甲醇生产工艺流程图
甲醇生产工艺流程
1、甲醇氧化制甲醛。 2、甲醇氨化制甲胺。3、 甲醇羰基化制醋酸。4、甲醇酯化可生产各 种酯类化合物。5、甲醇与氯气、氢气混合 催化反应生成一、二、三氯甲烷，直至四 氯化碳。6、甲醇在金属硅铝催化剂或 ZSM—5型分子筛存在下，脱水可制得二甲 醚。7、甲醇脱氢制甲酸甲酯。8、甲酸制甲 基叔丁基醚（MTBE）。9、甲醇用作燃料。 10、甲基微生物发酵制造甲醇蛋白在国外已 进入规模工业化生产阶段。此外还可用于 制防腐剂、除锈剂等。
甲醇培训材料
煤化工集团液体产品销售科 2015年3月8日
一、甲醇简介
甲醇又名：木醇， 木酒精; 理化性质：无色、透明、高度挥发、易燃液 体。略有酒精气味。分子式 C-H4-O。分子量 32.04。相对密度0.792(20/4℃)。熔点-97.8℃。沸 点64.5℃。闪点 12.22℃。自燃点463.89℃。蒸气 密度 1.11。蒸气压 13.33KPa(100mmHg 21.2℃)。 蒸气与空气混合物爆炸下限 6～36.5 % 。能与水、 乙醇、乙醚、苯、酮、卤代烃和许多其他有机 溶剂相混溶。遇热、明火或氧化剂易着火。
五、甲醇下游需求概况
甲醇下游需求占比
二、甲醇工艺流程图
甲醇精馏工艺流程框图
轻馏份
精甲醇
精甲醇
冷凝器
冷凝器 (加热器)
气相 加热
冷凝器
冷凝器
杂醇油 含甲醇 杂醇油常压塔
回收塔
三、甲醇的用途 • 甲醇用途广泛，是基础的有机化工原料和 优质燃料。主要应用于精细化工，塑料等 领域，用来制造甲醛、醋酸、氯甲烷、甲 氨、硫酸二甲酯等多种有机产品，也是农 药、医药的重要原料之一。甲醇在深加工 后可作为一种新型清洁燃料，也加入汽油 掺烧。甲醇和氨反应可以制造甲胺
甲醇生产工艺流程 ppt课件
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任务点4 安全、节能、环保生产工艺
一 甲醇的毒性
毒性剂防护甲醇为有毒化工产品，具有显著的麻 醉作用，对于视神经危害最为严重。饮入5~10mL/kg 甲醇可致严重中毒，10mL/kg以上有失明危险，饮入 30mL/kg可以致死甲醇经消化道、呼吸道及皮肤渗透 侵入人体导致中毒。吸甲醇蒸汽时，除特有的症状酩 酊、头痛以外，常使视力模糊而眼痛。这些症状有的 在数小时后即能发生，重症时，呈现眩晕、呼吸困难 、胃痛、疝痛、便秘，有时还会有出血，需要数日才 能恢复。在这期间也能引起疲劳、不适。重症时能出 现发绀。不论急性、慢性都需要较长时间才能恢复。 工作场所空气中甲醇蒸汽最高容许浓度260mg/m³。
600
250℃ 300℃
选用合成压力一般为 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
坏、惰性气含量等影响。
P/MPa
16
3、催化剂
在低压法甲醇合成工业中，催化剂的使用是至关重 要的。
铜基催化剂改进了甲醇合成塔结构，使得反应温 度能够严格控制，从而延长了铜基催化剂的使用寿命。 铜基催化剂的活性与铜含量有关
从多方面考虑之后，我组决定选用低压法生产 甲醇。
11
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
合成气生产甲醇工艺流程图
编号：No.20课题：合成气生产甲醇工艺流程授课容：合成气制甲醇工艺流程知识目标：●了解合成气制甲醇过程对原料的要求●掌握合成气制甲醇原则工艺流程能力目标：●分析和判断合成气组成对反应过程及产品的影响●对比高压法与低压法制甲醇的优缺点思考与练习：●合成气制甲醇工艺流程有哪些部分构成？●对比高压法与低压法制甲醇的优缺点●合成气生产甲醇对原料有哪些要求？如何满足？授课班级：授课时间：年月日四、生产甲醇的工艺流程（一）生产工序合成气合成甲醇的生产过程，不论采用怎样的原料和技术路线，大致可以分为以下几个工序，见图5-1。
图5-1 甲醇生产流程图1．原料气的制备合成甲醇，首先是制备原料氢和碳的氧化物。
一般以含碳氢或含碳的资源如天然气、石油气、石脑油、重质油、煤和乙炔尾气等，用蒸汽转化或部分氧化加以转化，使其生成主要由氢、一氧化碳、二氧化碳组成的混合气体，甲醇合成气要求（H2－CO2）/（CO+CO2）=2.1左右。
合成气中还含有未经转化的甲烷和少量氮，显然，甲烷和氮不参加甲醇合成反应，其含量越低越好，但这与制备原料气的方法有关；另外，根据原料不同，原料气中还可能含有少量有机和无机硫的化合物。
为了满足氢碳比例，如果原料气中氢碳不平衡，当氢多碳少时（如以甲烷为原料），则在制造原料气时，还要补碳，一般采用二氧化碳，与原料同时进入设备；反之，如果碳多，则在以后工序要脱去多余的碳（以CO2形式）。
2．净化净化有两个方面：一是脱除对甲醇合成催化剂有毒害作用的杂质，如含硫的化合物。
原料气中硫的含量即使降至1ppm，对铜系催化剂也有明显的毒害作用，因而缩短其使用寿命，对锌系催化剂也有一定的毒害。
经过脱硫，要求进入合成塔气体中的硫含量降至小于0.2ppm。
脱硫的方法一般有湿法和干法两种。
脱硫工序在整个制甲醇工艺流程中的位置，要根据原料气的制备方法而定。
如以管式炉蒸汽转化的方法，因硫对转化用镍催化剂也有严重的毒害作用，脱硫工序需设置在原料气设备之前；其它制原料气方法，则脱硫工序设置在后面。
甲醇生产工艺PPT幻灯片课件
• 0.5MPa管网 度159℃
压力9.0-9.5MPa 温 压力2.3-2.5MPa 温 压力0.9-1.0MPa 温 压力0.4-0.5MPa 温
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氮气系统
低压氮气管网 中压氮气管网
氮气压缩机 高压氮气管网
空分精馏塔下塔抽取 低压氮经水浴系统或是
气化氮压机
• 我们知道化工生产一般都需经过三个步骤方能得到产品，即造气→净化→合 成三个阶段。我们的甲醇生产也不外乎如此，下面我们就逐一的进行论述。
3
(1) CO + 2H2 CuCat (2) CO2 + 3H2 CuCat
CH3OH（ g）+ △Hθ298 CH3OH（ g）+ H2O（ g） + △Hθ298
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第二部分 工艺流程简述
9
公用工程系统
公用工程定义 可以简单理解为：通用性，为各主装置
服务
10
我们公司的公用工程系统
• 主要包含： • 蒸汽系统 • 氮气系统 • 水系统 • 空气系统 • 燃料气、液化气，输煤系统、电等
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蒸汽系统
• 四大蒸汽管网
• 9.8MPa管网 度525-540℃
• 2.5MPa管网 度375-395℃
在合成甲醇前，必须首先制备合格的、配比合适的、没有其他杂质的合成气。
4
项目简介
100万 • 生产规模：生产
吨/年甲醇、10万吨/年二甲醚
• 生产结构：空分装置 气化装置 净化装置 硫回收装置 甲醇合成精
馏装置 二甲醚装置 及 锅炉、热电站、供排水、污水处理
• 其生产工艺是：
– 原料煤经破碎、筛分后进入湿式磨机与水混合磨至含固量约60%的水煤浆，
甲醇生产流程简介(PPT 55页)
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金石为开
（1）空气分馏塔1台 （2）离心式空压机1台，功率2.2万千瓦 （3）增压机1台，功率1.4万千瓦 （4）膨胀机2台 （5）液氧贮槽1台 （6）液氮贮槽1台 （7）高压液氧泵3开
高 板 换 热
增加机
甲醇生产流 程简介
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大家好，质检中心 的员工朋友们！
2
3
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金石为开
这次学习内容: 着重于生产过程流程的基本介绍
目的是：
质检中心的员工对生产流程
及工厂的生产框架有一个基本的了 解，使大家有整体感，以便对做到 清晰，明了。对全厂有一个整体观， 以便于对分析工作有所帮助
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（1）高压闪蒸罐2台 （2）低压闪蒸罐2台 （3）真空闪蒸罐2台 （4）沉降槽1台 （5）灰水槽1台 （6）洗涤塔给水泵2台
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黑水
减 压
换 热
入口 阀 高压 器
闪蒸
低压 闪蒸
真空 闪蒸
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渣水处理单元
带式
过滤机
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本项目采用耐硫宽温部分变换工艺， 一股气体进变换炉，一股气体不进 变换炉直接与出变换炉的气体汇合， 利用两股气体的比例来控制氢碳比。
变换单元系统组成:中压蒸汽系统； 变换系统；低压蒸汽系统；催化剂 升温活化系统；冷凝液处理系统； 锅炉给水系统。
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甲醇生产工艺流程及设备认知 低压合成甲醇的工艺流程
02
低压法合成甲醇的工艺 流程
低压法合成甲醇的工艺流程
低压法甲醇合成流程图
1－加热炉；2－转化炉；3－废热锅 炉；4－加热器5－脱硫器；6，12， 17，21，24－水冷器；7－气液分 离器；8－合成气压缩机；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－再沸塔； 20－甲醇精馏塔；23－CO2吸收塔
合成气化学合成法生产甲醇的一般工序
01
原料气的制备
一般以含碳氢或含碳的资源如天然气、 石油气、石脑油、重质油、煤和乙炔尾 气等为原料，用水蒸气转化法或部分氧 化法加以转化，使其生成主要由氢、一 氧化碳、二氧化碳组成的混合气体。
合成气化学合成法生产甲醇的一般工序
02
净化
一是脱除对催化剂有毒害作用的杂质， 如含硫的化合物；
低压法合成甲醇的工艺流程
三个工段：
01 原料预处理工段 02 反应工段 03 产物分离工段
低压法合成甲醇的工艺流程
01 原料预处理工段
原料 加热炉 转化炉
合成气
废热锅炉、换热器 脱硫器
水冷器、气液分离器
三段离心式压缩机
循环压缩机
合成塔
低压法合成甲醇的工艺流程
02
反应工段
催化剂：CuO-ZnO-Al2O3 压力5MPa 温度在240～270℃ 合成后气体中送入加热器以预热合成
粗甲醇混合物送往脱轻组分塔，塔顶 引出轻馏分，塔底物送甲醇精馏塔；
甲醇精馏塔塔顶引出产品精甲醇，塔 底为水。
小
结
合成气化学合成法生产甲醇 装置特点
低压法合成甲醇的工艺流程
二是调节原料气的组成,使氢碳比例达 到前述甲醇合成的比例要求。
合成气生产甲醇工艺流程图
编号：No.20课题：合成气生产甲醇工艺流程授课容：合成气制甲醇工艺流程知识目标：●了解合成气制甲醇过程对原料的要求●掌握合成气制甲醇原则工艺流程能力目标：●分析和判断合成气组成对反应过程及产品的影响●对比高压法与低压法制甲醇的优缺点思考与练习：●合成气制甲醇工艺流程有哪些部分构成？●对比高压法与低压法制甲醇的优缺点●合成气生产甲醇对原料有哪些要求？如何满足？授课班级：授课时间：年月日四、生产甲醇的工艺流程（一）生产工序合成气合成甲醇的生产过程，不论采用怎样的原料和技术路线，大致可以分为以下几个工序，见图5-1。
图5-1 甲醇生产流程图1．原料气的制备合成甲醇，首先是制备原料氢和碳的氧化物。
一般以含碳氢或含碳的资源如天然气、石油气、石脑油、重质油、煤和乙炔尾气等，用蒸汽转化或部分氧化加以转化，使其生成主要由氢、一氧化碳、二氧化碳组成的混合气体，甲醇合成气要求（H2－CO2）/（CO+CO2）=2.1左右。
合成气中还含有未经转化的甲烷和少量氮，显然，甲烷和氮不参加甲醇合成反应，其含量越低越好，但这与制备原料气的方法有关；另外，根据原料不同，原料气中还可能含有少量有机和无机硫的化合物。
为了满足氢碳比例，如果原料气中氢碳不平衡，当氢多碳少时（如以甲烷为原料），则在制造原料气时，还要补碳，一般采用二氧化碳，与原料同时进入设备；反之，如果碳多，则在以后工序要脱去多余的碳（以CO2形式）。
2．净化净化有两个方面：一是脱除对甲醇合成催化剂有毒害作用的杂质，如含硫的化合物。
原料气中硫的含量即使降至1ppm，对铜系催化剂也有明显的毒害作用，因而缩短其使用寿命，对锌系催化剂也有一定的毒害。
经过脱硫，要求进入合成塔气体中的硫含量降至小于0.2ppm。
脱硫的方法一般有湿法和干法两种。
脱硫工序在整个制甲醇工艺流程中的位置，要根据原料气的制备方法而定。
如以管式炉蒸汽转化的方法，因硫对转化用镍催化剂也有严重的毒害作用，脱硫工序需设置在原料气设备之前；其它制原料气方法，则脱硫工序设置在后面。
甲醇生产工艺流程图
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：C+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
4、空速
空速或循环气量是调节合成塔温度及产量的重要 手段。循环量增加，转化率下降，但空速大了，甲 醇产量有所增加。在空速为5000~10000h-1范围内， 空时产率随空速增加而增加，超过104h-1，空速影 响不大。
5 气体组分
（1） 新鲜气中（H2-CO2）/（CO+CO2）摩尔比应控 制在2.0~2.2，一般说来，摩尔比过小，易发生副反 应及易结炭，且催化剂易衰老。摩尔比过大，单耗 增加。
nCO+2nH2
(CH2)n+nH2O +Q
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-
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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。
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。
甲醇生产工艺流程 PPT
600
250℃ 300℃
选用合成压力一般为 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
坏、惰性气含量等影响。
P/MPa
3、催化剂
在低压法甲醇合成工业中，催化剂的使用是至关重 要的。
铜基催化剂改进了甲醇合成塔结构，使得反应温 度能够严格控制，从而延长了铜基催化剂的使用寿命。 铜基催化剂的活性与铜含量有关
（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。
合成塔内部类似于一般的列管式换热器，列管内 装催化剂，管外为沸腾水，甲醇合成反应放出的热很 快被沸腾水移走。合成塔壳程的锅炉给水是自然循环 的，这样通过控制沸腾水上的蒸汽压力，可以保持恒 定的反应温度，变化0.1MPa相当于1.5℃。
如图：
任务点4 安全、节能、环保生产工艺
一 甲醇的毒性
毒性剂防护甲醇为有毒化工产品，具有显著的麻 醉作用，对于视神经危害最为严重。饮入5~10mL/kg 甲醇可致严重中毒，10mL/kg以上有失明危险，饮入 30mL/kg可以致死甲醇经消化道、呼吸道及皮肤渗透 侵入人体导致中毒。吸甲醇蒸汽时，除特有的症状酩 酊、头痛以外，常使视力模糊而眼痛。这些症状有的 在数小时后即能发生，重症时，呈现眩晕、呼吸困难、 胃痛、疝痛、便秘，有时还会有出血，需要数日才能 恢复。在这期间也能引起疲劳、不适。重症时能出现 发绀。不论急性、慢性都需要较长时间才能恢复。工 作场所空气中甲醇蒸汽最高容许浓度260mg/m³。
甲醇生产工艺流程 ppt课件
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。
5
⑶有机化工的主要原料 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。
10
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。
17
4、空速
空速或循环气量是调节合成塔温度及产量的重要 手段。循环量增加，转化率下降，但空速大了，甲 醇产量有所增加。在空速为5000~10000h-1范围内， 空时产率随空速增加而增加，超过104h-1，空速影 响不大。
5 气体组分
（1） 新鲜气中（H2-CO2）/（CO+CO2）摩尔比应控 制在2.0~2.2，一般说来，摩尔比过小，易发生副反 应及易结炭，且催化剂易衰老。摩尔比过大，单耗 增加。
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
合成甲醇工艺流程图
合成甲醇工艺流程图二、气柜2、物料平衡表三、焦炉气压缩1、系统图0。
3172Mpa 140℃40℃2、物料平衡表注意: 停车时造成煤气放散30000Nm3/h2、物料平衡表原材料消耗定额及消耗量表(生产甲醇耗煤气2176 Nm3/吨）催化剂、化学品消耗定额及消耗量表三废排放量表四、转化在转化炉中焦炉气发生如下反应：2H2+O2=H2O+115。
48kcal (1) 2CH4+O2=2CO+4H2+17。
0kcal （2）CH4+H2O=CO+3H2—49。
3kcal (3）CH4+CO2=2CO+2H2—59.1kcal (4) CO+H2O=CO2+H2+9。
8kcal (5）反应最终按(5）达到平衡。
2、物料平衡表（2）危险物料特性装置危险性物料主要物性表（3）催化剂技术规格催化剂技术规格（4）物料消耗（消耗定额以吨甲醇产品计)原材料消耗定额及消耗量表动力（水、电、汽、气）消耗定额及消耗量表催化剂、吸附剂、化学品消耗定额及消耗量表三废排放量表主要节能措施：燃料气使用甲醇合成工段的弛放气，合理利用了废气。
利用转化气副产中压蒸汽，可回收热量13.85x103kw，并利用转化气预热锅炉给水和脱盐水，可回收热量12。
1x103kw，充分回收了反应热。
五、合成气压缩（汽轮机轴功率3750kw,额定功率4538kw)2、物料平衡（1）本装置(630＃）为10万吨/年甲醇合成装置的合成气压缩机组，处理新鲜气量46951Nm3/h(干）,循环气量259592Nm3/h，合成气出口压力为6。
0MPa(A）。
除部分接管外,整个装置由压缩机厂成套供应.合成气压缩机为离心式二合一机组，由汽轮机驱动,汽轮机为抽汽凝汽式.正常操作时无三废排放，压缩机运转产生的噪声经消音、隔离处理后可降至85dBA以下。
（2）装置危险性物料主要物性表（3）动力消耗动力（水、电、汽、气）消耗定额及消耗量主要节能措施：1、压缩机采用汽轮机驱动，减少了电力消耗.2、二级射汽抽气器用凝汽器冷凝下来的冷凝液作冷却介质,节省了循环水用量。
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。
甲醇生产工艺流程图
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
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 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。
甲醇合成反应器是甲醇生产的核心设备，从操作、结构
材料、及维修等方面考虑，甲醇反应器的基本要求如下：
1
、在操作上，要求催化剂床层的温度易控制，调
节灵活，合成反应的转化率高，催化剂的生产强度大，能以
较高能位回收反应热，床层中气体分布均匀，压降低。
2
、在结构上，要求简单紧凑，高压空间利用率高，
触媒装卸方便。
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。
选用合成压力一般为
4~6Mp。操作压力还受
400
350℃
催化剂活性、负荷高低、
空速大小、冷3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
P/MPa
3、催化剂
在低压法甲醇合成工业中，催化剂的使用是至关重 要的。
铜基催化剂改进了甲醇合成塔结构，使得反应温度 能够严格控制，从而延长了铜基催化剂的使用寿命。 铜基催化剂的活性与铜含量有关
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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
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。
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，Байду номын сангаас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）。
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。
⑶有机化工的主要原料 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。
（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。
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。
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)]
35.295
（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
• 2、压力
从化学平衡考虑，压
甲
力提高，对平衡有利； 醇 1000
从动力学考虑，压力提
生 成
高，反应速率加快。由
量 （
图可以看出，压力越大， 800
kg/m3
甲醇生成量越多，但相 催
应的能耗增多，而且还 化 受设备强度限制。因而，剂）
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
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、
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
• 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
甲醇的生产方法介绍
从多方面考虑之后，我组决定选用低压法生产 甲醇。
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
CH3OH +102.5kJ/mol
（2）、副反应
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
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 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。
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
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， 尽可能控制温度较低些。
nCO+2nH2 (CH2)n+nH2O +Q
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
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。
600
250℃ 300℃
选用合成压力一般为 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
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 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。