甲醇生产技术..
甲醇生产技术
甲醇生产技术介绍了当前国内外甲醇的主要生产工艺甲醇是一种用途广泛的有机化工产品及重要的基本有机化工原料，应用于有机合成、农药、医药、涂料、染料和国防工业等领域。
随着社会经济的快速增长，能源、环境问题日益突出，甲醇作为燃料应用的比例越来越大。
近20年来，甲醇生产发展很快，技术不断提高，生产规模逐年扩大，生产工艺逐步成熟，各项技术指标不断完善，特别是近年来甲醇汽、柴油的开发和应用，使其作为代用燃料，从技术性、经济性上具有了很强的竞争力。
一、甲醇生产技术发展概况甲醇是传统的化工产品，其生产技术、生产工艺经过几十年的试验研究，特别是近20年来不断发展和创新，在原料路线、生产规模、节能降耗、过程控制与优化及与其他化工产品联合生产等方面都有新的突破和进展。
（一）原料路线甲醇生产的原料大致有煤、石油、天然气、生物秸杆和含H2、CO （或CO2）的工业废气等。
从50年代开始，天然气逐步成为制造甲醇的主要原料，但是，随着能源的紧张，有效地开发煤炭资源，以煤制甲醇的煤气化技术发展迅速，除传统的固定床UGI炉外，固定床鲁奇化炉、流化床温克勒气化炉、气流床K－T炉、气流床德士古气化炉的开发均取得进展，并都在工业上得到使用。
从长远的战略观点来看，世界江的贮藏量远远超过天然气和石油，我国情况更是如此，经过不断的发展和创新，我国已处于世界领先地位。
为适应不同的原料、工艺及规模，我国已开发了多种多样的拥有自主知识产权的系列化技术，可适应无烟煤、烟煤、高硫煤、焦炉气、煤层气等不同原料和中小化肥厂联产、单产和煤矿坑口大型化的不同规模。
（二）生产规模甲醇生产技术发展趋势之一是单系列、大型化。
由于高压设备尺寸的限制，50年代以前，甲醇合成塔的单塔生产能力一般不超过100－200吨/日，60年代不超过200－300吨/日。
但近十几年来，单系列大型甲醇合成塔不断被开发，并在工业生产中使用。
Lurgi管壳型甲醇合成塔单塔能力何达1000－1500吨/日，ICI多段冷激型甲醇合成塔单塔生产能力可达2500吨/日。
甲醇生产技术第二章甲醇原料气的制取
温 度
℃
二、固定床间歇法制水煤气的原理
50
气 体 组 成 体 积
)
40 30 20 10 0
H2 O CO 2
H2 CO
图1-2 2.03×106Pa(20atm)下，碳-水蒸气反应的平衡组成
%
(
CH4
600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 温度 ℃
二、固定床间歇法制水煤气的原理
一、对固体燃料性能的要求
1.水分 2.挥发分 3.灰分 4.硫含量 5.固定碳
一、对固体燃料性能的要求
6.灰熔点 7.粒度 8.机械强度 9.热稳定性 10.化学活性
二、固定床间歇法制水煤气的原理
固定床间歇法制水煤气是指，以无烟煤、焦碳或各种煤
球为原料，在常压煤气发生炉内，高温条件下，与空气
（富氧空气）和水蒸气交替发生一系列化学反应，维持 热量平衡，生成可燃气体，回收水煤气，并排出残渣的 生产过程。 1.化学平衡 ①以空气为气化剂时，碳和氧之间的独立化学反应方程 式有两个：
二、固定床间歇法制水煤气的原理
表1-2 反应式（1-4）和式（1-5）的平衡常数
温度/K 298 600 700 800 900 1000 1100 1200 1400 1500 C+O2=CO2 KP4=pco2/po2 1.233×1069 2.516×1034 3.182×1029 6.708×1025 9.257×1022 4.751×1020 6.345×1018 1.737×1017 6.048×1014 1.290×1013 C+CO2=2CO KP5=p2CO/pco2 1.101×10-21 1.867×10-6 2.673×10-4 1.489×10-2 1.925×10-1 1.898 1.22×10 5.696×10 6.285×102 1.622×103
甲醇的生产方法
甲醇的生产方法甲醇是一种广泛应用于工业和化学领域的重要有机化合物，也是一种重要的燃料。
它的生产方法有多种，其中最主要的是从天然气或煤炭中生产。
本文将介绍甲醇的生产方法，包括传统的天然气和煤炭生产法、新型的生物质生产法以及未来可能的人工光合作用生产法等。
一、天然气和煤炭生产法天然气和煤炭生产法是目前最主要的甲醇生产方法。
这种方法主要是利用天然气或煤炭中的一氧化碳和氢气来生产甲醇。
具体的生产流程如下：1、气体净化：将天然气或煤炭中的杂质去除，以保证后续反应的纯度和效率。
2、蒸汽重整：将天然气或煤炭中的甲烷转化为一氧化碳和氢气。
3、合成气净化：将蒸汽重整产生的合成气中的杂质去除，以保证后续反应的纯度和效率。
4、合成反应：将合成气中的一氧化碳和氢气在催化剂的作用下进行反应，生成甲醇。
5、甲醇提纯：将反应产生的混合物中的甲醇和水分离，提纯甲醇。
这种方法的优点是生产成本低，产量大，且可以利用天然气和煤炭等资源。
但是，这种生产方法的缺点也很明显，主要是产生大量的二氧化碳等有害气体，对环境造成污染。
二、生物质生产法生物质生产法是一种新型的甲醇生产方法。
这种方法主要是利用生物质中的碳水化合物，通过生物发酵或化学转化来生产甲醇。
具体的生产流程如下：1、生物质预处理：对生物质进行物理或化学处理，以提取出其中的碳水化合物。
2、生物发酵或化学转化：将生物质中的碳水化合物在微生物或化学催化剂的作用下进行发酵或转化，生成甲醇。
3、甲醇提纯：将反应产生的混合物中的甲醇和水分离，提纯甲醇。
这种方法的优点是可以利用生物质等可再生资源，避免对环境造成污染。
但是，这种方法的缺点也很明显，主要是生产成本高，产量低，且生产过程中需要消耗大量的水和能源。
三、人工光合作用生产法人工光合作用生产法是一种未来可能的甲醇生产方法。
这种方法主要是利用人工合成的光合作用体系，将二氧化碳和水在光合作用体系的作用下进行反应，生成甲醇。
具体的生产流程如下：1、人工光合作用体系的制备：合成一种人工光合作用体系，包括光催化剂、电子传递体系和光反应中心等。
化工甲醇生产工艺
化工甲醇生产工艺甲醇（CH3OH）是一种重要的有机化学品，广泛应用于化工、医药、农业、能源等领域。
甲醇的生产工艺主要有合成气法和烷基化法两种。
合成气法是利用含碳化合物（如石油、天然气、煤炭等）制备合成气，再通过催化反应得到甲醇的一种工艺。
该工艺流程简单，产品纯度高，且能够综合利用多种原料。
以下是甲醇生产工艺的主要步骤：1. 提纯原料：选择适合的碳源（如天然气、煤炭）进行气化产生合成气。
通过脱硫、脱氮等步骤去除原料中的杂质。
2. 合成气生成：将原料经气化反应产生的合成气送入反应器中，通过催化剂（如铜锌催化剂）的作用，将CO和H2发生水煤气变换反应生成甲醇的原料气。
3. 甲醇合成：将气态的合成气送入低温条件下的甲醇合成反应器中，在催化剂（如铜锌催化剂）的催化下，CO和H2发生甲醇合成反应生成液态甲醇。
该反应过程需要控制合适的温度和压力来提高产率和选择性。
4. 提纯精制：将合成后的甲醇经过冷凝和分离等步骤，得到纯度较高的甲醇产品。
同时，还需要通过脱水、脱碳等处理来去除杂质，满足不同行业的需求。
烷基化法是另一种甲醇的生产工艺，它通过甲醇与烷烃（如甲烷、乙烷）反应生成烷基甲醚，再进行水解得到甲醇。
该工艺可以利用天然气等低碳烷烃作为原料，减少环境排放，并提高能源利用效率。
甲醇的生产工艺选择主要是根据原料成本、工艺技术和产品需求进行综合考虑。
随着环保意识的提高和清洁能源的推广，烷基化法在甲醇生产中的应用越来越广泛，但合成气法仍然是目前主要的甲醇生产工艺。
在甲醇生产过程中，需要注意优化反应条件、选择合适的催化剂、控制反应速率和选择性，以及确保产品质量和安全生产。
此外，提高能源和资源利用效率，减少环境污染，也是甲醇生产工艺研究的重点。
甲醇生产的主要方法介绍
甲醇生产的主要方法介绍
一、熔盐法
熔盐法是利用氢氧化钠熔与乙醇互联反应生成醇挥发油和乙酸，最后再经过分离、水蒸气萃取或其他方法，把乙醇或其他醇从其中提取出来的一种工艺。
该法的工艺流程如下：首先，将氢氧化钠熔盐与乙醇反应，形成混合物；其次，把混合物加入水中，分离产物；然后，利用水蒸气萃取技术将乙醇从混合物中提取出来；最后，用活性炭进行吸附精馏，最终得到纯度较高的乙醇。
熔盐法的优点：1、工艺稳定，产出乙醇纯度较高；2、反应产生物含量低；3、操作简单，经济实惠。
二、纤维素糖法
纤维素糖法也称为水糖法，是利用纤维素糖发酵生产乙醇的一种方法。
纤维素糖发酵过程中，酵母或真菌产生醇酸类物质，可通过蒸馏精馏，将乙醇从混合物中提取出来。
该法的工艺流程如下：首先，将纤维素糖溶解于水中，形成糖水；其次，将糖水添加酵母，引发发酵反应，产生乙醇和乙酸；然后，将发酵液经过蒸馏精馏，分离出乙醇；最后，再用活性炭进行吸附精馏，得到纯度较高的乙醇。
纤维素糖法的优点是：1、原料和燃料来源丰富，可以使用稻米、玉米等农作物产生糖；2、可以大规模生产；3、投资成本低，经济实惠。
三、生物法
生物法是利用微生物将原料发酵产生乙醇的一种工艺方法。
生物法利用酵母或真菌将有机物，如蔗糖、淀粉、纤维素等，通过代谢转化为乙醇。
该法的工艺流程如下：首先，将原料液体糖液添加到发酵罐中，接种微生物；其次，经过混合、加热、加压等提高发酵速度，形成混合物；然后，经过水蒸气萃取技术将乙醇从混合物中提取出来；最后，用活性炭进行吸附精馏，得到纯度较高的乙醇。
生物法的优点：1、原料来源丰富，可以使用糖、麦芽、淀粉等有机物；2、生产成本低，效率高；3、乙醇产品的性能比其他法获得的乙醇要好。
甲醇生产技术
利用率高。 • ⑤设备紧凑，开停车方便。 • ⑥合成反应过程中副反应少，故粗甲醇中杂质含量
少，质量高。
Lurgi公司管壳型合成塔具有以下缺点：
• ①管径为￠38×2mm，内径为￠34mm，装填 ￠5×5mm粒度的甲醇合成铜基催化剂，按管式 反应器消除壁效应的要求，床层直径与颗粒直径 之比应大于8，现两者之比仅为6.8。显然，存在 着壁效应的影响。
•H
O
HO
•｜
‖
｜‖
• H－C－O－H＋H－C－O－H → H－C－ C－O－H+H2O
•｜
｜
•H
H
⑷脱水反应
• 两分子甲醇脱水生成二甲醚。
•
•H
H
•｜
｜
HH ｜｜
• H－C－O－H＋H－C－O－H → H－C－O－C－ H+H2O
•｜
｜
｜｜
•H
H
H
H
二、合成甲醇方法
• 合成甲醇方法： • 高压法19.6-29.4MPa; • 中压法9.8-19.6MPa; • 低压法4.9-9.8。
• ②当入塔气中有毒物时，管内上层催化剂中毒失 效，明显影响催化剂使用寿命。
• ③当床层进口温度较低时，床层无绝热层，直接 进入列管内的解媒层，温度难以上升，致使热点 温度较快下移。
• ④当单塔能力大时，反应器直接过大，管板、封 头等都太大，难以制造，所以这种塔型难以单系 列大型化。
⑺绝热-管壳外冷复合型甲醇合成反应器
• （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。
• （3）在材料上，要求具有抗羰基化物及抗 氢脆的能力。
甲醇合成的工艺流程和设备
甲醇合成的工艺流程和设备工艺流程：1. 一氧化碳和氢气的制备：首先，通过煤炭气化或天然气重整等方法制备一氧化碳和氢气，然后进行净化和分离处理，得到高纯度的一氧化碳和氢气。
2. 催化反应：将一氧化碳和氢气送入反应器中，在一定的温度和压力条件下，通过催化剂的作用发生一系列反应，将一氧化碳和氢气转化为甲醇。
3. 分离纯化：将反应产物中的甲醇、水蒸汽和未反应的一氧化碳、氢气等组分进行分离和纯化处理，得到高纯度的甲醇产品。
设备：1. 一氧化碳和氢气制备装置：包括气化炉、重整炉、净化器、分离塔等设备。
2. 催化反应器：通常采用固定床反应器，内部填充有高效催化剂，能够保证反应物的充分接触和反应。
3. 分离纯化装置：包括精馏塔、萃取塔、膜分离装置等，用于将反应产物中的各种组分进行分离和纯化处理。
以上是甲醇气相合成的工艺流程和设备，通过精心设计和优化，可以实现甲醇的高效生产，满足不同行业的需求。
甲醇气相合成是一种复杂的化学工艺过程，涉及到高温高压、催化剂选择、反应器设计等多个方面的技术问题。
在甲醇的生产过程中，存在一系列的技术挑战，包括反应的选择性和产率问题、催化剂的稳定性和寿命等。
针对这些挑战，科学家和工程师们提出了许多解决方案，并对工艺流程和设备进行了深入的研究和优化。
在工艺流程方面，甲醇气相合成主要包括气体净化、气体反应和产物分离三个阶段。
首先，气体净化要求将一氧化碳和氢气分离、净化并去除其它杂质；然后在反应阶段，一氧化碳和氢气在一定的温度、压力和催化剂存在下发生反应，生成甲醇；最后在产物分离阶段，需要对反应产物中的甲醇、水蒸汽、未反应的一氧化碳、氢气等组分进行分离、纯化和回收。
这些工艺环节都需要设计合适的设备和优化的操作条件，以保证甲醇高效产出且质量优良。
对于设备的选择和设计，首先需要考虑气体净化部分的设备选型，包括气化炉、重整炉、净化器和分离塔等。
这些设备需要具备耐高温、高压、耐腐蚀等特性，同时还要保证反应物料的净化和分离效果。
甲醇生产工艺技术
甲醇生产工艺技术甲醇生产工艺是提取甲醇的工序和流程，主要有合成法和干储法,合成法是甲醇生产的主要方法，合成的化学反应式为2H2+C0fCH3OH,干偶法最早是用木材干镭法生产甲醇，故甲醇也叫木醇。
一、国内外生产情况分析国外甲醇工艺技术，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:DAVY（原LC.I）、OPSOE、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。
1.1DAVY甲醇技术特点DAVY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齐!L合成压力：5.0~IOMPa,大规模甲醇生产装置的合成压力为8~10MPa o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%voI0第二种，内换热冷管式甲醇合成塔。
又开发了水管式合成塔。
精储多数采用二塔,有时也用三塔精僧,与蒸汽系统设置统一考虑。
蒸汽系统:分为高压10.5MPa、中压2.8MPa、低压0.45MPa 三级。
转化产生的废热与转化炉烟气废热,用于产生10.5MPa、510C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.OMPa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工艺的精储采用三塔精储或三塔精储后再串一个回收塔。
有时也采用两塔精储。
三塔精储流程的预精镭塔和加压精谯塔的再沸器热源来自转化气的余热。
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2、中压法
• 随着甲醇工业规模的大型化，已有日产 2000吨的装置，甚至更大的规模，如采用 低压法，势必将工艺管路和设备制造得十 分庞大，且不紧凑，因此出现了中压法。 中压法仍采用高活性的铜系催化剂，反应 温度与低压法相同，具有与低压法相似的 优点，且由于提高了合成压力，相应提高 了甲醇的合成效率。出反应器气体中的甲 醇含量由低压法的3％提至5％。目前，工 业上一般中压法的压力为9.8 MPa（100at） 左右。
甲醇生产方法
早期的木材干馏法，今天在工业上已灾被淘汰子。目前是以含碳 原料转化为碳化合物，然后合成甲醇。含碳原料目前主要是石油、 煤炭，今后木材、农副产品、有机废料、城市垃圾等将成为甲醇 生产的主要原料。
CH3Cl+H2O +NaOH CH3OH+NaCl+H2O
一、氯甲烷水解法 也可用消石灰代替 烧结
• • H ｜ H ｜ H ｜ H ｜ • H－C－O－H＋H－C－O－H → H－C－O－C－ H+H2O • ｜ ｜ ｜ ｜ • H H H H
二、合成甲醇方法
• • • • 合成甲醇方法： 高压法19.6-29.4MPa; 中压法9.8-19.6MPa; 低压法4.9-9.8。
1、高压法
• 高压法是最初生产甲醇的方法，采用 锌铬催化剂，反应温度为360-400℃。 由于脱硫技术的进展，高压法也有采 用活性强的铜催化剂，以改善合成条 件，达到提高有效率和增产甲醇的效 果。高压法已经有50多年的历史。
⑷MFR多段径向流动甲醇合成反应器
• 该反应器由日本TEC公司开发，由外筒、催化剂筐和许 多垂直的沸水管组成，沸水管埋于催化床中，合成气由 中心管进入，径向流过催化床，反应后气体汇集于触媒 筐与外筒之间的环形集流流道中，向上流动，由上部引 出。反应热传给冷管内沸水使其蒸发成蒸汽。 • 该反应器的主要特点是： • ①气体径向流动，压降小，仅0.05Mpa，比轴向反应器 少得多； • ②合理布置沸水管，可使床层温度接近最佳温度曲线， 提高空时收率； • ③气体与沸水管是错流，传热系数较高。 • 据称，国外已有数套装置采用此塔，我国川东盐化厂也 将引进此塔型。
⑵MHI/MGC 管壳－冷管复合型甲醇
合成反应器
• 该反应器为Lurgi反应器的改进型，在管壳 反应器的催化管内加一根冷管，用以预热 原料气。据称，该反应器除具有Lurgi反应 器的优点外，还有如下优点： • ①一次通过的转化率高 ； • ②可以高位能回收热量，每产一吨甲醇可 产生一吨4MPa的蒸 汽； • ③在反应器中预热原料气，可省去一个换 热器。
⑸Linde公司等温型甲醇合成反应器
• Linde等温型甲醇合成塔，其结构与高效螺旋盘 管换热器类似，盘管内为沸水，盘管外放置催化 剂，反应热通过盘管内沸水移走。该反应器具有 以下特点： • （1）基本上在等温下操作，可防止催化剂过热； • （2）用控制蒸汽压力调节床层温度； • （3）不需开工锅炉，用蒸汽加热，催化剂易还原； • （4）可适应各种气体组成，各种操作压力； • （5）反应器触媒体积装填系数大； • （6）冷却盘管与气流间为错流，传热系数较大。 • 据称，国外已有数套装置采用此种塔型，我国兰 州有意引进此种塔型。
三、甲醇低压合成工艺流程
四、甲醇合成反应器
• 低压甲醇合成反应器的技术要求： • 甲醇合成反应器是甲醇生产的心脏 设备，从操作、结构、材料及维修 等方面考虑。
1、甲醇合成反应器的基本要求
• （1）在操作上，要求催化剂床层的温度易 控制，调节灵活，在5.0MPa下，合成反应 器的转化率高，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。 • （3）在材料上，要求具有抗羰基化物及抗 氢脆的能力。 • （4）在制造、维修、运输、安装上要求方 便。
2、比较几种合成塔型式
⑴I.C.I公司多段冷激型甲醇合成反
应器
I.C.I甲醇合成塔为多段冷激型，其优点是： 单塔操作，能力大，控温方便，冷激采用菱 形分布器专利技术，触媒层上下贯通，触媒 装卸方便，所以普遍使用。这类反应器因有 部分气体与未反应气体之间的返混，所以催 化剂空时产率不高，用量较大。 我国四川维尼龙厂首先引进此类反应器。
有毒性
假酒？
甲醉的饱和蒸汽压力 随着温度的升高却急 剧增高,在64.7℃时即 可达到760mmHg
二、甲醇和水系统的性质
1．密度 甲醇水溶液的密度，随着温度的降低面增加， 在相同的温度下，几乎是随着甲醇浓度的增加 而均橱地减小
2．沸点 甲醇水溶液的沸点，随着甲醇浓度的增加 而降低。
3 ．蒸汽压、热容、粘度等均与温度和浓度 有关， 可在文献中查到。
⑹Lurgi公司管壳型甲醇合成反应器
• 其结构类似于常见的管壳型换热器，在 管内装填催化剂，管外用4.0MPa的沸腾 水充满，反应气体流经反应管，反应放 热，热量通过管壁传给沸腾水，使其汽 化，转变成蒸汽，管中心与沸腾水相差 仅10℃左右。
Lurgi公司管壳型合成塔具有以下优点：
• ①甲醇合成反应器催化剂床层内温度分布均匀，大 部分床层温度在250～255℃之间，温度变化小。另 一方面，由于传热面与床层体积比大（约 80m2/m3），传热迅速，床层同平面温差小，有利 于延长催化剂的使用寿命，并允许原料气中含较高 的一氧化碳。 • ②能准确、灵敏地控制反应温度。催化剂床层的温 度可通过调节汽包蒸汽压力进行控制。 • ③以较高能位回收甲醇合成反应热，热量利用合理。 • ④甲醇合成反应器出口的甲醇含量较高，催化剂的 利用率高。 • ⑤设备紧凑，开停车方便。 • ⑥合成反应过程中副反应少，故粗甲醇中杂质含量 少，质量高。
该法中氯元素以氯化钠或氯 化钙的形式损失掉，原料利 用率低。故没有被工业采用
二、甲烷部分氧化法
2CH3+O2
2C甲醇收率不高，但是，该 法工艺流程简单，节省投资。 随着技术的发展，收率的提高， 这将是一个重要的方法
三、由碳的氧化物与氢合成
CO+2H2
CO2+3H2
化学反应 式？
2.与碱金属发生取代反应
如：甲醇钠的生 成
3.脱水：单独生成二甲醚——在催化剂和高温条件下 与氨反应脱水生成甲胺——在催化剂和高温、 高压条件下
4.与芳胺反应生成甲基芳胺——在硫酸存在下加压加热反应
如：在200℃和3.04MPa与苯胺反应生成二甲基苯胺 C6H8NH2 +CH3OH C6H5N（CH3)2+H2O
3、低压法
• 低压法是60年代后期发展起来的，主要由 于铜基催化剂得到了工业应用。铜系催化 剂的活性高于锌系，其反应温度240-300℃， 因此在较低压力下即获得相当的甲醇产率。 开始工业化时选用压力为4.9MPa（50at）。 铜系催化剂不仅活性好，且选择性好，因 此减少了副反应，改善了粗甲醇质量，降 低了原料的消耗。显然，由于压力低，工 艺设备的制造比高压法容易得多，投资少， 能耗约降低四分之一，成本亦降低，显示 了低压法的优越性。
H H O ｜ ｜ ‖ H－C－O－H＋CO→H－C－C－O－H ｜ ｜ H H
• • • • •
⑶酯化反应
• 甲醇和甲酸发生酯化反应生成甲酸甲酯 。 • H O H O
• ｜ ‖ ｜ ‖
• H－C－O－H＋H－C－O－H → H－C－ C－O－H+H2O • ｜ ｜ • H H
⑷脱水反应
• 两分子甲醇脱水生成二甲醚。 •
2.原料气的净化
3.压缩
4.合成 5.蒸馏
甲醇合成知识
一、甲醇的性质
1、物理性质
• 甲醇是最简单的饱和脂肪醇，分子式 CH3OH ，相对分子量32.04。 • 常温常压下，纯甲醇是无色透明、易 挥发、可燃、略带醇香气味的有毒液 体。甲醇可以和水互溶，但不能与脂 肪烃类化合物互溶。甲醇水溶液的密 度随甲醇浓度和温度的增加而减少； 甲醇水溶液的沸点随液相中甲醇浓度 的增加而降低。
5.酯化反应
如：与甲酸反应生成甲酸甲酯
6.与氢卤酸反应生成卤代甲烷
CH3OH+HCl
CH3Cl +H2O
7.与亚硝酸反应生成硝基甲烷
烈性炸药
8.与乙炔生成甲基乙烯基醚——碱金属醇化物为催化剂
9.与一氧化碳合成醋酸——铑催化剂， 150~220℃和3.04MPa
10.与异丁烯合成甲基叔丁基醚——离子交换树脂为催化剂， 100℃以上 常温下是 稳定的 11.热分解——350~400℃下分解为一氧化碳和氢
⑶Topsφ e径向流动甲醇合成反应器
径向流动反应器筒体 1－气体入口；2－气体出口；3－催化剂装入口；4－热电偶
• 合成系统由三台绝热操作的径向流动反应器 组成，三台反应器之间设置外部换热器移走 反应热量，气体在床层中向心流动，床内装 填Topsφe公司MK-101高活性催化剂，该反 应器的特点为： • ①径向流动，压降较小，可增大空速，提高 产量； • ②压降的减小可允许采用小粒度催化剂，提 高粒内效率因子，提高宏观反应速率； • ③可方便地增大生产规模，在直径不变的情 况下，增加反应器高度，即可增大生产规模， 单系列生产能力可达2000吨/日以上。 • 据报导，国外已有工业化实例。
2CH3OH
2CH3OH+H2O
1923年开发，目前成为工业 上广泛采用的方法
碳的氧化物与氢合成甲醇工艺过程
原料气的制备 原料气的净化 压缩 合成 压缩
1.原料气的制备
将天然气、石油、煤炭等原料转化为含 CO、CO2、H2的合成原料气 去除合成原料气中的S等有害杂质；调整氢碳 比:（H2-CO2)/(CO+CO2)=2 净化后的气体压缩至合成甲醇所需要的压力，压力门高 低主要视催化剂的性能而定 在催化剂、高温、高压作用下合成，得到粗甲醇 粗甲醇通过蒸溜方法除去其中有机杂质和水，而制得 符合一定质量标准的较纯的甲醇