甲醇合成和精馏生产技术
甲醇精馏工艺技术改进研究
甲醇精馏工艺技术改进研究一、引言甲醇是一种重要的化工原料,广泛用于冶金、化工、塑料、纺织等领域。
而甲醇精馏工艺技术作为甲醇生产中的关键环节,直接影响着甲醇产品的质量和成本。
对甲醇精馏工艺技术进行改进研究具有重要意义。
本文将围绕甲醇精馏工艺技术的现状和存在的问题展开讨论,探讨其改进研究的具体方向和方法。
二、甲醇精馏工艺技术现状甲醇精馏是指将产物气中的甲醇和水蒸汽在分馏塔中分离出来的过程。
目前,甲醇精馏工艺技术主要存在以下几个问题:一是能耗较高,甲醇精馏塔的操作温度和压力较高,需要消耗大量能源;二是产品质量波动较大,由于甲醇和水蒸汽的密度相近,容易造成产品中水含量超标;三是工艺稳定性较差,甲醇精馏过程容易受到外界因素的影响,导致生产波动。
三、甲醇精馏工艺技术改进方向针对上述存在的问题,甲醇精馏工艺技术的改进方向主要有以下几个方面:一是降低能耗,通过优化操作参数、改进设备结构等方法降低甲醇精馏过程的能耗;二是提高产品质量稳定性,通过改进分馏塔结构、优化生产工艺等手段提高甲醇产品的质量稳定性;三是提高工艺稳定性,通过加强自动控制系统、改进操作工艺等手段提高甲醇精馏工艺的稳定性。
四、甲醇精馏工艺技术改进方法1. 降低能耗(1)优化操作参数:通过对甲醇精馏过程中的温度、压力等操作参数进行优化调整,降低能耗。
(2)改进设备结构:改进甲醇精馏塔的结构设计,增加塔板、提高填料效率,减少能耗。
2. 提高产品质量稳定性(1)改进分馏塔结构:通过改进分馏塔的结构设计,提高产品的分离程度,减少产品中水的含量。
(2)优化生产工艺:对甲醇精馏工艺进行深入研究,找出影响产品质量波动的关键因素,并进行相应的工艺优化。
3. 提高工艺稳定性(1)加强自动控制系统:对甲醇精馏工艺的自动控制系统进行升级改造,提高工艺的自动化程度。
(2)改进操作工艺:对操作工艺进行改进,提高生产操作的规范化程度,减少操作误差。
五、结论甲醇精馏工艺技术的改进研究对甲醇生产具有重要意义。
甲醇精馏技术
甲醇精馏技术1. 介绍甲醇精馏技术是一种将甲醇溶液中的杂质分离出来,得到高纯度甲醇的工艺过程。
甲醇是一种重要的有机化工原料,广泛应用于合成甲醇汽油、甲醇酸、甲醇醚等化工产品的生产中。
甲醇精馏技术的发展和应用对于提高甲醇产品的质量、降低生产成本具有重要意义。
2. 甲醇精馏过程甲醇精馏过程主要包括预处理、精馏和尾气处理三个步骤。
2.1 预处理预处理是为了去除甲醇溶液中的杂质,提高甲醇的纯度。
预处理的方法主要包括脱水和脱硫。
脱水是通过加热和蒸馏的方式去除甲醇溶液中的水分。
水分会影响甲醇的质量和使用性能,因此需要将甲醇溶液中的水分降低到一定的标准。
脱硫是通过添加脱硫剂,如氢氧化钠或氢氧化钾,将甲醇溶液中的硫化物转化为硫化物沉淀,进而去除硫化物。
硫化物会对甲醇的储存和使用产生不利影响,因此需要进行脱硫处理。
2.2 精馏精馏是将预处理后的甲醇溶液进行分馏,分离出不同沸点的组分,得到高纯度的甲醇。
精馏过程中,甲醇溶液首先经过加热,使其沸点升高,产生蒸汽。
蒸汽进入精馏塔,在塔内与塔底流向相反的冷凝液(冷却剂)进行接触,发生传质和传热过程。
在精馏塔内,甲醇溶液逐渐降温,其中沸点较低的组分先行凝结,形成液体,称为馏出液。
馏出液经过多级分离,得到不同纯度的甲醇。
2.3 尾气处理尾气处理是为了处理精馏过程中产生的废气,减少对环境的污染。
尾气处理主要包括冷凝和吸收两个步骤。
冷凝是将精馏塔顶部产生的蒸汽冷却,使其转化为液体。
冷凝后的液体可以回收利用,减少资源的浪费。
吸收是将精馏塔底部产生的气体通过吸收剂的吸收,去除其中的杂质。
吸收剂可以选择合适的溶剂,如水或有机溶剂,对废气进行处理。
3. 甲醇精馏技术的应用甲醇精馏技术在化工工业中有广泛的应用。
首先,甲醇精馏技术可以提高甲醇产品的纯度。
高纯度的甲醇可以用于合成高品质的甲醇汽油、甲醇酸、甲醇醚等化工产品,提高产品的质量。
其次,甲醇精馏技术可以降低生产成本。
通过精确控制精馏过程中的温度和压力等参数,可以实现能耗的降低,减少生产成本。
甲醇精馏工艺的总结
甲醇精馏工艺的总结引言甲醇是一种重要的化工原料,广泛应用于合成有机化合物、溶剂和燃料等领域。
甲醇的纯度对其应用具有重要影响,而甲醇精馏是一种常用的分离和纯化甲醇的技术方法。
本文将对甲醇精馏工艺进行总结和分析。
甲醇精馏工艺概述甲醇精馏是一种通过利用甲醇的沸点和蒸馏原理来分离杂质和提高甲醇纯度的工艺方法。
经过精馏的甲醇可以获得较高纯度的甲醇产品,而且可以根据需要调整甲醇的纯度。
甲醇精馏工艺流程甲醇精馏工艺一般包括以下步骤: 1. 加热和蒸发:将原始甲醇液体加热至其沸点以上,使其蒸发。
2. 凝结:将蒸发的甲醇气体冷却并凝结成液体,以便进一步处理。
3. 分离:根据不同组分的沸点差异,在塔中通过冷却和加热的交替作用,将甲醇产品和杂质分离开。
4. 收集产品:收集纯净的甲醇产品并排出杂质。
甲醇精馏中的关键参数和影响因素1.沸点:甲醇的沸点为64.7°C,这是甲醇精馏工艺中的重要参考参数。
2.压力:压力的变化会影响甲醇的沸点,从而影响甲醇的蒸发速度和分离效果。
3.温度:温度的控制是甲醇精馏过程中的重要因素,过高或过低的温度会影响甲醇的稳定性和分离效果。
4.塔设计:塔的设计包括塔板的设置、进口和出口位置的确定以及冷却和加热设备的选择等,对甲醇精馏的效果有直接影响。
5.杂质浓度:原始甲醇中可能含有各种杂质,杂质浓度的高低会影响甲醇精馏的难易程度。
甲醇精馏的优缺点甲醇精馏工艺具有以下优点: - 可以根据需要调整甲醇的纯度,适应不同工业应用的需求。
- 能够有效去除甲醇中的杂质,提高甲醇的质量。
- 工艺成熟,操作简单。
然而,甲醇精馏工艺也存在一些缺点: - 能耗较高,需要耗费大量能源进行加热和冷却。
- 需要精确控制工艺参数,否则可能导致甲醇的损失和杂质的残留。
-对设备要求较高,需要耐高温和高压的材料和设备。
甲醇精馏工艺的改进为了进一步提高甲醇精馏的效果和降低成本,可以考虑以下改进措施: 1. 优化塔的设计和操作参数,提高分离效果和能源利用率。
甲醇精馏工艺流程
甲醇精馏工艺流程一、引言甲醇精馏是一种常用的分离和纯化技术,在化工工业中广泛应用。
本文将介绍甲醇精馏的工艺流程及其原理。
二、甲醇精馏工艺流程甲醇精馏工艺一般包括以下几个步骤:料液加热、汽液平衡、精馏塔、冷凝器和收集。
1. 料液加热将含有甲醇的混合物加热至沸点,使其部分液体蒸发成为蒸汽。
这一步骤通常在加热炉中完成,控制加热温度和时间,以确保混合物的充分蒸发。
2. 汽液平衡加热后的混合物在精馏塔中与附着在塔板上的液相进行接触,达到汽液平衡。
在平衡状态下,液相和蒸汽的组成达到一定的比例,这一比例与混合物的物理性质有关。
3. 精馏塔精馏塔是甲醇精馏过程中的关键设备。
它通常由多个塔板组成,每个塔板上都有液相和蒸汽的接触。
在精馏塔中,利用不同组分在液相和蒸汽相之间的分配差异,实现对甲醇的分离。
4. 冷凝器精馏塔中的蒸汽进入冷凝器进行冷却,转变为液体。
冷凝器通常采用冷却水循环冷却的方式,使蒸汽迅速冷却,凝结成液体。
冷凝器的效率对甲醇的回收率有重要影响。
5. 收集冷凝后的液体经过收集装置,最终得到纯度较高的甲醇产品。
收集装置通常是一个储存容器,用于收集冷凝后的甲醇液体。
收集后的甲醇可以进一步用于其他工艺或产品的生产。
三、甲醇精馏原理甲醇精馏的原理基于不同组分在液相和蒸汽相之间的分配差异。
在精馏塔中,组分相对挥发性差的物质偏向液相,而相对挥发性较高的物质偏向蒸汽相。
通过不断的汽液平衡和塔板间的传质传热,甲醇与其他组分逐渐分离。
四、总结甲醇精馏是一种常用的分离和纯化技术,其工艺流程包括料液加热、汽液平衡、精馏塔、冷凝器和收集等步骤。
通过控制加热温度和时间,利用精馏塔中的汽液平衡和塔板间的传质传热,可以实现对甲醇的分离和纯化。
甲醇精馏的原理基于不同组分在液相和蒸汽相之间的分配差异。
精馏工艺在化工工业中具有广泛的应用前景。
通过不断改进工艺流程和设备技术,可以提高甲醇精馏的效率和产量,满足不同领域的需求。
甲醇生产精馏操作技术探讨
关键 词 :甲 醇 生 产 ;精 馏 工 段 ;操 作技 术
中图分 类号 : Q2 5 T 5
文献 标识 ( 0 0)6 0 7 - 1 10 - 6 1 2 1 0 - o 6 0 2 避 免 液 泛 现 象 发 生 。 若 塔 釜 热 负 荷 过 大 或 加 量 过 快 易 发 生 液 . 泛 , 时提 留段温 度大 幅上涨 , 这 回流槽 液位 上涨 。
一
四、 择合 适的进 料量 、 选 回流 比 、 出量 采
采 出量 的大小 必须 保证 回流 比达 到 2 25.当然 回流 比大些 . —. 产 品质量 有保证 , 太大造 成热 量及泵 的损 耗增大 , 目前合 成工况 下 但 在 粗 甲醇 中 甲醇含量 7 %左右 .所 以采 出量 是进料 量 7 %左 右 比较 合 8 8 理 , 采出量 过大 , 物料 平衡被 破坏 。 若 则 粗 甲醇 的精馏 的进料 量 发生 变化 ,就会 破坏 塔 内物料 平衡 和汽 液平衡 , 引起塔 内温度 的 变化 。所 以 , 作 中增加 或减 少进料 量时 一 操 定 要缓 慢 , 要根 据精 馏段 、 馏 段温 度变 化 来加 或减 进料 量 , 提 尽可 能 使 提馏 段温度 不要 变化太 大 .主 要控 制灵敏 板 温度 即第 5块 板温 度 在 1 8 5 如 果进料 量太 大 , 可能 引起淹 塔现象 。 0 _ ℃, + 很 般 情 况 . 一 定 工 况 下 选 定 合 适 的 进 料 量 后 . 要 通 过 调 节 采 在 主 出 控 制 产 品 质 量 ,采 出 的 大 小 主 要 依 据 塔 板 的 温 差 ,塔 顶 温 度 T 一 R 5 6 与 塔 顶 气 相 温 度 T 5 6 的 温 差 不 能 超 过 3度 .R一 1 T l R一 2 T 5 7、R一
粗甲醇精制工艺—甲醇精制
(3)减少蒸馏的热负荷;
(4)蒸馏工艺操作集中控制;
(5)重视副产品的回收和排污的处理。
二、四塔精馏工艺流程
采用三塔精馏工艺+回收塔的工艺流程
为减少废水排放,增设甲醇回收塔,进一步回 收甲醇,减少废水中的甲醇含量,回收塔设有侧线 抽出,主要抽出物为高沸点醇类,以保证回收塔塔 顶精甲醇质量和塔底废水中总醇含量要求,塔底废 水送生化处理。
三、四塔精馏工艺的特点
4.在常压精馏塔提馏段杂醇油浓缩区设采出口, 及时地将难分离的低沸点 共沸物-杂醇油采出,从而有效地降低了常压塔的分离难度,减小了操作回 流比,达到了节能、提高收率的目的;另外杂醇油采出后, 能有效降低常 压塔塔底废水中甲醇的含量。 5.增设的甲醇回收塔, 操作弹性大, 操作灵活, 可回收甲醇, 减少废水中的 甲醇含量。
✓ 选择工艺流程时 , 要综合考虑催化剂、粗 甲醇合成条件、精馏过程中能源消耗、精 甲醇的质量等, 合理选择适当的精馏方法。 在制定粗甲醇精馏的工艺流程时, 应考虑 下述原则。
(1)根据粗甲醇的质量决定精馏过程的复杂程度。 粗甲醇杂质的含量 主要决定于催化剂本身的选择性, 反应温度、压力对其影响不显著, 采用铜系催化剂合成的粗甲醇杂质含量少, 不必要再用化学净化方法 进行处理;
✓ 经加压塔分离后,塔顶气相为甲醇蒸汽,与常压塔塔釜液换热冷却后,部分返回进行回流,部 分采出作为精甲醇产品,经冷却至40℃送中间罐区产品罐,塔釜出料液在换热器中与进料换热后 作为常压塔的进料。
✓ 在常压塔中甲醇与轻、重组分及水得以彻底分离,塔顶气相为甲醇蒸汽,经冷凝后,冷凝液部分 返回作为回流液,部分作为精甲醇产品,塔下部侧线采出杂醇油作为回收塔的进料。塔釜出料液 为含微量甲醇的废水,经增压后由废水冷却器冷却至40℃,送煤浆制备工段。
国内外甲醇合成生产技术
甲醇合成一、甲醇合成生产技术十分成熟,工艺技术主要分三种:高压甲醇合成(30MPa 以上)、中压甲醇合成(10~15MPa)和低压甲醇合成(5~10MPa)。
目前,单独以产醇为的高压法工艺因其动力消耗高、催化剂活性低以及产品质量差等原因除老合成氨系统转产外,新上装置已逐年减少甚至已被淘汰,而中压法也决大多数出现联醇工艺中,当今世界上最主要的、先进的、能耗低投资省的生产工艺归属于低压合成,由于低压法工艺较之前的高压法工艺在能耗、装置建设和单系列反应器生产能力大型化等方面具有明显的优越性,所以,目前国内外新建装置大多采用低压法,根据单套装置生产能力大小不同,其设计压力主要集中在5~8MPa范围内。
甲醇合成系统包括合成气压缩(等压合成除外)、甲醇合成、热量回收、甲醇分离等。
甲醇合成塔是核心设备,目前先进的低压合成塔主要有以下几种:(1)管壳式甲醇合成塔(2)多段冷激式甲醇合成塔(3)多段径向甲醇合成塔(4)绝热式甲醇合成塔(5)Casale轴径向混合流合成塔二、国内外技术现状甲醇生产的核心技术是甲醇合成反应器(合成塔)的结构与形式、催化床温度控制和热量的转移与利用。
反应器性能的好坏直接影响原料气和动力消耗以及设备能力的发挥,而甲醇合成反应器性能主要取决于其工艺结构,特别是在合成装置向大型化发展以后,其重要性更为突出。
1、国外目前世界上具有低压甲醇先进生产工艺的主要公司和专利商主要有丹麦托普索公司(Topsoe) 、德国鲁奇公司(Lurgi)、林德公司(Linde)、英国帝国化学公司(ICI)、日本三菱公司(MGC)、瑞士卡萨利公司(Casale)等,这些国际知名企业凭借自身的技术特点,相继开发出众多塔型,根据所采用的工艺结构基本上可以分为多段绝热型、冷管型二大类。
而冷管式又可分为气冷式和水冷式二种。
2、国内目前,国内自主开发的塔型主要有林达公司的均温塔,在国内均占有较高的市场份额,已经形成竞争发展的态势。
甲醇制作方法是什么-
甲醇制作方法是什么?甲醇是属于一种制作干馏木材的一种原料,同时也是无色的酒精液体,人体服用有中毒现象,甚至危及生命,甲醇的危害也很大,加入不同的原液可能制作成农药,口服对人体有很大危害,甲醇的制作方法主要是通过化学合成,可以使用有机原料来合成,可以制作成农药的配方。
★制备方法★合成法1、甲醇的生产,主要是合成法,合成的化学反应式为:2H2+CO→CH3OH2、将合成后的粗甲醇,经预精馏脱除甲醚。
(高压法最先实现工业合成的方法,但因其能耗大,加工复杂,材质要求苛刻,产品中副产物多,由ICI低压和中压法及Lurgi低压和中压法取代。
工业上合成甲醇几乎全部采用一氧化碳加压催化加氢的方法,工艺过程包括造气、合成净化、甲醇合成和粗甲醇精馏等工序。
)3、将粗甲醇净化,净化过程包括精馏和化学处理。
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值;精馏主要是脱除易挥发组分如二甲醚,以及难挥发的乙醇、高碳醇和水。
粗馏后的纯度一般都可达到98%以上。
4、将工业甲醇用精馏的方法将含水量降到0.01%以下。
再用次碘酸钠处理,可除去其中的丙酮。
经精馏得纯品甲醇。
5、BV-Ⅲ级甲醇的制备主要采用精馏工艺。
以工业甲醇为原料,经精馏、超净过滤、超净分装,得高纯甲醇产品。
一般均以工业甲醇为原料,经常压蒸馏除去水分,控制塔顶64~65℃,过滤除去不溶物即可。
★干馏法最早是用木材干馏法生产甲醇,故甲醇也叫木醇。
自然游离状态的甲醇非常的少,故这种方法既浪费木材,产品又含有丙酮等杂质,并且很难除去。
因为这种方法不能满足需要,1924年以后,人们开始逐渐停止使用这个方法。
★应用领域基本有机原料之一,用于制造氯甲烷、甲胺和硫酸二甲酯等多种有机产品。
也是农药(杀虫剂、杀螨剂)、医药(磺胺类、合霉素等)的原料,合成对苯二甲酸二甲酯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸甲酯的原料之一。
甲醇的主要应用领域是生产甲醛,甲醛可用来生产胶粘剂,主要用于木材加工业,其次是用作模塑料、涂料、纺织物及纸张等的处理剂。
国内外甲醇工艺
1国外甲醇工艺技术目前, 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:DA VY (原I . C. I)、TOPSOE、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. 1DA V Y甲醇技术特点为:采用轴向绝热床层,塔间设换热器,废热用于预DA V Y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剂,合成压力: 5. 0~10M Pa,大规模甲醇生产装置的合成压力为8~10M Pa。
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% vo l。
第二种,内换热冷管式甲醇合成塔。
最近又开发了水管式合成塔。
精馏多数采用二塔,有时也用三塔精馏,与蒸汽系统设置统一考虑。
蒸汽系统:分为高压10.5M Pa、中压2. 8M Pa、低压0. 45M Pa三级。
转化产生的废热与转化炉烟气废热,用于产生10. 5M Pa、510℃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3.5~4.0MPa 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 工艺的精馏采用三塔精馏或三塔精馏后再串一个回收塔。
有时也采用两塔精馏。
三塔精馏流程的预精馏塔和加压精馏塔的再沸器热源来自转化气的余热。
因此, 精馏消耗的低压蒸汽很少。
1.3TOPSOE 的甲醇技术特点TOPSOE 公司为合成氨、甲醇工业主要的专利技术商及催化剂制造商, 其甲醇技术特点主要表现在甲醇合成上的有:甲醇合成塔采用BWR 合成塔(列管副产蒸汽) , 或采用CMD 多床绝热式合成塔。
甲醇精馏原理和流程简介
甲醇精馏生产原理、工艺流程一、精馏原理把液体混合物经过多次部分气化和部分冷凝,使液体分离成相当纯的组分的操作称为精馏,连续精馏塔可以想象是由一个个简单蒸馏釜串联起来,由于原料液中组分的挥发度不同,每经过一个蒸馏釜蒸馏一次,蒸汽中轻组分的含量就提高一次,即yn+1>yn>x(y代表气相组成,x代表液相组成),增加蒸馏釜的个数就可得到足够纯的轻组分,而塔釜中残液中所含轻组分的量会越来越少,接近于零。
将这些蒸馏釜叠加起来,在结构上加以简化即成为精馏塔。
随着精馏操作压力的提高,液体混合物的沸点相应提高,加压精馏塔顶甲醇的冷凝温度相应提高,利用加压精馏塔塔顶的较高温度的成品甲醇的冷凝热来作为常压精馏塔的再沸器热源,这样可以降低甲醇精馏的蒸汽消耗。
本工序就是利用脱醚塔、加压精馏塔、常压精馏塔分出粗醇中的轻组分物质和重组分物质而得到产品精甲醇。
三塔均采用垂直筛板塔,它比传统的浮阀塔板有更好的传质、传热性能。
二、工艺流程从粗醇工段送来的浓度为90%左右的粗甲醇到粗醇贮槽,经粗醇泵打到粗醇预热器,由蒸汽冷凝液提温至80℃左右进脱醚塔入料口送入脱醚塔。
控制预后比重在0.84~0.87之间。
从脱醚塔顶冷凝器冷凝下来的液体进脱醚塔回流槽,为了便于除去粗甲醇中的杂质,根据萃取的原理,要在脱醚塔回流槽内加入冷软水或蒸汽冷凝水,经脱醚塔回流泵再打入塔顶作为回流。
从排气冷凝器冷凝下来的低沸点液体去杂醇油贮槽。
脱醚塔釜液依次通过加压塔进料泵、预后粗醇预热器进入加压精馏塔两个进料口,控制塔釜温度在130~132℃。
塔顶蒸汽温度约122℃进入常压塔再沸器冷凝,一部分通过加压塔回流泵打回加压精馏塔作为回流液,另一部分经过加压精馏塔冷却器冷却至35~40℃作为产品去精醇贮槽。
塔底较稀的甲醇溶液经减压进入常压精馏塔四个进料口。
常压精馏塔塔釜再沸器由加压塔塔顶蒸汽加热,经常压塔回流泵一部分打入塔顶作为回流液,另一部分取出经常压塔精醇冷却器冷却后作为产品去精醇贮槽。
煤制甲醇生产流程原理和发展趋势
段落一:引言甲醇是一种重要的有机化工原料和清洁燃料,也是工业生产中广泛应用的化学品之一。
煤制甲醇作为一种非石化甲醇生产方式,具有资源丰富、技术成熟、环保节能等优势,是未来甲醇工业发展的重要方向之一。
本文将从煤制甲醇的原理、技术路线、优缺点、发展趋势、挑战与机遇等多角度对其进行详细介绍。
段落二:原理及主要技术路线煤制甲醇主要采用的是合成气法,即利用空气、水蒸气和煤等原料制取一定比例的氢气和一氧化碳混合气体,之后通过催化反应生成甲醇。
该技术普遍采用的是高温高压气相催化反应,在300~400℃和10~30MPa的条件下,采用专门的甲醇合成催化剂,将一氧化碳和氢气转化为甲醇,通常净化后可直接用于市场销售。
具体来说,煤制甲醇的主要技术路线包括以下步骤:1.煤气化:将煤转化为一氧化碳和氢气的混合气体,也称为合成气。
煤气化的方法主要有固定床气化、流化床气化和喷射床气化等。
2.合成气净化:将合成气中杂质去除。
主要方法包括物理吸附、化学吸附、低温沉积等。
3.甲醇合成:将合成气反应生成甲醇,是煤制甲醇的核心步骤。
催化剂是影响煤制甲醇产率和选择性的关键因素,主要包括铜基、锌基和铬基等。
4.甲醇精馏:从合成的混合物中将甲醇纯化出来的过程。
经过2~3级分馏后,可以得到高纯度的甲醇。
总之,煤制甲醇技术路线相对成熟,具有较为明确的分离纯化工艺和催化剂合成技术。
未来,随着科技不断进步,煤制甲醇的生产工艺也会不断创新和完善,以更好地满足市场需求和环保要求。
段落三:优点与传统石化甲醇生产方式相比,煤制甲醇具有以下优点:1.资源丰富:煤作为我国的主要能源来源之一,具有储量丰富、分布广泛的特点,可以为煤制甲醇提供充足的原料保障。
2.技术成熟:煤制甲醇技术在国内外已经经历了数十年的发展和实践,技术路线已经相对成熟,可以提供稳定高效的甲醇生产工艺。
3.环保节能:煤制甲醇生产不仅能够节约石油等化石能源的消耗,还可以降低CO2等温室气体的排放,具有更好的环保效益。
甲醇精馏的方法
甲醇精馏的方法 Prepared on 22 November 2020甲醇精馏的典型工艺流程甲醇精馏产生工艺有多种,分为单塔精馏,双塔精馏,三塔精馏与四塔精馏(即三塔加回收塔)(1) 单塔流程描述采用铜系催化剂低压法合成甲醇,由于粗甲醇中不仅还原性杂质的含量大大减少,而且二甲醚的含量几十倍地降低,因此在取消化学净化的同时,可将预精馏及甲醇-水-重组分的分离在一台主精馏塔内同时进行,即单塔流程,就能获得一般工业上所需要的精甲醇。
单塔流程更适用于合成甲基燃料的分离,很容易获得燃料级甲醇。
单塔流程(见图为粗甲醇产品经过一个塔就可以采出产品。
粗甲醇塔中部加料口送入,轻组分由塔顶排出,高沸点的重组分在进料板以下若塔板处引出,水从塔底排出,产品甲醇在塔顶以下若干块塔板引出。
(2) 双塔流程描述双塔工艺是由脱醚塔,甲醇精馏塔或者主塔组成。
主塔在工厂中产量在100万吨/年以下,仅仅能提供简单的过程,所以设备和投资较低。
传统的工艺流程,是最早用于30MPa压力下以锌铬催化剂合成粗甲醇的精制。
主要步骤有:中和、脱醚、预精馏脱轻组分杂质、氧化净化、主精馏脱水和重组分,最终得到精甲醇产品。
在传统工艺流程上,取消脱醚塔和高锰酸钾的化学净化,只剩下双塔精馏(预精馏塔和主精馏塔)。
其高压法锌铬催化剂合成甲醇和中、低压法铜系催化剂合成甲醇都可适用。
从合成工序来的粗甲醇入预精馏塔,此塔为常压操作。
为了提高预精馏塔后甲醇的稳定性,并尽可能回收甲醇,塔顶采用两级冷凝。
塔顶经部分冷凝后的大部分甲醇、水及少量杂质留在液相作为回流返回塔,二甲醚等轻组分(初馏分)及少量的甲醇、水由塔顶逸出,塔底含水甲醇则由泵送至主精馏塔。
主精馏塔操作压力稍高于预精馏塔,但也可以认为是常压操作,塔顶得到精甲醇产品,塔底含微量甲醇及其它重组分的水送往水处理系统(见图)。
(3) 三塔流程描述三塔工艺是由脱醚塔,加压精馏塔和常压精馏塔组成,形成二效精馏与二甲醇精馏塔甲醇产品的镏出物的混合物。
甲醇精馏工艺过程控制及改进
车辆工程技术135理论研究0 前言在化学工业中常见的有机产品中,甲醇消耗量很大,并且是重要的溶剂。
它通常用作许多有机产品合成中的基本原料。
甲醇精馏在甲醇生产过程中占总能耗的20%。
如果要进一步减少甲醇精馏产生的能量消耗,实现甲醇产品质量和产率的提高,有必要深入了解和研究甲醇精馏。
精馏工艺系统和工艺可以优化整个工艺流程。
1 甲醇精馏流程关于精制甲醇,标准区别是参考甲醇质量等级进行的。
甲醇精馏主要由单塔法,双塔法和三塔法组成,三者之间存在异同。
选择精馏过程时,通常基于生产要求和特定的产品质量要求。
单塔主要基于燃料级甲醇,而双塔和三塔主要基于精制甲醇生产。
1.1 单塔精馏工艺流程该方法是指通过单塔从粗甲醇产物生产甲醇产物。
在精馏塔中间的进料口,粗甲醇从塔顶排出,沸点比甲醇低,如烷烃。
进料盘下方的几个塔盘可生产出比甲醇沸点更高的醇和酸;废水从塔底排出,从塔顶送出多个塔盘以生产甲醇产品。
1.2 二塔精馏工艺流程二塔精馏工艺只有主精馏塔和预精馏塔,通常负责甲醇精馏,年产量不足4万吨。
该方法投资少,操作简单,工期短,效果快。
同时,它还具有诸如产品质量低和能耗高的缺点。
该工艺可以满足精制甲醇的一般纯度要求,但不能满足甲醇羰基化的技术指标。
1.3 三塔精馏工艺流程所谓的三塔精馏是指甲醇精馏系统由三个塔组成:预塔,加压塔和常压塔。
当环保要求较高时,应加装回收塔以减少废水中甲醇的排放,使排放的废水达到标准。
加压塔顶部的蒸汽冷凝水用于熟化常压塔底部再沸器中的甲醇液体。
因为常压塔的再沸器不再使用蒸汽,并且加压塔的顶部没有冷凝器。
因此,可以减少能耗。
但是,其投资高于两塔法,并且操作更加复杂。
对操作人员的素质以及控制仪器的质量和配置的要求也将大大提高。
在塔中的操作条件下,粗醇中的杂醇变成气体,并在脱醚塔顶部的冷凝器中冷凝,并且冷凝的醇流入脱醚塔的回流罐中。
在脱醚塔的回流罐中,甲醇溶液通过罐的底部被泵送到脱醚塔的回流口,并且小瓶将在中上溢流处流入小瓶油中间罐。
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。
甲醇的三塔精馏工艺
甲醇的三塔精馏工艺
甲醇的三塔精馏工艺是一种常用于甲醇生产的精馏工艺,主要由装置中的三座塔组成。
这三座塔分别为预分塔、甲醇塔和脱水塔。
1. 预分塔:预分塔主要用于将原始混合物进行预处理,去除其中的轻质组分和杂质。
在预分塔中,原始混合物进入塔顶,通过与塔内下降的液相接触,液相中的低沸点组分会蒸发出来,而高沸点组分则会继续下降。
塔底的液相则是相对纯净的富含高沸点组分的液体。
2. 甲醇塔:甲醇塔是在预分塔的基础上进一步提纯甲醇的塔。
在甲醇塔中,预分塔底部的液体进入塔顶,通过与下降的液相接触,液相中的甲醇主要成分会蒸发出来,而其他杂质和副产物则会继续下降。
塔底的液相则是相对纯净的甲醇。
3. 脱水塔:脱水塔用于去除甲醇中的水分。
在脱水塔中,甲醇进入塔顶,通过与下降的液相接触,水分会蒸发出来,而相对干燥的甲醇则会继续下降。
塔底的液相则是相对干燥的甲醇。
通过这三座塔的工艺组合,甲醇的纯度可以得到有效提高,得到优质的甲醇产品。
同时,通过对精馏塔中操作参数的调控,还可以实现能耗的降低和产量的优化。
甲醇精馏工艺流程
甲醇精馏工艺流程甲醇是一种重要的有机溶剂和工业原料,在很多化工过程中都有应用。
甲醇的精馏工艺流程是通过升华、精馏等操作将甲醇纯度提高到要求的级别。
下面我们将详细介绍甲醇精馏工艺流程。
首先,甲醇精馏的原料是甲醇混合物,其中包含一定比例的杂质。
这些杂质主要有水、醛类、酮类、酯类、酸类等。
因为甲醇与这些杂质的沸点不同,所以可以通过精馏的方式进行分离。
甲醇精馏的工艺流程包括预热、脱水、醛酮分离、酯酸分离和脱杂等步骤。
首先是预热环节。
原料甲醇进入预热器进行加热,以增加其温度,提高精馏效果。
接下来是脱水环节。
原料甲醇进入脱水塔,通过与脱水剂的接触,吸附或与水反应,将甲醇中的水分去除。
脱水塔通常有多层塔盘,上层温度较低,底层温度较高。
原料甲醇在塔盘之间流动,逐渐脱水,最终从塔顶出口脱水。
然后是醛酮分离环节。
脱水后的甲醇进入醛酮分离塔,与醛酮混合物进一步进行分离。
在这个塔中,塔顶为醛酮液体,塔底为甲醇液体。
通过温度和压力的控制,将醛酮从甲醇中分离出来。
接下来是酯酸分离环节。
甲醇进入酯酸分离塔,与酯酸混合物进行分离。
酯酸通常是甲醇的副反应产物,在甲醇生产过程中会产生。
通过控制温度和压力,将酯酸从甲醇中分离出来。
最后是脱杂环节。
在酯酸分离后的甲醇还会存在一些其他杂质,如醛类和酮类。
这些杂质可以通过再次精馏进一步分离。
这个环节通常使用精馏塔进行,通过逐渐升温的方式将这些杂质从甲醇中分离出来。
综上所述,甲醇精馏工艺流程主要包括预热、脱水、醛酮分离、酯酸分离和脱杂等环节。
通过这些操作,可以将甲醇中的杂质分离出来,提高甲醇的纯度,达到工业要求。
当然,实际操作中还需要根据具体情况选择合适的设备和控制参数,以确保工艺流程的顺利进行。
甲醇的制备
甲醇的制备
甲醇的制备如下:
1、甲醇的生产,主要是合成法,尚有少量从木材干馏作为副产回收。
合成的化学反应式为:2H2+CO→CH3OH。
2、将合成后的粗甲醇,经预精馏脱除甲醚。
(高压法最先实现工业合成的方法,但因其能耗大,加工复杂,材质要求苛刻,产品中副产物多,由ICI低压和中压法及Lurgi低压和中压法取代。
工业上合成甲醇几乎全部采用一氧化碳加压催化加氢的方法,工艺过程包括造气、合成净化、甲醇合成和粗甲醇精馏等工序。
)
3、将粗甲醇净化,净化过程包括精馏和化学处理。
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 值;精馏主要是脱除易挥发组分如二甲醚,以及难挥发的乙醇、高碳醇和水。
粗馏后的纯度一般都可达到98%以上。
4、将工业甲醇用精馏的方法将含水量降到0.01%以下。
再用次碘酸钠处理,可除去其中的丙酮。
经精馏得纯品甲醇。
5、BV-Ⅲ级甲醇的制备主要采用精馏工艺。
以工业甲醇为原料,经精馏、超净过滤、超净分装,得高纯甲醇产品。
一般均以工业甲醇为原料,经常压蒸馏除去水分,控制塔顶64~65℃,过滤除去不溶物即可。
精甲醇及mto级甲醇精馏工艺技术分析
2020年03月精甲醇及MTO 级甲醇精馏工艺技术分析周鹏刚(兖矿国宏化工有限责任公司,山东济宁273512)摘要:精甲醇作为重要的有机化工原料,被广泛应用于化工、医药、轻工、纺织等领域,也是制备甲醛、醋酸、氯甲烷、甲氨、硫酸二甲脂等多种有机产品的主要原料。
近年来,为了响应国家节能降耗的号召,甲醇生产企业不断优化甲醇精馏工艺流程,不断改进精甲醇及MTO 级甲醇精馏工艺技术,降低了能源消耗,减少了投入成本,促进了企业健康可持续发展。
因此,文章针对双塔、三塔甲醇精馏工艺以及MTO 级甲醇精馏工艺流程展开论述。
关键词:精甲醇;MTO 级甲醇;精馏工艺目前,粗甲醇提纯技术主要以双塔以及三塔双效精馏工艺为主,过去,甲醇精馏工艺以锌铬作为催化剂,在30Mpa 的压力下精制甲醇。
工艺流程包括中和、脱醚、预精馏脱除轻组分等杂质、氧化净化、主精馏脱水和重组分,最后得到精甲醇。
其中粗甲醇中的杂质组分包括醇、醚、酯、胺等40多种,重组分约占甲醇总质量的4%-5%,而轻组分约占甲醇总质量的1%,利用精馏工艺能够将杂质组分有效分离。
与此同时,精甲醇的精馏工艺也为MTO (甲醇制烯烃)产业提供了重要的技术支持。
1双塔精馏工艺流程双塔精馏工艺采用的装置包括预精馏塔以及精馏塔,主要工艺流程是:将粗甲醇注入粗醇贮槽当中,由粗甲醇泵提压并经流量计控制送入粗甲醇预热器,预热温度控制在60—90℃之间,然后经过粗甲醇过滤器对其进行过滤,从预精馏塔的进料口进入到预精馏当中,同时,利用5%—8%的NaOH 溶液从碱液扬液器由转子流量计计量后加入粗醇预热器前充分混合,而冷凝水从冷凝水泵送入预精馏塔液受槽当中作为萃取剂。
预精馏塔底部的再沸器对粗甲醇物料进行间接加热,直至物料气化[1]。
当预精馏塔顶部释放出来的甲醇蒸汽混合物在冷凝器的冷凝作用下,其中一部分冷凝为液体进入到预精馏塔液受槽,并与受槽内的冷凝水相混合,上部轻馏分油不定期排至分油罐,下部的液体经回流泵提压后作为回流液,其余未被冷凝的醚类等低沸点气体经过液封槽水封、放空管、阻火器排入大气当中,最后在主精馏塔的上部出口处采出精甲醇,而塔底的残液则由薄膜调节阀控制排放,传送至甲醇残液罐当中,并结合相关的环保标准对废液进行统一处理。
甲醇合成精馏化工设计方案
甲醇合成精馏化工设计方案一、为什么要谈甲醇合成精馏?说到甲醇,咱们可能第一反应是“那不就是那种工业用的液体吗?”没错,甲醇确实是个工业“常客”,它不仅在化学工业中占有重要地位,还被广泛应用于能源、溶剂、医药等多个领域。
特别是在现代社会,甲醇作为替代能源的潜力越来越大,尤其在环保和可持续发展的背景下。
像那些大城市的汽车尾气问题,甲醇作为燃料的一种选择,能减少污染排放,解决“废气重重”的困境,简直是救星级的存在。
所以,甲醇的生产和纯化就显得尤为重要。
要得到高纯度的甲醇,精馏技术就不可或缺了。
你知道,精馏可是化工中最“牛”的分离技术之一,就像调酒师调制美味鸡尾酒,精馏就像是给甲醇“净化身心”的过程。
二、精馏塔的“魔力”说到精馏,你可能会想,这不就是那种高大上的塔子吗?对,精馏塔就是用来搞定这一切的“神奇机器”。
不过它可不是什么高科技的“魔法棒”,而是一套精密的设备。
甲醇合成之后,其实并不纯,里面混杂着各种杂质,比如水、氢气、甲烷等等。
所以啊,甲醇合成出来之后,必须通过精馏塔来进行分离。
你可以把精馏塔想象成一个“筛子”,它将混合物中的不需要的东西像筛子一样甩掉,留下纯净的甲醇。
塔内的“魔力”就是通过控制温度、压力,利用不同物质挥发点不同的原理,将成分分离。
精馏过程其实就像是烤馅饼,得控制火候,火太大了,馅饼烤焦了;火太小了,可能还做不出来。
要掌握这个温度、时间的平衡,还得有点“心机”,让每个成分都能分离出来,而不至于跑偏。
三、设计方案的基本要点设计一个甲醇合成精馏系统,首先得从源头出发。
甲醇合成塔里出来的原料混合物,不同的成分有不同的挥发性,这就需要咱们设计一个合理的精馏塔流程。
这个流程就像是做菜前要先备齐材料一样,选用合适的设备,搞定合适的操作条件。
精馏塔设计的核心要素,首先得考虑到塔内的液相和气相的流动模式,不能让它们像两个人吵架一样乱成一团。
流动方式一旦搞错了,不仅效率低,还容易让塔的“肚子”积压物料,最终影响甲醇的纯度,甚至可能“炸锅”!所以,精馏塔的设计得做到合理布局。
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甲醇合成和精馏生产技术第一节甲醇概述一、甲醇的性质与用途甲醇(分子式:CH3OH)又名木醇或木酒精,是一种透明、无色、易燃、有毒的液体,略带酒精味。
熔点-97.8℃,沸点64.8℃,闪点12.22℃,自燃点为464℃,相对密度0.7915,爆炸极限下限6%,上限36.5%,能与水、乙醇、乙醚、苯、丙酮和大多数有机溶剂相混溶。
甲醇是重要的有机化工原料和清洁液体燃料,是C1化工的基础产品。
主要用于制造甲醛、醋酸、氯甲烷、甲氨、硫酸二甲脂等多种有机产品,也是农药、医药的重要原料之一。
甲醇亦可代替汽油作燃料使用。
二、甲醇的生产方法生产甲醇的方法有多种,早期用木材或木质素干馏法制甲醇的方法,今天在工业上已经被淘汰了。
氯甲烷水解法也可以生产甲醇,但因水解法价格昂贵,没有得到工业上的应用。
甲烷部分氧化法可以生产甲醇,这种制甲醇的方法工艺流程简单,建设投资节省,但是,这种氧化过程不易控制,常因深度氧化生成碳的氧化物和水,而使原料和产品受到很大损失,因此甲烷部分氧化法制甲醇的方法仍未实现工业化。
目前工业上主要由原料煤炭、液体原料石脑油和渣油、气体原料天然气和油田气或煤层气等首先经过部分氧化或蒸汽转化制得合成气(主要是CO和H2),再由合成气进一步转化制得甲醇。
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。
天然气是制造甲醇的主要原料,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。
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。
国内用煤与焦炭制甲醇的煤气化一般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)、鲁奇(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。
工业上用油来制取甲醇的油品主要有两类:一类是石脑油,另一类是重油。
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。
重油是石油炼制过程中的一种产品,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。
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。
第二节甲醇的合成原理采用一氧化碳加压催化氢化法合成甲醇,在合成塔内主要发生的反应是:CO+ 2H2CH3OH +102.5KJ/mol此反应的特点:可逆、放热、体积缩小,需加催化剂。
副反应方程式:CO2+ 3H2CH3OH +H2O+Q2CO+ 4H2CH3OCH3+H2O +200.2KJ/molCO+ 3H2CH4+H2O +115.5KJ/mol4CO+ 8H2C4H9OH+3H2O +49.62KJ/molCO2+ H2CO + H2O -42.9KJ/molnCO+ 2nH2(CH2)n+nH2O +Q第三节低压法制甲醇工艺甲醇合成装置的设备主要包括蒸汽透平(K-601)、循环气压缩机(C-601)、甲醇分离器(V-602)、精制水预热器(E-602)、中间换热器(E-601)、最终冷却器(E-603)、甲醇合成塔(R-601)、蒸汽包(F-601)以及开工喷射器(X-601)等。
甲醇合成是强放热反应,进入催化剂层的合成原料气需先加热到反应温度(>210℃)才能反应,而低压甲醇合成催化剂(铜基触媒)又易过热失活(>280℃),就必须将甲醇合成反应热及时移走,本反应系统将原料气加热和反应过程中移热结合,反应器和换热器结合连续移热,同时达到缩小设备体积和减少催化剂层温差的作用。
低压合成甲醇的理想合成压力为4.8-5.5Mpa,在本仿真中,假定压力低于3.5MPa时反应即停止。
蒸汽驱动透平带动压缩机运转,提供循环气连续运转的动力,并同时往循环系统中补充H2和混合气(CO+H2),使合成反应能够连续进行。
反应放出的大量热通过蒸汽包F-601移走,合成塔入口气在中间换热器E-601中被合成塔出口气预热至46℃后进入合成塔R-601,合成塔出口气由255℃依次经中间换热器E-601、精制水预热器E-602、最终冷却器E-603换热至40℃,与补加的H2混合后进入甲醇分离器F-602,分离出的粗甲醇送往精馏系统进行精制,气相的一小部分送往火炬,气相的大部分作为循环气被送往压缩机C-601,被压缩的循环气与补加的混合气混合后经E-601进入反应器R-601。
第四节加压法精馏工艺粗甲醇中存在水分、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。
本工段采用四塔(3+1)精馏工艺,包括预塔、加压塔、常压塔及甲醇回收塔。
预塔的主要目的是除去粗甲醇中溶解的气体(如CO2、CO、H2等)及低沸点组分(如二甲醚、甲酸甲酯),加压塔及常压塔的目的是除去水及高沸点杂质(如异丁基油),同时获得高纯度的优质甲醇产品。
另外,为了减少废水排放,增设甲醇回收塔,进一步回收甲醇,减少废水中甲醇的含量。
其工艺特点:三塔精馏加回收塔工艺流程的主要特点是热能的合理利用:采用双效精馏方法:将加压塔塔顶气相的冷凝潜热用作常压塔塔釜再沸器热源。
废热回收特点:其一是将转化工段的转化气作为加压塔再沸器热源;其二是加压塔辅助再沸器、预塔再沸器冷凝水用来预热进料粗甲醇;其三是加压塔塔釜出料与加压塔进料充分换热。
甲醇精制流程简述:从甲醇合成工号来的粗甲醇进入粗甲醇预热器(E701)与预塔再沸器(E702)、加压塔再沸器(E706B)和回收塔再沸器(E714)来的冷凝水进行换热后进入预塔(T701),经T701分离后,塔顶气相为二甲醚、甲酸甲酯、二氧化碳、甲醇等蒸汽,经二级冷凝后,不凝气通过火炬排放,冷凝液中补充脱盐水返回T701作为回流液,塔釜为甲醇水溶液,经P703增压后用加压塔(T702)塔釜出料液在E705中进行预热,然后进入T702。
经T702分离后,塔顶气相为甲醇蒸汽,与常压塔(T703)塔釜液换热后部分返回T702打回流,部分采出作为精甲醇产品,经E707冷却后送中间罐区产品罐,塔釜出料液在E705中与进料换热后作为E703塔的进料。
在T703中甲醇与轻重组分以及水得以彻底分离,塔顶气相为含微量不凝气的甲醇蒸汽,经冷凝后,不凝气通过火炬排放,冷凝液部分返回T703打回流,部分采出作为精甲醇产品,经E710冷却后送中间罐区产品罐,塔下部侧线采出杂醇油作为回收塔(T704)的进料。
塔釜出料液为含微量甲醇的水,经P709增压后送污水处理厂。
经T704分离后,塔顶产品为精甲醇,经E715冷却后部分返回T704回流,部分送精甲醇罐,塔中部侧线采出异丁基油送中间罐区副产品罐,底部的少量废水与T703塔底废水合并。