甲醇制氢化学反应原理

化学反应原理

甲醇与水蒸汽混合物在转化炉中加压催化完成转化反应，反应生成氢气和二氧化碳，其反应式如下：

主反应： CH3OH＋H2O＝CO2＋3H2 +49.5 KJ/mol

副反应： CH3OH＝CO＋2H2 +90.7 KJ/mol

2CH3OH＝CH3OCH3＋H2O －24.90KJ/mol

CO＋3H2＝CH4＋H2O －206.3KJ/mol

主反应为吸热反应，采用导热油外部加热。转化气经冷却、冷凝后进入水洗塔，塔釜收集未转化完的甲醇和水供循环使用，塔顶转化气经缓冲罐送变压吸附提氢装置分离。

原料和产品性质

1.1 原料性质

⑴原料甲醇性质

化学名称为甲醇，别名甲基醇、木醇、木精。分子式CH3OH，分子量32.04。是有类似乙醇气味的无色透明、易燃、易挥发的液体。比重为0.7915。熔点-97.80℃，沸点64.7℃，20℃时蒸汽压96.3mmHg，粘度0.5945厘泊，闪点11.11℃，自燃点385℃，在空气中的爆炸极限为6.0～36.5％。甲醇是最常用的有机溶剂之一，能与水和多种有机溶剂互溶。

甲醇有毒、有麻醉作用，对视神经影响很大，严重时可引起失明。

⑵原料脱盐水性质(省略)

1.2 产品性质

本装置生产的产品甲醇催化转化气，其主要组份为氢气和二氧化碳，性质分述如下：

⑴氢气性质

分子式H2，分子量2.0158，无色无臭气体。无毒无腐蚀性。气体密度0.0899Kg/m3，熔点-259.14℃，沸点-252.8℃，自燃点400℃，极微溶于水、醇、乙醚及各种液体，常温稳定，高温有催化剂时很活泼，极易燃、易爆，并能与许多非金属和金属化合。

⑵二氧化碳性质

化学名称二氧化碳，别名：碳酸酐、碳酐、碳酸气。分子式CO2，分子量44.01，无色无臭气体。有酸味，气体密度1.977Kg/m3，熔点-56.6℃，沸点-78.5℃(升华)，易溶于水成碳酸，可溶于乙醇、甲醇、丙酮、氯仿、四氯化碳和苯，属不燃气体，可作灭火剂。

原料和产品规格

2.1 原料规格

甲醇：符合国标GB338-92一级品标准要求。建议用30Kt/y以上规模合成甲醇装置产品，运输过程无污染；严禁使用回收甲醇。

脱盐水：符合国家GB12145-89P（直流炉）要求，且氯离子含量小于或等于3ppm

2.2 产品规格

⑴转化气组成：

H2 73～74.5％

CO2 23～24.5％

CO ＜0.8％

CH3OH 300ppm

H2O 饱和

⑵压力： 1.1MPa

⑶温度：＜40℃