低压法制甲醇的工艺条件
低压合成甲醇的工艺流程设计
目录摘要 (1)关键词 (1)前言 (1)1.制备原料气 (1)1.1连续制气的二段转化法 (2)1.2 部分氧化法 (3)2.净化工序 (3)2.1静电除尘 (4)2.2干法脱硫 (4)2.3湿法脱硫 (6)3 ICI低压法工艺流程 (7)4.粗甲醇精馏的工艺流程 (8)小结 (10)参考文献 (12)致谢 (13)低压合成甲醇的工艺流程设计摘要：目前，虽然低压合成甲醇的工艺流程有所不同，但基本都是采用一氧化碳、二氧化碳加压催化氢化法合成甲醇，都是在铜系催化剂和锌铬催化剂存在下，在4~5MPa左右，温度360~400摄氏度下进行的。
大致可以分为以下几个工序：制备原料气、净化原料气、压缩、合成甲醇、粗甲醇精馏。
关键词：低压原料气净化合成甲醇精馏脱硫前言甲醇，分子式CH3OH，是饱和醇中最简单的一元醇，它是多种有机产品的基本原料和重要的溶剂，广泛用于有机合成、染料、医药、涂料和国防等工业。
甲醇在有机合成工业中，是仅次于烯烃和芳烃的重要基础有机原料。
甲醇是较好的人工合成蛋白的原料，是容易运输的清洁燃料，可直接用于还原铁矿得到高质量的海绵铁。
随着近些年来碳一化学的工业的发展，甲醇制乙醇、乙烯、乙二醇、甲苯、二甲苯、乙酸乙烯、甲酸甲酯和氧分解性好的甲醇树脂等产品，正在研究开发和工业化中。
目前，甲醇的消费已超过其传统用途，潜在的耗用量远远超过其化工用途，渗透到国民经济的各个部门。
1966年英国帝国化学工业公司研制成功铜基催化剂，并开发了低压合成甲醇工艺，即ICI工艺。
1971年，德国鲁奇公司开发了另一种低压合成甲醇的工艺，简称Lurgi 工艺。
此外美国i电动研究所还研制了三相甲醇合成技术，三相甲醇合成技术虽已研制成功但未建立大规模的生产厂。
20世纪70年代中期以后，世界上新建和扩建的甲醇装置几乎都采用低压法。
目前,虽然低压合成甲醇的工艺流程有所不同，但基本都是采用一氧化碳、二氧化碳加压催化氢化法合成甲醇,即:CO+2H2=CH3OHCO2+3H2=CH3OH+H2O以上反应都是在铜系催化剂和锌铬催化剂存在下，在4~5MPa左右，温度360~400摄氏度下进行的。
低压法甲醇精馏工艺
低压法合成甲醇精馏过程一、工艺流程本阶段采用双效三塔精馏工艺，其具体工艺流程图如下图1：图1 双效三塔精馏工艺流程1、具体过程如下：粗甲醇进入预塔之前，先在粗甲醇预热器中，用蒸汽冷凝液将其预热到338K，粗甲醇在预塔除去其中残余的溶解气体及低沸物。
塔顶设置两个冷凝器。
在塔内上升汽中的甲醇大部分冷凝下来进入预塔回流槽，精预塔回流泵进入塔顶作回流。
不凝气、轻组分及少量甲醇蒸汽通过压力调节后至加热炉作燃料。
预塔塔底由低压蒸汽加热的热虹式再沸器向塔内提供供热量。
为了防止粗甲醇对设备的腐蚀，在预塔下部高温区加入一定量的稀碱液，使预后甲醇的PH值控制在8左右。
由预塔塔底出来的预后甲醇，经加压塔进料泵加压后，进入第一主精馏塔加压塔，塔顶甲醇蒸汽进入冷凝再沸器，即第一精馏加压塔的气相甲醇又利用冷凝潜热加热第二精馏常压塔的塔釜，被冷凝的甲醇进入回流槽中，在回流槽稍加冷却，一部分由加压塔回流泵升压至0.8MPa送到加压塔作回流液，其余部分经加压塔精甲醇冷却至到313K后作成品送往精甲醇计量槽。
加压塔用低压蒸汽加热的热虹式再沸器向塔内提供热量，通过低压蒸汽的加入量来控制塔的操作温度。
加压塔的操作压力大约为0.57MPa,塔顶操作温度大约为394K，塔底操作温度大约为400K。
由加压塔塔底排出的甲醇溶液送往第二精馏常压塔下部，从常压塔塔顶出来的甲醇蒸气经常压塔冷凝器冷却到313K后，进入常压塔回流槽，再经常压塔回流泵加压后，一部分送到常压塔塔顶作回流，其余部分送到精甲醇计量槽。
常压塔顶操作压力大约为0.006MPa，塔顶操作温度大约为339K，塔底操作温度大约为368K。
常压塔的塔底残液另外由汽提塔进料泵加压后进入废水汽提塔，塔顶蒸汽经汽提塔冷凝器冷凝后，进入汽提塔回流槽，由汽提塔回流泵加压，一部分送废水汽提塔塔顶作回流，另一部分经汽提塔甲醇冷凝器冷凝至313K，与常压塔采出的精甲醇一起送往产品计量槽。
如果采出的精甲醇不合格，可将其送至常压塔进行回收，以提高甲醇精馏的回收率。
甲醇合成的工艺条件
第十一章甲醇的合成第三节甲醇合成工艺条件及工艺流程（大概讲课内容）煤化工生产技术2班甲醇合成最主要的工艺条件是反应温度、压力、原料气组成、空速一、反应温度对甲醇合成反应而言化学反应而言CO+2H2=CH3OH+QCO2+3H2=CH3OH+H2O+Q反应特点属于放热反应T升高的好处反应速率加快，甲醇合成速率加快；弊端：1、合成属于放热可逆反应，温度太高，不利于合成向正反应方向进行；2、cu基催化剂再合成塔内对温度敏感，高温容易使催化剂丧失活性；3、温度过高，会导致过多的副反应，使生产出的粗甲醇中的杂质过多；所以：Zn—cr催化剂活性温度320-400℃，适宜操作温度370-380℃Cu基催化剂的活性温度200-290 ℃,适宜操作温度250-270 ℃为了保证温度适宜要将合成塔中的热量及时转移常采用的方法是反应器的设计a冷激式b间接换热式二、压力：P升高，有利于向反应体积减小的方向进行；V降低，碰撞机会增多，反应速率也会加快；但是压力提高到一定程度①影响不明显；②过高压力给设备和工艺管理带来困难。
对合成过程目前工业上三种：高压法、中压法、低压法。
而在甲醇生产中比较常用的是中低压，压力一般控制5mp左右三、气体组成有用气体组分CO、CO2、H2惰性气体组分CH4、N2在生产中如何有效保证有用气体组成，减少惰性气体组成，给学生讲解清楚，特别注意：CO、CO2、H2三种成分的比例关系如何调配，是能否有效合成甲醇的重要因素，具体如何分配重点讲解。
四、空速①空速：气体与催化剂接触时间的长短；②较低空速→催化剂的生产强度较低→单位时间内甲醇的产率低较高空速→与催化剂的接触时间短，大部分气体来不及反应就循环回去→循环气体数量过多，压缩机负荷大，能耗高。
有效空速10000-30000h-1对上述四个条件做出总结。
甲醇合成的工艺流程一、甲醇合成的原则流程①甲醇合成的目的：CO和CO2与H2有效结合结合生成甲醇。
②具体要求a氢碳比大于2；bCO2＜9%c甲烷，氮气等尽量减少d含硫物必须控制在0.1ppm③合成塔是合成工序的关键设备，对安全提出很高的要求；④甲醇合成的原则流程及低压法冷激式甲醇合成工艺流程（详细介绍）。
甲醇制造工艺
甲醇制造工艺
甲醇是一种重要的有机化工原料，其制造工艺主要有以下几种：
1. 低温合成工艺：在高温高压条件下，通过合成气（一氧化碳和氢气）经过甲醇合成反应生成甲醇。
该工艺使用催化剂催化反应，反应温度一般在200-300摄氏度，反应压力在10-100
兆帕之间。
这种工艺具有反应速度快、产量高的特点，广泛应用于大规模工业生产。
2. 二氧化碳催化还原工艺：利用二氧化碳与氢气催化还原反应生成甲醇。
该工艺有利于减少温室气体排放，可以利用二氧化碳资源，具有环保和可持续发展的特点。
3. 生物质气化工艺：利用生物质原料，通过气化反应产生合成气，再通过合成气转化反应生成甲醇。
该工艺可以利用农林废弃物等生物质资源，具有可再生性和环保性。
4. 其他工艺：包括通过煤炭气化、太阳能光电化学反应等制造甲醇的工艺。
这些工艺相对较新，仍处于研发和实验阶段。
低压甲醇生产工艺技术
低压甲醇生产工艺技术刘旭【摘要】本文介绍了5万吨甲醇低压法的生产工艺流程及各工艺的目的。
低压法甲醇合成塔的主要特点是采用管束式合成塔。
这种合成塔温度几乎是恒定的，温度恒定的好处一是有效地抑制了副反应；二是催化剂寿命长，由于温度比较恒定，因此当操作条件发生变化时，催化剂也没有超温危险，仍可安全运转。
%This article describes the low- pressure production process of 50,000 tons methanol. The main feature of Low pressure methanol synthesis reactor is the use of tube bundle reactor. This reactor is almost constant temperature. One benefit of constant temperature is in inhibiting effectively the side effects; the other is a long catalyst life. The temperature is relatively constant, so when operating conditions change, the catalyst does not risk overtemperature, still keeps safe operation.【期刊名称】《河北能源职业技术学院学报》【年(卷),期】2012(012)001【总页数】3页(P62-63,66)【关键词】变换;脱碳;精脱硫;合成;精馏【作者】刘旭【作者单位】大同煤矿集团,山西大同037003【正文语种】中文【中图分类】O623.411甲醇生产的原料大致有煤、石油、天然气等。
从长远的战略观点来看，世界煤的贮藏量远远超过天然气和石油，我国情况更是如此，将来以煤制取甲醇的原料路线终将占主导地位。
简述甲醇生产高压法、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。
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。
中低压甲醇合成工艺论述
中低压甲醇合成工艺论述摘要：甲醇无论是作为产品还是作为原料都有着重要的地位，所以甲醇有着碳一化工界中“基石”的美称。
由于甲醇的化学性质较为活泼，所以甲醇具有丰富的下游产物，导致甲醇的应用也是特别的广泛，尤其是与人们息息相关的交通运输业、农业、军工界、工业等都是存在一定的支柱性的作用。
关键词:甲醇合成；Lurgi技术；铜基催化剂引言随着我国在甲醇方面的研究与发展越来越迅速，加上甲醇能源在国家能源中占据着战略性地位，致使甲醇的生产量需求增加[1]。
甲醇成为越来越多化工产品的基础原料，也被誉为21世纪最重要的清洁能源之一，被广泛应用到各个行业和各个领域，所以有关甲醇的研究与发展，很值得研究[2]。
1.甲醇的物理性质甲醇英文名methanol。
属于饱和醇中最简单的一元醇，分子式CHOH。
在通3常条件下甲醇是一种无色、透明、易燃、有毒、易挥发的液体；熔点：－97.68 ℃，沸点：64.70℃[3]，燃点: 470℃，爆炸极限: 5.5 – 44 vol% ，密度(25℃)：0.78664g/cm3。
1.甲醇工业发展现状2.1 国外大型甲醇气相合成技术德国Lurgi甲醇合成工艺：德国Lurgi公司甲醇合成工艺的主要采用的是一步法与两步法两种甲醇合成工艺[4]。
水冷反应器甲醇合成塔是一步法甲醇合成工艺中所主要采用的，但简单的一个水冷型反应器却无法达到单套日产甲醇100万t的生产规模[5]。
而在两步法甲醇合成工艺中最常采用的反应器有2种类型，一种是气冷反应器，二是水冷反应器[6]。
Lurgi甲醇合成工艺的特点是:反应热可以迅速移出以此维持反应体系的温度的稳定，反应基本为等温反应，可以有效保护催化剂活性，催化剂使用寿命较长[7]；碳转化率高，合成塔出口甲醇含量高，单程转化率高，在驰放气排放方面少，循环气量小，压缩机功率降低，降耗降低[8]。
英国戴维甲醇合成工艺：英国戴维甲醇合成工艺的特点是:列管式轴径向反应器为英国戴维甲醇合成工艺的反应器，甲醇合成催化剂装填在反应器的列管之外，而在反应器的列管内通入的锅炉给水，由反应器中间具有筛孔的管道进入新鲜原料气，反应之后的气体从合成塔两侧出来,由于反应温度高，单程转化率低，循环气体量较大，从而导致循环气压缩机功率高，耗能也高[9]。
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。
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甲醇生产
2023/11/2
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
2023/11/2
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
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低压法制甲醇的工艺条件
甲醇是一种重要的有机化学品，广泛应用于化工、制药、塑料等领域。
以低压法制甲醇是一种经济、环保的生产方式，具有很高的实用性和经济价值。
本文将从反应原理、工艺条件、反应机理、反应器设计等方面介绍低压法制甲醇的工艺条件。
一、反应原理
低压法制甲醇是指在低压下，将一定比例的一氧化碳和氢气通过催化剂反应，生成甲醇。
反应方程式如下：
CO+2H2→CH3OH
该反应属于加氢反应，反应催化剂通常采用铜-锌-铝氧化物，也可以采用铬-铝氧化物或铜-铬-铝氧化物等。
二、工艺条件
低压法制甲醇的工艺条件主要包括反应温度、反应压力、气体流量比和催化剂种类等。
1.反应温度
反应温度是影响反应速率和产物选择性的重要因素。
一般而言，反应温度越高，反应速率越快，但同时也会导致产物的选择性下降。
因此，在选择反应温度时，需要综合考虑反应速率和产物选择性两个因素。
低压法制甲醇的反应温度一般在200℃左右。
2.反应压力
反应压力是影响反应速率和产物选择性的另一个重要因素。
一般而言，反应压力越高，反应速率越快，但同时也会导致产物的选择性
下降。
因此，在选择反应压力时，也需要综合考虑反应速率和产物选择性两个因素。
低压法制甲醇的反应压力一般在10-30bar左右。
3.气体流量比
气体流量比是指一氧化碳和氢气的流量比值。
该比值对反应速率和产物选择性都有影响。
一般而言，当气体流量比为1:2时，产物选择性最高，但反应速率较慢；当气体流量比为1:1时，反应速率最快，但产物选择性较低。
因此，在选择气体流量比时，需要综合考虑反应速率和产物选择性两个因素。
4.催化剂种类
催化剂种类也是影响反应速率和产物选择性的重要因素。
一般而言，铜-锌-铝氧化物催化剂具有较高的选择性和较快的反应速率，但使用寿命较短。
铬-铝氧化物催化剂具有较长的使用寿命，但选择性和反应速率较低。
因此，在选择催化剂种类时，需要综合考虑选择性、反应速率和使用寿命三个因素。
三、反应机理
低压法制甲醇的反应机理较为复杂，主要包括三个步骤：吸附、加氢和脱附。
吸附是指一氧化碳和氢气分别吸附在催化剂表面上，加氢是指吸附的一氧化碳和氢气在催化剂表面上反应生成甲醇，脱附是指产生的甲醇从催化剂表面上脱离。
反应机理的研究可以帮助我们更好地理解反应过程，优化反应条件，提高产物选择性和反应速率。
四、反应器设计
在低压法制甲醇的生产过程中，反应器的设计也是非常重要的。
一般而言，反应器的设计应该满足以下几个要求：
1.反应器应该具有良好的热平衡性，能够控制反应温度在合适的范围内。
2.反应器的设计应该能够控制反应压力在合适的范围内。
3.反应器应该具有良好的混合性，能够使反应物均匀地分布在反应器内，从而提高反应速率和产物选择性。
4.反应器应该具有良好的传热性，能够使反应器内部的热量均匀地分布，从而提高反应速率和产物选择性。
5.反应器应该具有良好的流体力学性能，能够使反应物均匀地流动，从而提高反应速率和产物选择性。
总之，在低压法制甲醇的生产过程中，反应器的设计应该综合考虑反应条件、反应机理和生产要求等因素，从而设计出符合要求的反应器。
五、结论
低压法制甲醇是一种经济、环保的生产方式，具有很高的实用性和经济价值。
在生产过程中，需要选择合适的工艺条件、催化剂种类和反应器设计，从而实现高效、稳定、可持续的生产。
随着科技的不断发展和进步，低压法制甲醇的工艺条件和反应机理等方面也将得到不断的改进和完善。