天然气合成甲醇

天然气合成甲醇
天然气合成甲醇

天然气合成甲醇

概述

以天然气为原料生产甲醇,大多采用蒸汽一段转化,低压合成,三塔精馏的技术,我公司根据蒸汽转化炉的特点,开发了补碳扩能技术,能够在原有装置的基础上,提高甲醇产量50%,在新建装置上采用本技术,则可以大幅度降低装置投资。

典型装置

中国石油吉林油田分公司甲醇厂天然气为原料生产4.5万吨/年甲醇装置

中国石油西南油气田分公司川西北甲醇厂天然气为原料生产15万吨/年甲醇装置

天然气合成甲醇的主要技术:

天然气中加入二氧化碳再进入转化炉的补碳转化技术

天然气换热式转化制取高品质的合成气技术

先进的一段转化炉设计技术,烟道气出辐射段的温度更低;

已经成功工业应用的串联式合成塔提供符合甲醇合成反应的理想温度曲线;

低能耗的烟道气回收二氧化碳技术

高性能的膜分离和变压吸附(PSA)技术

装置特点:

甲醇规模:5~50万吨/年

甲醇规格:AA级

技术特点

转化炉前补充二氧化碳,合成气的氢碳比可以调节到理想的2.05~2.1之间,有效降低合成系统的投资和能耗;

换热式转化制合成气,高温气体的热能不是副产蒸汽,而是被有效利用提供初步转化的热源;换热式转化或二段纯氧转化,合成气中的惰性组分被控制到最低限度,有效降低合成系统的投资和能耗;

已经成功工业化的串联式甲醇合成反应器,将水冷式副产中压蒸汽的管壳式合成塔与气冷式管壳式合成塔巧妙地串联在一起,能够提供理想的甲醇合成反应温度曲线,合成回路的甲醇净值被利用到最大限度,该法有效降低循环气的流量和相应的能耗,甲醇弛放气中有效组分含量被进一步降低,单位甲醇需要的合成气量也得到明显降低;

低能耗的烟道气回收二氧化碳技术,完全利用甲醇系统内部热源,不需要外供能量;

高性能的膜分离技术,同时回收一部分二氧化碳,有效降低二氧化碳的排放损失。

工艺过程

以天然气为原料,采用中压蒸汽转化制甲醇合成气中、低压合成甲醇,三塔精馏制取精甲醇的工艺。

工艺装置共分以下四个工序:

1 造气工序

1.1 天然气脱硫

在一定的温度、压力下,天然气通过氧化锰脱硫剂及氧化锌脱硫剂,将天然气中的有机硫、H2S 脱至1PPM以下,以满足蒸汽转化催化剂对硫的要求,其主要反应为:

COS+MnO →MnS+CO2

H2S+MnO→MnS+H2O

H2S+ZnO→ZnS+H2O

1.2 烃类的蒸汽转化

烃类的蒸汽转化是以水蒸汽为氧化剂,在镍催化剂的作用下将烃类物质转化,得到合成甲醇的原料气。这一过程为吸热过程故需外供热量,转化所需的热量由转化炉辐射段燃烧燃料气提供。在镍催化剂存在下其主要反应如下:

CH4+H2O→CO+3H2+Q

CO+H2O→CO2+H2+Q

2、压缩工序

压缩工序包括原料气压缩、合成气压缩和循环气压缩。

由造气工序来的转化气,经合成气压缩到一定的压力,与合成工序来的循环气混合,进入循环气压缩机升压后返回合成系统。

3、合成工序

甲醇合成是在一定的压力下,在催化剂的作用下,合成气中的一氧化碳,二氧化碳与氢反应生成甲醇,基本反应式为:

CO+2H2=CH3OH+Q

CO2+3H2=CH3OH+H2O+Q

在甲醇合成过程中,尚有如下副反应;

2CO+4H2=(CH3)O+H2O

2CO+4H2=C2H5OH+H2O

4CO+8H2=C4H5OH+3H2O

4、精馏工序

粗甲醇中杂质种类较多,为了制备合格精甲醇产品,必须将杂质除去。在工业生产中,主要是利用各组份的沸点不同,用精馏的方法将甲醇与其它组份分开,也就是同时并且多次地运用部分汽化和部分冷凝的方法,以达到完全全分离混合液中各组分的连续操作过程。为完成此过程,我们采用三塔精馏流程,在预蒸馏塔中除去溶解性气体用低沸点杂质。在加压塔及常压塔中除去水及就沸点杂质,从而制得合格的精甲醇产品。

天然气制甲醇工艺总结word精品

天然气制甲醇工艺技术总结 中化二建集团有限公司王瑞军 工程名 称:内蒙古天野化工油改气联产20万吨/年甲醇项目 工程地点:内蒙古呼和浩特巾 开工日期:2004年5月 竣工日期:2005年11月 投资金 额: 约6亿元人民币 1甲醇装置简介 1.1内蒙古天野化工集团为调整产品结构,开拓碳一化工领域产品,增强企业参与市场的竞争能力,解决企业生存发展问题,以天然气取代重油为原料,采用非催化部分氧化技术对现有的30万吨/年合成氨生产装置进行技术改造,同时增建一套以天然气为原料年产20万吨的甲醇装置。 1.2 本项目由中国五环科技有限公司设计,中化二建集团有限公司承建。所采用的技术均为国产。所选用的设备除三台天然气压缩机组为进口外,其余均为国产。设计日产甲醇667吨,日耗天然气608500立方米。装置采用:变频电机驱动离心式天然气压缩、 2.5MPa 补碳一段蒸汽转化炉、蒸汽透平驱动离心式合成气压缩机、8.0MPa林达均温合成塔、三塔 精馏、普里森膜分离氢回收、MEA二氧化碳回收工艺。另外还为合成氨配套一台蒸汽透平驱动离心式天然气压缩机。 2甲醇装置工艺特点 2.1 天然气压缩工序 天然气压缩工序是将1.25MPa( A)天然气压缩至蒸汽转化要求的压力2.85MPa(A)。天然气压缩机组采用德国阿特拉斯生产的电机驱动的离心式压缩机组?离心压缩机的显著 特点是单机打气量大。运转平稳无脉冲、维修少、无需备用,与蒸汽透平驱动相比投资少,占地面积较小。 2.2 天然气转化工序 2.2.1天然气转化工序是通过天然气和蒸汽转化反应生产甲醇合成需要的合成气。天然气转化工序只设一段转化炉,转化炉采用顶烧方箱炉,对流段为水平布置,水碳比为 3.2, 转化炉出口转化气温度855E,压力2.19MPa,甲烷含量约2.5% (干基)。 2.2.2 原料天然气脱硫采用钻钼加氢串氧化锌脱硫工艺,氧化锌脱硫槽采用双塔,可并联可串联保证天然气中总硫小于O.IPPn,同时脱硫剂更换不影响生产。

生产实习之水煤气制甲醇

水煤气法制取甲醇 一、概述 甲醇的性质和用途 甲醇的性质:甲醇(Methanol,Methyl alcohol)又名木醇,木酒精,甲基氢氧化物,是一种最简单的饱和醇。化学分子式为CH3OH,结构式如下: H | H—C—O—H | H 分子结构:C原子以sp3杂化轨道成键,0原子以sp3杂化轨道成键。分子为极性分子。 CAS 登录号:67-56-1 EINECS 登录号:200-659-6 物理化学属性 甲醇是一种无色、透明、易燃、易挥发的有毒液体,略有酒精气味。分子量,相对密度(20/4℃),熔点℃,沸点℃,闪点℃,自燃点℃,蒸气密度,蒸气压(100mmHg ℃),蒸气与空气混合物爆炸下限6~% ,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、明火或氧化剂易燃烧。燃烧反应式为: CH3OH + O2 → CO2 + H2O 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、硫酸二甲脂等多种有机产品,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。 甲醇生产方法的简介 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。但它具有上述优点,国外在这方面的研究—直没有中断.应该是一个很有工业前途的制取甲醇的方法。 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。 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。 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。 甲醇的市场与展望 近几年,我国出现了甲醇投资热。从2000年到2007年,全国甲醇产能年均增长率达%,而同期表观消费量年均增长率为18. 9%。2007年,我国共有甲醇生产企业177家,产能合计 1 639. 4万t/a,实际产量 1 076. 4万t,而同期我国甲醇表观消费量为 1 104. 6万t。据最新统计,目前我国新建、拟建甲醇项目共34个(不包括二甲醚、甲醇制烯烃企业自身配套的甲醇装置),预计到“十一五”末期,我国甲醇产能将达到 2 600万t/a~3 060万t/a。 随着甲醇产能快速增长,市场对甲醇产能过剩的担心愈发强烈。目前,基本形成共识的是,甲醛、醋酸等传统下游产品领域并不足以消化增长过快的甲醇产能,人们寄厚望于甲醇、二甲醚在车用、民用替代燃料方面获得较大突破。目前,我国甲醇燃料的有关标准正在制定完善中,这是利好的一面;另外也应认识到,甲醇燃料的推广应用是一项系统工程,许多问题均有待于时间和实践的检验,存在一定的不确定性。此外,有一点需指出的是,目前我国甲醇制烯烃项目中配套

煤制甲醇项目(最终版)

雄伟煤化有限公司 60万t/a煤制甲醇项目建议书 项目人员:曾雄伟毛龙龙方建李永朋 时间:2015年10月

第一部分项目背景 甲醇是结构最为简单的饱和一元醇,又称“木醇”或“木精”,是仅次于烯烃和芳烃的重要基础有机化工原料,用途极为广泛。主要用于制造甲醛、二甲醚、醋酸、甲基叔丁基醚( MTBE) 、甲醇汽油、甲醇烯烃等方面。近年来,国内外在甲醇芳烃方面进行了应用。 我国甲醇工业始于20 世纪50 年代,随着国内经济发展的不断增长,甲醇下游产品需求的拉动,甲醇行业发展迅猛。从2004 年到2012 年甲醇产能和产量大幅增长,2012 年产能首次超过5 000 万t,产量也达到2 640 万t。2013 年我国甲醇产能已达5650 万t,产量约2 878 万t,已经成为世界第一大甲醇生产国,见图1。 从甲醇产能的区域分布来看,甲醇的产能主要集中在西北、山东、华北等地区。从2013 年各省市产量分布情况来看,排名前五的有内蒙、山东、陕西、河南及山西,内蒙古精甲醇的产量达563 万t[2],约占全国总产量20%,其次是山东、陕西、河南和山西,这五省合计约占总产量的63%。内蒙古、山西、陕西等地凭借其资源优势,成为甲醇生

产企业最为青睐的地区,向资源地集中成为我国甲醇产能布局的主导趋势。受资源因素限制,我国的甲醇生产多以煤为原料,并有焦炉煤气和天然气工艺。2013 年我国甲醇产能中,煤制甲醇产能3 610 万t,占比64%,天然气制甲醇产能1 080 万t,占比19%,焦炉煤气制甲醇产能960 万t,占比17%[3]。受国家治理大气污染、加快淘汰钢铁等“两高”行业落后产能以及经济增速放缓等因素的影响,对焦炭的需求将会减少,从而使焦炉煤气制甲醇装置面临原料短缺的局面,因此焦炉煤制甲醇产能会降低。天然气制甲醇装置,则受到天然气供应不足和气价攀升双重制约,也将大幅限产。据金银岛统计数据显示,截至2013 年12月中旬,国内气头装置开工负荷在三成左右,低于国内平均开工水平,甘肃及新疆气头企业普遍停车。2013 年全国甲醇生产企业有300 余家,其中产能在100 万t 以上的企业占总产能的58.9%,形成了神华、中海油、兖矿、远兴能源、华谊、久泰、河南能化、大唐、晋煤、新奥、新疆广汇等18 家百万吨级超大型甲醇生产企业,见表1。这些百万吨甲醇企业大致可以分为三类,第一类是以神华集团、久泰化工为代表的大型化、规模化、基地化的煤制甲醇企业,靠近煤炭资源富集区域,其综合竞争力在当前竞争环境下最强,也符合国家产业政策方向; 第二类是以晋煤集团、河南能源化工集团为代表的,在国内多地分布,有多个较小规模的煤制甲醇装置构成的甲醇企业,在煤价下降的情况下,其竞争力有所提升; 第三类是以“三桶油”为代表的天然气路线企业,在天然气价格高企的情况下,这类企业的产量将受到抑制。

合成气合成甲醇

实验 合成气合成甲醇 甲醇是C1化学的重要产品,是重要的能源化工原料。在工业发达国家中,它是化工产品中仅次于烯烃和芳烃的基础有机原料,由它可以加工成的常用有机化学品有100多种。其中主要是制取甲醛、甲胺、醋酸、醋酐、医药和农药的原料以及作为替代汽油的发动机燃料,或掺入汽油燃烧;也可用于合成甲基叔丁基醚(MTBE)作无铅汽油的优质添加剂。目前工业上生产甲醇采用的是气相法工艺。 (一) 实验目的 (1)进一步理解多相催化反应有关知识,初步接触工艺设计思想。 (2)掌握气固相催化反应动力学实验研究方法及催化剂活性的评比方法。 (3)获得催化剂上反应的速率常数k 与活化能E 。 (二) 实验原理 甲醇的制备有木材干馏法和合成法: 合成甲醇的工业生产开始于1923年,德国巴登苯胺纯碱公司首先建成以合成气为原料、年产300t 甲醇的高压法装置。至60年代中期,所有甲醇生产装置均采用高压法。1966年英国卜内门化学工业公司研制成功铜系催化剂并开发了低压工艺,简称ICI 低压法。1971年,联邦德国鲁奇公司开发了另一种低压合成甲醇工艺(简称鲁奇低压法)。合成法是用一氧化碳和氢气(体积比为1:2)混合,加压,用金属氧化物的混合物(90%ZnO 、10%Cr 2O 3)作催化剂,温度保持300-400℃,即起化学反应合成甲醇。 反应方程式为: 232CO H CH OH +→ 工业规模的甲醇一般是用含有H 2、CO 、CO 2的合成气在一定压力和温度并有催化剂存在的条件下反应的方法生产。早期,人们用以Zn 、Cr 的氧化物为主要活性成分的催化剂来生产甲醇;后来,人们发现Cu-Zn-Al 系催化剂具有良好的低温甲醇合成活性,含铜、锌的氧化物被称为活性母体,氧化铝是热稳定性物质,被作为载体。由于这一体系低温活性好,在低温下获得的甲醇杂质含量较低,并且这种催化剂在较低的操作压力下也具有很好的甲醇合成活性,有利于节能,这一体系被广泛使用。

煤化工工艺汇总

煤化工工艺汇总煤化工工艺路线图

煤制甲醇典型工艺路线图 1、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=CH3OCH3+H2O+200.2 KJ/mol CO+3H2=CH4+H2O+115.6 KJ/mol 4CO+8H2=C4H9OH+3H2O+49.62 KJ/mol CO2+H2=CO+H2O-42.9 KJ/mol 2、甲醇合成气要求氢碳比f=(H2-CO2)/(CO+CO2)≈2.05~2.10,由于煤炭气化所得到的水煤气CO含量较高,H2含量较低,因此水煤气须经脱硫、变换、脱碳调整气体组成,以达到甲醇合成气的要求。 3、CO变换反应

CO+H2O(g)=CO2+H2 (放热反应) 4、水煤气组分与甲醇合成气组分对比 气体种类气体组分(%) CO H2CO2CH4水煤气37.350.0 6.50.3甲醇合成气29.9067.6429.900.1 天然气制甲醇工艺流程图 1、合成甲醇的化学反应方程式: CH4+H2O=CH3OH+H2 2、甲醇合成气要求氢碳比f=(H2-CO2)/(CO+CO2)≈ 2.05~2.10,由于天然气甲烷含量较高,因此要对天然气进行蒸 汽转化,生成以H2、CO和CO2位主要成分的转化气。由于蒸汽转化反应是强吸热反应,因此还要对天然气进行纯氧部分氧化

以获取热量,使得蒸汽转化反应正常连续进行,最终达到甲醇合成气的要求。 3、蒸汽转化反应 CH4+H2O(g)=CO+H2(强吸热反应) 4、纯氧部分氧化反应 2CH4+O2=2CO+4H2+35.6kJ/mol CH4+O2=CO2+2H2+109.45 kJ/mol CH4+O2=CO2+H2O+802.3 kJ/mol 5、天然气组分与甲醇合成气组分对比 气体种类气体组分(%) CO H2CO2CH4天然气----------- 3.296.2甲醇合成气29.9067.6429.900.1石油化工、煤炭化工产品方案对比(生产烯烃)

合成气制甲醇(精品)

合成气制甲醇(精品) 合成气制甲醇( 合成气可以由煤、焦炉煤气、天然气等生产) 一、甲醇合成工艺技术 合成甲醇工艺技术概况: 自从1923年德国BASF公司首次用一氧化碳在高温下用锌铬催化剂实现了甲醇 合成工业化之后,甲醇的工业化合成便得以迅速发展。当前,合成法甲醇生产几乎 成为目前世界上生产甲醇的唯一方法。半个多世纪以来,随着甲醇工业的迅速发 展,合成甲醇的技术也得以迅速改进。目前世界上合成甲醇的方法主要有以下几种: 1、高压法(19.6~29.4 MPa) 这是最初生产甲醇的方法,采用锌铬催化剂,反应温度为360~400?,压力 19.6~29.4Mpa。随着脱硫技术的发展,高压法也在逐步采用活性高的铜系催化剂, 以改善合成条件,达到提高效率和增产甲醇的效果。高压法虽然有70多年的历 史,但是,由于原料及动力消耗大,反应温度高,投资大,成本高等问题,其发展 长期以来处于停滞状态。 2、低压法(5.0~8.0 MPa) 这是20世纪60年代后期发展起来的甲醇合成技术。低压法基于高活性的铜 系催化剂。铜系催化剂活性明显高于锌铬催化剂,反应温度低(240~270?),在较低 的压力下获得较高的甲醇收率,而且选择性好,减少了副作用,改善了甲醇质量, 降低了原材料的消耗。此外,由于压力低,不仅动力消耗比高压法降低很多,而且 工艺设备的制造也比高压法容易,投资得以降低,总之低压法比高压法有显著的优 越性。 3、中压法(9.8~12.0 MPa)

随着甲醇单系列规模的大型化(目前已有日产2000吨的装置甚至更大单系列的装置),如采用低压法,势必导致工艺管道和设备非常庞大,因此在低压法的基础上,适当提高合成压力,即成为中压法。中压法仍采用与低压法相同的铜系催化剂,反应温度也与低压法相同,因此它具有与低压法相似的优点,但由于提高了合成压力,相应的动力消耗略有增加。目前,世界上新建或扩建的甲醇装置几乎都采用低压法或中压法,其中尤以低压法为最多。英国I.C.I公司和德国Lurgi公司是低压甲醇合成技术的代表,这两种低压法的差别主要在甲醇合成反应器及反应热回收的形式有所不同。目前世界上合成甲醇主要采用低压法工艺技术,它是大型甲醇装置的发展主流。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、甲醇精馏等工序,其核心设备是甲醇合成塔。有多种形式的合成塔在工业化装置中应用,经实际验证都是成熟可靠的。但在选择中要精心比较。二、甲醇精制 甲醇精制目前工业上采用的有两塔流程和三塔流程,两塔流程已能生产优质的工业品甲醇,但从节能降耗角度出发,选择三塔流程是较好的。三塔流程将以往的主精馏塔分为加压精馏塔和常压精馏塔,将加压精馏塔塔顶出来的甲醇蒸汽作为常压精馏塔的热源,降低了蒸汽消耗。通常情况下可降低能耗30%,但投资略有增加试析甲醇行业未来发展方向 甲醇是一种重要的有机化工原料,应用广泛,可以用来生产甲醛、合成橡胶、甲胺、对苯二甲酸二甲脂、甲基丙烯酸甲脂、氯甲烷、醋酸、甲基叔丁基醚等一系列有机化工产品,而且还可以加入汽油掺烧或代替汽油作为动力燃料以及用来合成甲醇蛋白。随着当今世界石油资源的日益减少和甲醇单位成本的降低,用甲醇作为新的石化原料来源已经成为一种趋势。尽管目前全球甲醇生产能力相对过剩,并且不排除由于某种原因而引起甲醇市场的波动,但是对于有着丰富的煤、石油、天然

合成气制备甲醇原理与工艺

合成气制备甲醇原理与工艺 简要概述 班级:xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx 专业:化学工程与工艺 姓名:xxxxx 学号:201473020108 指导教师:xxxxx

一、甲醇的认识 1.物理性质 无色透明液体,易挥发,略带醇香气味;易吸收水分、CO2和H2S,与水无限互溶;溶解性能优于乙醇;不能与脂肪烃互溶,能溶解多种无机盐磺化钠、氯化钙、最简单的饱和脂肪醇。 2.化学性质 3.甲醇的用途 (1)有机化工原料 甲醇是仅次于三烯和三苯的重要基础有机化工原料 (2)有机燃料 (1)、甲醇汽油混合燃料;(2)、合成醇燃料;(3)、与异丁烯合成甲基叔丁基醚(MTBE)、高辛烷值无铅汽油添加剂;(4)、与甲基叔戊基醚(TAME)合成汽油含氧添加剂

4.甲醇的生产原料 甲醇合成的原料气成分主要是CO 、 CO2、 H2 及少量的N2 和CH4。主要有煤炭、焦炭、天然气、重油、石脑油、焦炉煤气、乙炔尾气等。 天然气是生产甲醇、合成氨的清洁原料,具有投资少、能耗低、污染小等优势,世界甲醇生产有90%以上是以天然气为原料,煤仅占 2%。 二、合成气制甲醇的原理 1.合成气的制备 a.煤与空气中的氧气在煤气化炉内制得高 CO 含量的粗煤气; b.经高温变换将 CO 变换为 H2 来实现甲醇合成时所需的氢碳比; c.经净化工序将多余的 CO2 和硫化物脱除后即是甲醇合成气。 说明: 由于煤制甲醇碳多氢少,必需从合成池的放气中回收氢来降低煤耗和能耗,回收的氢气与净化后的合成气配得生产甲醇所需的合成气, 即( H2-CO2) /( CO+CO2)=2.00~2.05。 2.反应机理 主反应 OH CH H CO 322→+ △H 298=-90.8kJ/mol CO 2 存在时 O H OH CH H CO 23222+→+ △H 298=-49.5kJ/mol 副反应 O H OCH CH H CO 233242+→+ O H CH H CO 2423+→+ O H OH H C H CO 2942384+→+ O H CO H CO 222+→+ 增大压力、低温有利于反应进行,但同时也有利于副反应进行,故通过加入催化剂,提高反应的选择性,抑制副反应的发生。 3. 影响合成气制甲醇的主要因素 (1)合成甲醇的工业催化剂

天然气转化合成甲醇的工艺

天然气转化合成甲醇的工艺综述 2015-6-24 专业:化工12-3班 学号: 学生姓名:劳慧 指导教师:刘峥

一.前言 (1) 二.主体部分 (2) 1. 天然气合成甲醇的原理 (2) 2. 高压法合成甲醇的原理及工艺流程 (2) 3. 低压法合成甲醇的原理及工艺流程 (3) 4. 中压法合成甲醇的原理及流程 (4) 5. 三者的比较 (4) 6. 以天然气合成甲醇的优势和现状 (6) 7. 其他原料合成甲醇与天然气合成甲醇的比较 (6) 三.结论部分 (8) 1. 对天然气合成甲醇的认识和了解 (8) 2. 对天然气转化合成甲醇提出我的观点和见解 (8) 四.参考文献 (8)

天然气转化合成甲醇的工艺 一.前言 20世纪60年代,石油和天然气作为一次能源与煤炭一起成为主要能源。与此同时,以石油和天然气为原料的化学工业也迅猛发展起来。与石油不同的是,天然气的成分主要是低分子量的烷烃。因此,天然气化工在发展中逐步成为一个体系。天然气是储量十分丰富的资源和能源,同时也是主要的温室气体之一,合理地利用天然气不仅关系到未来的资源配置和能源利用,而且也是可持续发展的重要战略发展方向之一。 天然气可以合成多种化工原料产品,比如生产合成氨还有甲醇,其中甲醇是最重要的。甲醇是一种重要的基础化工产品和化工原料,主要用于生产甲醛。醋酸、甲苯胺、氯甲烷、乙二醇及各种酸的酯类和维尼纶等,并在很多工业部门中广泛用作溶剂。甲醇在气田开发中用作防冻剂,添在汽油中可提高汽油的辛烷值,甲醇还可直接用作燃料用于发动机。 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。由天然气制合成气进而合成甲醇是制甲醇产品一条重要的工艺路线。

合成气制备甲醇原理与工艺教学内容

合成气制备甲醇原理 与工艺

合成气制备甲醇原理与工艺 简要概述 班级: xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx 专业:化学工程与工艺 姓名: xxxxx 学号: 201473020108 指导教师: xxxxx 一、甲醇的认识

1.物理性质 无色透明液体,易挥发,略带醇香气味;易吸收水分、CO2和H2S,与水无限互溶;溶解性能优于乙醇;不能与脂肪烃互溶,能溶解多种无机盐磺化钠、氯化钙、最简单的饱和脂肪醇。 2.化学性质 3.甲醇的用途 (1)有机化工原料 甲醇是仅次于三烯和三苯的重要基础有机化工原料 (2)有机燃料

(1)、甲醇汽油混合燃料;(2)、合成醇燃料;(3)、与异丁烯合成甲基叔丁基醚(MTBE )、 高辛烷值无铅汽油添加剂;(4)、与甲基叔戊基醚(TAME )合成汽油含氧添加剂 4.甲醇的生产原料 甲醇合成的原料气成分主要是CO 、 CO2、 H2 及少量的N2 和CH4。主要有煤炭、焦炭、天然气、重油、石脑油、焦炉煤气、乙炔尾气等。 天然气是生产甲醇、合成氨的清洁原料,具有投资少、能耗低、污染小等优势,世界甲醇生产有90%以上是以天然气为原料,煤仅占 2%。 二、合成气制甲醇的原理 1.合成气的制备 a.煤与空气中的氧气在煤气化炉内制得高 CO 含量的粗煤气; b.经高温变换将 CO 变换为 H2 来实现甲醇合成时所需的氢碳比; c.经净化工序将多余的 CO2 和硫化物脱除后即是甲醇合成气。 说明: 由于煤制甲醇碳多氢少,必需从合成池的放气中回收氢来降低煤耗和能耗,回收的氢气与净化后的合成气配得生产甲醇所需的合成气, 即( H2-CO2) /( CO+CO2)=2.00~2.05。 2.反应机理 主反应 OH CH H CO 322→+ △H 298=-90.8kJ/mol CO 2 存在时 O H OH CH H CO 23222+→+ △H 298=-49.5kJ/mol 副反应

合成气生产甲醇工艺流程

编号:No.20 课题:合成气生产甲醇工艺流程 授课内容: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: 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(出—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

天然气转化合成甲醇的工艺课件

天然气转化合成甲醇的工艺综述 专业:化工12-3班 学号:3120313310 学生姓名:劳慧 指导教师:刘峥 2015-6-24

一.前言 (1) 二.主体部分 (2) 1. 天然气合成甲醇的原理 (2) 2. 高压法合成甲醇的原理及工艺流程 (2) 3. 低压法合成甲醇的原理及工艺流程 (3) 4. 中压法合成甲醇的原理及流程 (4) 5. 三者的比较 (4) 6. 以天然气合成甲醇的优势和现状 (6) 7. 其他原料合成甲醇与天然气合成甲醇的比较 (6) 三.结论部分 (8) 1. 对天然气合成甲醇的认识和了解 (8) 2. 对天然气转化合成甲醇提出我的观点和见解 (8) 四.参考文献 (8)

天然气转化合成甲醇的工艺 一.前言 20世纪60年代,石油和天然气作为一次能源与煤炭一起成为主要能源。与此同时,以石油和天然气为原料的化学工业也迅猛发展起来。与石油不同的是,天然气的成分主要是低分子量的烷烃。因此,天然气化工在发展中逐步成为一个体系。天然气是储量十分丰富的资源和能源,同时也是主要的温室气体之一,合理地利用天然气不仅关系到未来的资源配置和能源利用,而且也是可持续发展的重要战略发展方向之一。 天然气可以合成多种化工原料产品,比如生产合成氨还有甲醇,其中甲醇是最重要的。甲醇是一种重要的基础化工产品和化工原料,主要用于生产甲醛。醋酸、甲苯胺、氯甲烷、乙二醇及各种酸的酯类和维尼纶等,并在很多工业部门中广泛用作溶剂。甲醇在气田开发中用作防冻剂,添在汽油中可提高汽油的辛烷值,甲醇还可直接用作燃料用于发动机。 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。由天然气制合成气进而合成甲醇是制甲醇产品一条重要的工艺路线。

合成气生产甲醇工艺流程

编号:No.20课题:合成气生产甲醇工艺流程授课内容: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。 或氧、空气 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

天然气制甲醇与煤制甲醇的区别

浅谈天然气制甲醇与煤制甲醇的区别 摘要:天然气制甲醇和煤制甲醇是我国目前主要产甲醇工艺,但是随着经济的发展,各种资源的短缺,煤和天然气的产量存在了差异,这就直接导致甲醇的产量和主要生产工艺的选择。本文将从天然气和煤产甲醇各自的利弊进行分析,探究甲醇未来生产道路。关键词:天然气煤甲醇利弊分析 一、天然气制甲醇与煤制甲醇各自的利弊 经济飞速发展的当下,甲醇以及其下游、上游产品的需求量在不断的增加,制甲醇的方法工艺也日渐增多,然而煤制甲醇和天然气制甲醇这两种工艺依旧是最主要的制造生产甲醇的重要工艺手段。这两种生产工艺可以说是各有千秋。本文就从生产工艺、建设成本、生产成本、产品质量以及发展前景对这两个主要制甲醇工艺予以比较。 在生产工艺方面,煤制甲醇总体是一个气化、变换、低温甲醇洗、甲醇合成及精馏、空分装置地过程。煤制甲醇,是以煤和水蒸气为原料生产甲醇,在这个过程中得先把煤制成煤浆,通过加入碱液调整煤浆的酸碱度,使用棒磨机或者球磨机对原煤进行煤浆气化,相比之下球磨机磨出的煤浆粒度均匀,筛下物少,在这个过程中排出的废水中含有一定量的甲醇和甲醇精馏废水,这些废水可以充分利用在磨浆水;气化就是煤浆与氧气部分氧化制的粗合成气,在这个过程中会产生co、co2等有害气体;接下来是灰水处理;变换的

过程就是把co转化成h2;在这个过程会产生大量的杂质;低温甲醇洗,这一过程是把制的甲醇的硫化物和杂质等脱除;甲醇合成及精馏的过程其实就是把制的甲醇进行再次净化和优化。煤制甲醇工艺整个过程相对于复杂,在生产过程中产生的杂质比较多,操作难度比较大,杂质多就导致甲醇纯度相对比较低,合成的粗甲醇中杂质种类和量都比天然气甲醇多,因此精馏难度也较大。天然气制甲醇的主要原料是天然气,甲烷是天然气的主要部分,此外还存在少量的烷烃、氮气与烯烃。以非催化部分氧化、蒸汽氧化等方法进行生产甲醇,蒸汽转化法作为应用最广的生产方法,它的生产环境是管式炉中在常压或者加压下进行的,在催化剂的催化下,甲烷与水蒸气进行反应,生成甲醇以及二氧化碳等混合气体。目前我国主要采取的是一段炉采用蒸汽转化、两段炉串联工艺,可以更高效直接的生产出甲醇。这些工艺手段简单高效,生产过程中不会产生大量的有害物质,清洁燃料莫过于这种生产工艺。 煤制甲醇工艺的建设成本,从以上的制造工艺中不难看出,该种制造工艺复杂,每一道工序需要的设备比较多,成本自然而然会比较高;天然气制甲醇工艺流程相对比较简单,所需设备一般都是高效的质量保证的设备,经过工序少,建设成本不高。 在生产成本上,煤碳的消耗是固定的,它的消耗量也受设备装置和生产工艺的影响,此外煤制甲醇还需要电力的支持。煤炭、电力费用在经济日益发展的当前费用也在日益增加,根据相关部门的数

合成气生产甲醇工艺流程讲课教案

编号:No.20课题:合成气生产甲醇工艺流程 授课内容: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。 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,其方法有两种。

甲醇生产

甲醇生产 授课内容: ●甲醇生产方法 ●合成气生产方法 ●合成气生产甲醇原理 知识目标: ●了解常见甲醇生产方法 ●了解合成气生产方法 ●掌握合成气生产甲醇原理 能力目标: ●分析和判断各种甲醇生产方法的优缺点 ●分析和判断合成气制甲醇反应产物中产品的分布特点思考与练习: ●常见生产甲醇方法有哪些? ●合成气生产方法有哪些? ●影响合成气生产甲醇的主要因素有哪些?

甲醇是饱和醇中最简单的一元醇,最早是由木材和木质素干馏制得,俗名又称“木醇”或“木精”。甲醇(CH3OH)在通常状态下为无色、略带乙醇香味的挥发性液体。甲醇与水互溶,在汽油中也有很大的溶解度,熔点175.6K,常压沸点337.8K。甲醇毒性很大,饮入5~8ml可使人失明,30ml能致人死亡。甲醇蒸气与空气能形成爆炸性混合物,爆炸极限为6.0%~36.5%。 甲醇是仅次于三烯和三苯的重要基础有机化工原料,尤其近年来在有些以达国家中,甲醇以清洁燃料的身份登上了环境保护的殿堂,更使其身份倍增。因此,发达国家中甲醇产量仅次于乙烯、丙烯、苯,居第四位。甲醇广泛用于有机合成、染料、合成纤维、合成橡胶、涂料和国防等工业。甲醇大量用于生产甲醛和对苯二甲酸二甲酯。以甲醇为原料经羰基化反应直接合成醋酸已经工业化。近年来,随着技术的发展的能源结构的改变,甲醇又开辟了许多新的用途,是合成人工蛋白的重要原料,蛋白转化率高,发酵速度快,价格便宜,所得人工合成蛋白是很好的畜禽饲料。以甲醇为原料生产烯烃和汽油已实现工业化。因此,甲醇的生产具有十分重要的意义。 第一节生产方法 早期用木材或木质素干馏法制甲醇的方法,在工业上已经被淘汰。现在,凡含有碳素的固体、液体和气体均可转化为碳的化合物,再以人工合成法制取甲醇。 目前,可以制取甲醇的方法有以下几种。 一、氯甲烷水解法 氯甲烷的水解反应如下: ???→CH3OH +HCl CH3Cl + H2O NaOH 但是,即使与碱溶液共沸至140℃,其水解速度仍很慢。在300~350℃,在碱石灰作用下氯甲烷可以定量地转变为甲醇和二甲醚,反应式如下: 2CH3Cl + Ca(OH)2??→CaCl2 +2CH3OH CH3Cl + CH3OH ??→CH3OCH3 + HCl CH3OCH3 + H2O ??→2CH3OH 在350℃,于流动系统中进行这一过程时,所得到的甲醇产率为67%,二甲醚为33%。氯甲烷的转化率达98%。

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。 二、甲醇合成的主要反应 (1)甲醇合成主要反应 CH3OH CO+2H CO2CH3OH+H2O 同时CO2和H2发生逆变换反应 CO 2CO+H2O

煤制甲醇工艺原理

第一章:甲醇生产工艺原理 第一节:甲醇的物理化学性质、用途 甲醇是一种有机化学产品。1661年英国化学家波义耳最早从干馏木材中发现了甲醇。所以也叫木醇。1922年,德国BASF公司用化学方法合成了甲醇。1923年建成年产300吨的甲醇生产装置。采用锌铬催化剂,在高压条件下生产甲醇,所以也叫高压法甲醇。到1966年,英国帝国化学工业(I.C.I)研究出了铜基催化剂,开发出了低压合成工艺,1971年,德国鲁奇公司(Lurgi)也开发出了低压合成甲醇工艺,以后,世界上甲醇生产工艺基本上采用低压合成工艺。 从1975年以后,世界上甲醇生产规模越来越大,甲醇装置单套生产能力达到20万吨/年,到90年代,单套生产能力达到60-80万吨/年,目前已达到100万吨/年的水平。 1.甲醇的物理化学性质 在常态下,甲醇是无色透明的液体,有轻微的酒香;有良好的溶解性,与水、乙醇互溶,在汽油中有较大的溶解度;易燃易爆;有毒性,人摄入20-30ml,会导致失明;摄入50-60ml,会致死。 甲醇分子式:CH3OH,分子量:32 结构式: H H-C-OH H 沸点:64.4-64.8℃; 冰点:-97.68℃;比重0.791;

爆炸极限:6.0%-36.5%;闪点:16℃; 2.甲醇的主要用途。 甲醇的化学性质很活泼。可进行氧化、脂化、羰基化、胺化、脱水反应。甲醇是一种重要的基本有机化工原料。是碳一化学的基础。用甲醇可以生产上百种化工产品。典型的有:甲醛、聚甲醛、醋酸、甲胺、甲基叔丁基醚(MTBE)、甲基丙烯酸甲脂(MMA)、聚乙烯醇、碳酸二甲脂、硫酸二甲脂、对苯二甲酸二甲脂(DMT)、二甲脂甲酰胺(DMF)、二甲醚、乙烯、丙烯及苯,等等。还是一种重要的能源,可直接做燃料、做甲醇燃料电池、甲醇汽油、还可以分解制氢和一氧化碳。2008年,全球甲醇产量达到4500万吨。我国甲醇产量1000多万吨。 第二节:甲醇生产工艺原理 1.合成气的制造与生产甲醇的主要原料 合成气(含有CO、CO2、H2的气体)在一定压力(5—10MPa)、温度230-280℃)和催化剂的条件下反应生成甲醇,合成反应如下:CO+2H2=CH3OH+Q CO2+3H2=CH3OH+H2O+Q 1.1生产甲醇的主要原料 含有CO、CO2、H2的气体叫合成气。能生产合成气的原料就是生产甲醇的原料。主要有:

催化反应工程作业-合成气制甲醇

摘要关键词: Abstract Keywords:

目录 一.甲醇的生产方法 (1) 1.1.天然气制合成气 (1) 1.2.水煤浆制合成气 (2) 1.3.焦炉气制合成气 (2) 1.4.黄磷尾气制合成气 (2) 1.5.乙炔尾气制合成气 (2) 二.合成气制甲醇机理 (2) 2.1.CO+H2合成机理 (3) 2.2.CO2+H2合成机理 (3) 2.3.CO+CO2+H2合成机理 (3) 三.合成气成分对甲醇合成的影响 (3) 3.1.氢碳比的影响 (3) 3.2.合成气成分的影响 (4) 3.3.循环气中甲醇含量的影响 (4) 四.合成气制甲醇催化剂的开发 (4) 4.1.铜基催化剂 (4) 4.2.非铜基催化剂 (4) 4.3.液相合成甲醇催化剂 (5) 参考文献 (6)

合成气催化转化制甲醇 甲醇是一种非常重要的化工原料,也是非常重要的化工产品和清洁燃料,在国民生产中占有重要的地位。以甲醇为原料可以生产氯甲烷、醋酸、甲酸、甲胺、甲基叔丁基醚等高附加值化工产品。随着科技的发展,甲醇的生产呈现出多样化的特点,合成气制甲醇是目前最为传统也是最主要的甲醇生产方法。但传统合成气制甲醇生产方法具有能耗大、污染严重等特点,人们一直在探索新的甲醇合成工艺,目前研究比较多的是二氧化碳加氢制甲醇、甲烷氧化制甲醇和生物质制甲醇等。目前这些方法大都处在科研攻关阶段,能大规模投入稳定生产的很少,其主要开发瓶颈还是在于催化剂的研发上,若能研发出高效、稳定的催化剂将为甲醇的合成创造出一条新的道路。不过目前很多高校和科研单位都在为此付出巨大的努力[1]。 一.甲醇的生产方法 目前世界上唯一的甲醇合成方法是由合成气(CO+H2)合成甲醇: CO+H2=CH3OH 当反应物中有CO2存在时,还能发生下述反应: CO2+3H2=CH3OH+H2O 原则上讲,能够生产合成气的原料都可以生产甲醇,因此,不同原料在生产甲醇的时,差别主要体现在合成气的制造方面[2]。 1.1.天然气制合成气 从天然气制合成气,最常使用且应用最广泛的方法是蒸汽转化法。甲烷与水蒸气反应,生成CO、H2、CO2。 CH4+H2O=CO+3H2 CH4+2H2O=CO2+4H2 CH4+CO2=2CO+2H2 CO+H2O=CO2+H2 催化剂使用的是镍催化剂,反应为强吸热反应,通常采用管式炉从外部提供反应热量。使用天然气作为原料制备甲醇原料气,如果不加入CO2,得到的原料气的氢碳比会偏高,需要分离出部分氢气[3-4]。

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