料准备、合成、精馏和提纯等步骤。
下面将详细介绍甲醇工艺流程的各个环节。
1. 原料准备甲醇的主要原料是天然气、煤、木质纤维等。
天然气是最常用的原料,其主要成分是甲烷,可以通过催化气化制备合成气。
合成气中含有一定比例的一氧化碳和氢气,是甲醇合成的重要原料。
在原料准备阶段,需要对原料进行处理,去除杂质和调整成分比例,以满足甲醇合成的要求。
2. 合成甲醇的合成是通过一系列化学反应实现的。
通常采用的是低温低压合成法,即在一定的温度和压力条件下,将合成气经过催化剂催化反应生成甲醇。
常用的催化剂有氧化锌、铬、铜等金属氧化物。
合成反应是一个复杂的多步反应过程,需要严格控制反应条件和催化剂的选择,以提高甲醇的产率和纯度。
3. 精馏合成反应产生的甲醇与未反应的气体和液体混合物需要进行分离和提纯。
这一过程通常采用精馏法,即根据不同物质的沸点差异,通过升温使其分离。
在精馏过程中,需要控制温度和压力,以保证甲醇的纯度和产率。
4. 提纯精馏得到的甲醇仍然可能含有少量杂质,需要进行进一步的提纯。
常用的方法包括结晶法、萃取法和蒸馏法等。
通过这些方法,可以去除甲醇中的水、酸、碱等杂质,提高甲醇的纯度和质量。
以上就是甲醇工艺流程的主要环节。
通过原料准备、合成、精馏和提纯等步骤,可以实现甲醇的高效生产。
甲醇作为重要的工业原料,在化工、医药、农业等领域有着广泛的应用,其生产工艺的优化和改进对于提高甲醇的产率和质量具有重要意义。
希望本文对甲醇工艺流程有所帮助。
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
1
+
2
-
知识点
3
4
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
甲醇合成工艺流程
甲醇合成工艺流程甲醇合成是重要的有机化工工艺之一,甲醇是一种重要的有机溶剂和化工中间体,广泛应用于化工、医药、油田勘探等领域。
甲醇的合成工艺流程主要包括合成气制备、甲醇合成和甲醇提纯三个环节。
合成气制备是甲醇合成的关键步骤之一,此步骤主要是将煤炭、天然气等碳源转化为合成气(主要是一氧化碳和氢气)。
合成气制备的主要反应有气化、转化和变换等。
气化是将固体或液体碳源转化为气体状的一种化学反应。
常用的气化剂有氧气、水蒸汽等,气化产物主要有一氧化碳、二氧化碳、氢气等。
转化反应是将气化产物中的一氧化碳和二氧化碳转化为一氧化碳和氢气,主要反应有水煤气变换、甲烷化反应等。
根据不同的碳源和气化剂,选择不同的气化方式和催化剂,可以得到不同组成的合成气。
甲醇的合成是主要步骤之一,主要反应是一氧化碳和氢气发生合成反应生成甲醇。
合成反应通常在高温和高压条件下进行,主要有甲醇合成、甲烷醇转化等。
甲醇合成反应需要选择合适的催化剂,常用的有Cu-ZnO/Al2O3、Cu-MnO/Al2O3等。
此反应是一个复杂的平衡反应,需要控制合成气的组成、反应温度和压力等条件,以提高甲醇的产率和产品质量。
甲醇的提纯是合成工艺流程中的最后一个环节,目的是去除其中的杂质,提高甲醇的纯度。
常用的甲醇提纯方法有蒸馏法、吸收法、结晶法等。
蒸馏法是最常用、最常见的提纯方法,主要通过加热和冷却等操作将甲醇蒸馏,去除其中的水、醛基、酸性物质等。
吸收法是将甲醇溶液通过吸收剂吸收其中的水和杂质,再通过脱溶和干燥等操作得到纯净的甲醇。
结晶法则是通过控制温度和溶剂等条件,使溶液中的甲醇结晶出来,而去除其中的杂质。
综上所述,甲醇的合成工艺流程主要包括合成气制备、甲醇合成和甲醇提纯三个环节。
合成气制备将碳源转化为合成气,甲醇合成是将一氧化碳和氢气反应生成甲醇,甲醇提纯则是去除其中的杂质提高甲醇的纯度。
通过合理控制工艺参数和选择合适的催化剂,可以提高甲醇的产率和产品质量,促进甲醇合成工艺的发展与应用。
以煤为原料生产甲醇的工艺流程
以煤为原料生产甲醇的工艺流程甲醇是一种重要的有机化工原料,以及汽车燃料。
煤是一种丰富的化石燃料资源,它经过一系列的化学反应可以转化为甲醇。
下面是以煤为原料生产甲醇的工艺流程。
工艺流程如下:1.煤气化:首先,通过将煤进行气化,将煤转化为合成气。
在这个过程中,煤在高温和氧气或水蒸气的存在下进行反应,生成一种含有氢气、一氧化碳和少量氮气的气体。
2.CO变换:合成气中的一氧化碳经过CO变换反应得到一氧化碳和二氧化碳的混合气体。
这个反应通常在催化剂的存在下进行,以提高反应速率和选择性。
3.氢气制备:合成气经过水蒸气重整反应,其中一氧化碳与水蒸气进行反应,生成富含氢气的气体。
这个反应通常在高温和催化剂存在下进行。
4.气体净化:合成气中的杂质和硫化物需要被去除,以避免对后续反应的影响。
合成气经过净化工艺,如冷却、净化等步骤,以提高气体的纯度。
5.合成甲醇:经过净化后的气体进入甲醇合成反应器。
在反应器中,一氧化碳和二氧化碳与氢气进行反应,生成甲醇和水。
这个反应需要催化剂的存在,并在适当的温度和压力条件下进行。
6.甲醇分离:合成反应得到的产物中,主要是甲醇和水。
这些产物需要进行分离,通常采用蒸馏的方法进行。
根据物质的沸点差异,可以将甲醇和水分离开来。
7.甲醇纯化:分离得到的甲醇还需要进行进一步的纯化,以提高甲醇的质量和纯度。
纯化过程包括去除杂质、脱色等步骤,可以使用一系列的化学方法来完成。
8.储运:纯化的甲醇可以进入储存设备,如储罐或管道,以备后续使用。
甲醇可以用于制药、化工、饲料添加剂、燃料等多个领域。
总结:以煤为原料生产甲醇的工艺流程包括煤气化、CO变换、氢气制备、气体净化、甲醇合成、甲醇分离和纯化、以及储运等步骤。
这个流程利用了煤的丰富资源,将其转化为甲醇等有机化学品,具有重要的经济和环境效益。
甲醇作为重要的能源和化工原料,在多个领域得到了广泛的应用。
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甲醇的工艺流程目前工业上几乎都是采用一氧化碳、二氧化碳加压催化氢化法合成甲醇.典型的流程包括原料气制造、原料气净化、甲醇合成、粗甲醇精馏等工序.天然气、石脑油、重油、煤及其加工产品(焦炭、焦炉煤气)、乙炔尾气等均可作为生产甲醇合成气的原料.天然气与石脑油的蒸气转化需在结构复杂造价很高的转化炉中进行.转化炉设置有辐射室与对流室,在高温,催化剂存在下进行烃类蒸气转化反应.重油部分氧化需在高温气化炉中进行.以固体燃料为原料时,可用间歇气化或连续气化制水煤气.间歇气化法以空气、蒸汽为气化剂,将吹风、制气阶段分开进行,连续气化以氧气、蒸汽为气化剂,过程连续进行.甲醇生产中所使用的多种催化剂,如天然气与石脑油蒸气转化催化剂、甲醇合成催化剂都易受硫化物毒害而失去活性,必须将硫化物除净.气体脱硫方法可分为两类,一类是干法脱硫,一类是湿法脱硫.干法脱硫设备简单,但由于反应速率较慢,设备比较庞大.湿法脱硫可分为物理吸收法、化学吸收法与直接氧化法三类.甲醇的合成是在高温、高压、催化剂存在下进行的,是典型的复合气-固相催化反应过程.随着甲醇合成催化剂技术的不断发展,目前总的趋势是由高压向低、中压发展.粗甲醇中存在水分、高级醇、醚、酮等杂质,需要精制.精制过程包括精馏与化学处理.化学处理主要用碱破坏在精馏过程中难以分离的杂质,并调节PH.精馏主要是除去易挥发组分,如二甲醚、以及难以挥发的组分,如乙醇高级醇、水等.甲醇生产的总流程长,工艺复杂,根据不同原料与不同的净化方法可以演变为多种生产流程.下面简述高压法、中压法、低压法三种方法及区别高压法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℃.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.例如ICI公司研究成功了51-2型铜基催化剂,其化学组成和活性与低压合成催化剂51-1型差不多,只是催化剂的晶体结构不相同,制造成本比51-1型高贵.由于这种催化剂在较高压力下也能维持较长的寿命,从而使ICI公司有可能将原有的5MPa的合成压力提高到l0MPa,所用合成塔与低压法相同也是四段冷激式,其流程和设备与低压法类似.低压法ICl低压甲醇法为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,第二化肥厂引进了联邦德国Lurge公司的低压甲醇合成装置.甲醇的具体生产方法1. 天然气制甲醇的生产方法天然气是制造甲醇的主要原料.天然气的主要组分是甲烷,还含有少量的其他烷烃、烯烃与氮气.以天然气生产甲醇原料气有蒸汽转化、催化部分氧化、非催化部分氧化等方法,其中蒸汽转化法应用得最广泛,它是在管式炉中常压或加压下进行的.由于反应吸热必须从外部供热以保持所要求的转化温度,一般是在管间燃烧某种燃料气来实现,转化用的蒸汽直接在装置上靠烟道气和转化气的热量制取.由于天然气蒸汽转化法制的合成气中,氢过量而一氧化碳与二氧化碳量不足,工业上解决这个问题的方法一是采用添加二氧化碳的蒸汽转化法,以达到合适的配比,二氧化碳可以外部供应,也可以由转化炉烟道气中回收.另一种方法是以天然气为原料的二段转化法,即在第一段转化中进行天然气的蒸汽转化,只有约1/4的甲烷进行反应,第二段进行天然气的部分氧化,不仅所得合成气配比合适而且由于第二段反应温度提高到800℃以上,残留的甲烷量可以减少,增加了合成甲醇的有效气体组分.天然气进入蒸汽转化炉前需进行净化处理清除有害杂质,要求净化后气体含硫量小于0.1mL/m3.转化后的气体经压缩去合成工段合成甲醇.2. 煤、焦炭制甲醇的生产方法煤与焦炭是制造甲醇粗原料气的主要固体燃料.用煤和焦炭制甲醇的工艺路线包括燃料的气化、气体的脱硫、变换、脱碳及甲醇合成与精制.用蒸汽与氧气(或空气、富氧空气)对煤、焦炭进行热加工称为固体燃料气化,气化所得可燃性气体通称煤气是制造甲醇的初始原料气,气化的主要设备是煤气发生炉,按煤在炉中的运动方式,气化方法可分为固定床(移动床)气化法、流化床气化法和气流床气化法.国内用煤与焦炭制甲醇的煤气化——般都沿用固定床间歇气化法,煤气炉沿用UCJ炉.在国外对于煤的气化,目前已工业化的煤气化炉有柯柏斯-托切克(Koppers-Totzek)、(Lurge)及温克勒(Winkler)三种.还有第二、第三代煤气化炉的炉型主要有德士古(Texaco)及谢尔-柯柏斯(Shell--Koppers)等.用煤和焦炭制得的粗原料气组分中氢碳比太低,故在气体脱硫后要经过变换工序.使过量的一氧化碳变换为氢气和二氧化碳,再经脱碳工序将过量的二氧化碳除去.原料气经过压缩、甲醇合成与精馏精制后制得甲醇.3.油制甲醇的生产方法工业上用油来制取甲醇的油品主要有二类:一类是石脑油,另一类是重油.原油精馏所得的220℃以下的馏分称为轻油,又称石脑油.以石脑油为原料生产合成气的方法有加压蒸汽转化法,催化部分氧化法、加压非催化部分氧化法、间歇催化转化法等.目前用石脑油生产甲醇原料气的主要方法是加压蒸汽转化法.石脑油的加压蒸汽转化需在结构复杂的转化炉中进行.转化炉设置有辐射室与对流室,在高温、催化剂存在下进行烃类蒸汽转化反应.石脑油经蒸汽转化后,其组成恰可满足合成甲醇之需要.既无需在转化前后补加二氧化碳或设二段转化,也无需经变换、脱碳调整其组成.重油是石油炼制过程中的一种产品,根据炼制方法不同,可分为常压重油、减压重油、裂化重油及它们的混合物.以重油为原料制取甲醇原料气有部分氧化法与高温裂解法两种途径.裂解法需在1400℃以上的高温下,在蓄热炉中将重油裂解,虽然可以不用氧气,但设备复杂,操作麻烦,生成炭黑量多.重油部分氧化是指重质烃类和氧气进行燃烧反应,反应放热,使部分碳氢化合物发生热裂解,裂解产物进一步发生氧化、重整反应,最终得到以H2、CO为主,及少量CO2、CH4的合成气供甲醇合成使用.重油部分氧化法所生成的合成气,由于原料重油中碳氢比高,合成气中一氧化碳与二氧化碳含量过量,需将部分合成气经过变换,使一氧化碳与水蒸气作用生成氢气与二氧化碳,然后脱除二氧化碳,以达到合成甲醇所需之组成.合成后的粗甲醇需经过精制,除去杂质与水,得到精甲醇.4.联醇生产方法与合成氨联合生产甲醇简称联醇,这是一种合成气的净化工艺,以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.联醇生产的工艺条件是在压缩机五段出口与铜洗工序进口之间增加一套甲醇合成的装置,包括甲醇合成塔、循环机、水冷器、分离器和粗甲醇贮槽等有关设备,工艺流程是压缩机五段出口气体先进人甲醇合成塔,大部分原先要在铜洗工序除去的一氧化碳和二氧化碳在甲醇合成塔内与氢气反应生成甲醇,联产甲醇后进入铜洗工序的气体一氧化碳含量明显降低,减轻了铜洗负荷,同时变换工序的一氧化碳指标可适量放宽,降低了变换的蒸汽消耗,而且压缩机前几段气缸输送的一氧化碳成为有效气体,压缩机电耗降低.联产甲醇后能耗降低较明显,可使每吨氨节电50kw.h,节省蒸汽0.4t,折合能耗为200万kJ.联醇工艺流程必须重视原料气的精脱硫和精馏等工序,以保证甲醇催化剂使用寿命和甲醇产品质量。
内容简介本书主要介绍了甲醇生产的基本原理、工艺条件、工艺过程、主要设备和操作注意事项。
内容包括:甲醇及其水溶液的性质;合成甲醇的工业发展概况;以天然气为原料制甲醇原料气;以固体燃料为原料制甲醇原料气;空气的液化分离;甲醇原料气中一氧化碳的变换;干法脱硫、湿法脱硫以及硫磺的回收方法;低温甲醇洗、碳酸丙烯酯法、法脱除二氧化碳;甲醇合成反应;粗甲醇的精馏。
本书可作为化工工艺专业教材,也可作为化工企业中级技工培训教材。
图书目录绪论第一节概述第二节甲醇及其水溶液的性质一、甲醇的一般性质二、甲醇?水系统的性质三、甲醇与有机物的共沸四、气体在甲醇中的溶解五、甲醇的化学性质第三节甲醇的生产方法一、氯甲烷水解法二、甲烷部分氧化法三、由碳的氧化物与氢合成四、合成甲醇的工业发展情况五、发展趋势思考与练习题第一章以天然气为原料制甲醇原料气第一节天然气蒸汽转化的基本原理一、蒸汽转化反应与反应平衡二、粒内扩散对宏观反应速率的影响第二节天然气蒸汽转化催化剂一、主要组分及其作用二、转化催化剂的制备三、转化催化剂的还原与钝化四、催化剂的中毒与再生第三节天然气蒸汽转化的工艺操作条件一、温度二、压力三、二氧化碳添加量四、水碳比五、空速第四节天然气蒸汽转化的工艺流程与设备一、ICI法二、Topse法三、Kellogg法四、一段炉、二段炉串联法本章小结思考与练习题第二章以固体燃料为原料制甲醇原料气第一节水煤气生产的基本原理与生产工艺一、固体燃料气化的基本原理二、固体燃料气化分类第二节水煤浆加压气化的生产过程一、概况二、水煤浆的开发和应用三、水煤浆加压气化法本章小结思考与练习题第三章空气的液化分离第一节空气的液化分离一、空气的温?熵图二、空气液化的基本原理三、液体空气的精馏四、空气的净化第二节空分的工艺流程一、低压空气膨胀型(外压式供氧、氮)二、高压空气膨胀型(全内压式供氧、氮) 第三节空分装置的操作要点一、空气分离装置的启动二、正常操作三、异常现象及处理本章小结思考与练习题第四章甲醇原料气中一氧化碳的变换第一节一氧化碳变换原理一、变换反应的特点二、变换反应的化学平衡三、变换反应速率四、工艺操作条件第二节变换催化剂一、催化剂组成二、变换催化剂第三节变换工艺流程及设备一、中温变换流程二、全低温变换流程三、主要设备四、耐硫低温变换操作要点本章小结思考与练习题第五章脱硫第一节干法脱硫一、钴钼加氢转化二、氧化锌法三、活性炭法四、钴钼加氢串氧化锌脱硫系统操作要点第二节湿法脱硫一、改良ADA法(蒽醌二磺酸钠法)二、栲胶法三、PDS法第三节脱硫的主要设备一、脱硫塔二、再生设备三、湿式氧化法脱硫生产操作要点第四节硫磺回收一、硫磺回收法二、湿式接硫法三、Shell Paques生物脱硫法第五节脱硫方法的选择一、干法脱硫二、湿法脱硫本章小结思考与练习题第六章原料气的脱碳第一节低温甲醇洗脱除二氧化碳一、基本原理二、吸收操作条件选择三、工艺流程第二节碳酸丙烯酯法脱除二氧化碳一、碳酸丙烯酯的性质二、基本原理三、工艺条件四、工艺流程第三节聚乙二醇二甲醚法一、基本原理二、工艺条件的选择三、工艺流程与主要设备四、生产操作本章小结思考与练习题第七章甲醇的合成第一节合成反应一、反应原理二、反应的热效应三、甲醇合成反应的化学平衡四、甲醇合成的反应速率第二节影响合成反应的因素一、影响合成反应的因素二、甲醇合成催化剂第三节甲醇合成工艺流程和合成塔一、工艺流程二、合成塔本章小结阅读材料正在发展的甲醇合成新技术思考与练习题第八章粗甲醇的精馏第一节精馏的目的和原理一、精馏的目的二、粗甲醇中的杂质三、精甲醇的质量要求与质量标准四、精馏的原理与方法第二节精馏工艺的选择一、精馏工艺条件的选择二、几种精馏工艺流程第三节常见的精馏设备一、浮阀塔二、导向浮阀塔三、丝网波纹第四节精馏装置的开停及正常操作一、开车前的准备二、精馏工序的开车三、精馏工序的停车四、正常操作本章小结思考与练习题参考文献甲醇制烯烃技术甲醇制烯烃技术(MTO/MTP)甲醇制烯烃(Methanol to Olefins,MTO)和甲醇制丙烯(Methanol to Propylene)是两个重要的C1化工新工艺,是指以煤或天然气合成的甲醇为原料,借助类似催化裂化装置的流化床反应形式,生产低碳烯烃的化工技术。