甲醇原料气的制取
天然气制甲醇
第一部分产品概述一、产品介绍：1.1 物化性质：纯甲醇为无色透明略带酒精气味的易挥发液体，甲醇分子式：CH4O，分子量 32.04，沸点64.5℃，熔点-97.8℃，和水相对密度0.7915(20/4℃)，闪点 12.22℃，自燃点463.89℃。
甲醇能和水以任意比相溶，但不形成共沸物，能和多数常用的有机溶剂(乙醇、乙醚、丙酮、苯等)混溶，并形成恒沸点混合物。
甲醇能和一些盐如CaCl2、MgCl2等形成结晶化合物，称为结晶醇如CaCl2·CH3OH、MgCl2·6CH3OH，和盐的结晶水合物类似，甲醇遇热、明火或氧化剂易着火。
遇明火会爆炸，蒸汽与空气混合物爆炸下限6%~36.5%（体积）。
燃烧时无烟，火焰呈蓝色。
甲醇具有脂肪族伯醇的一般性质,连有羟基的碳原子上的三个氢原子均可被一一氧化,或脱氢生成甲醛,再氧化成甲酸,甲酸氧化的最终产物是二氧化碳和水。
试剂甲醇常密封保存在棕色瓶中置于较冷处。
1.2 用途：甲醇是一种重要的有机化工原料，主要用于生产甲醛，消耗量要占到甲酵总产量的一半。
目前用甲醇合成二甲醚、乙二醇、乙醛、乙醇也日益受到重视。
甲醇是一种重要的有机溶剂，其溶解性能优于乙醇，可用于调制油漆。
一些无机盐如碘化钠、氯化钙、硝酸铵、硫酸铜、硝酸银、氯化铵、氯化钠都或多或少地能溶于甲醇。
作为一种良好的萃取剂，甲醇在分析化学中可用于一些物质的分离，还用于检验和测定硼。
甲醇还可以做防冻剂。
甲醇经微生物发酵可生产甲醇蛋白，富含维生素和蛋白质，具有营养价值高而成本低的优点，是颇有发展前景的饲料添加剂，能广泛用于牲畜、家禽、鱼类的饲养。
甲醇是一种优良燃料可作能源，甲醇和汽油（柴油）或其它物质可混合成各种不同用途的工业用或民用的新型燃料，甲醇和汽油混合可作为燃料用于运输业。
二、甲醇行业介绍：2.1 世界甲醇行业新特点：1）装置大型化全球已有12套百万吨级的甲醇装置，更有3套产能超过170万吨的装置。
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
甲醇原料气的生产工艺流程及主要设备
任务１ 以固体燃料为原料制水煤气的工 艺流程
３.一次上吹阶段 同时开启总蒸汽阀、上吹蒸汽阀、上行阀Ｂ、煤气总阀，自下而上吹入
水蒸气，在气化层与灼热的炭发生充分的化学反应，制出高质量的水煤 气，经上行阀Ｂ、煤气总阀、检修水封后，后进入联合废热锅炉副产水 蒸气，降温，再进入洗气塔降温和除尘后，送入气柜。上吹完毕，关闭 相关阀门。 ４.下吹阶段 同时开启总蒸汽阀、下吹蒸汽阀、下行阀、煤气总阀，自上而下送入水 蒸气，通过气化层与灼热的炭进一步发生气化反应，制取水煤气，经过 下行阀、煤气总阀、检修水封，进入联合废热锅炉副产水蒸气并降温， 再进入洗气塔降温和除尘后，送入气柜。下吹完毕，关闭相关阀门。
关闭，由鼓风机从煤气炉底部送入空气，自下而上经过燃料层，发生气 化反应，提高燃料层温度，蓄积热量，为下一步制气做准备。炉上产生 的吹风气先经上行阀，后经放空阀（或回收阀）后，放空（或送吹风气 回收工段回收潜热和显热）。吹风完毕，关闭相关阀门。 ２.蒸汽吹净阶段 同时开启总蒸汽阀、上吹蒸汽阀、上行阀Ａ、放空阀（或吹风气回收 阀），自下而上吹入水蒸气，发生一定的气化反应，生成水煤气置换前 面吹风结束时残余的吹风气，气体经上行阀Ａ和放空阀（或吹风气回收 阀） 后放空（或回收）。吹净完毕，关闭相关阀门。
教学项目２ 甲醇原料气的生产工艺流程 及主要设备
任务１以固体燃料为原料制水煤 1 气的工艺流程 2 任务2 天然气蒸气转化的工艺流程 3 任务3 重油部分氧化制气的工艺流程
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任务１ 以固体燃料为原料制水煤气的工 艺流程
一、吹风和制气流程 １.吹风阶段 同时开启吹风阀、上行阀Ａ、放空阀（或吹风气回收阀），其他阀门均
５ＭＰａ，送到造气各洗气塔，与水煤气直接接触，逆流换热后温度升 高至约４０℃，热水经地沟流入热水池，停留足够长的时间进行重力沉 淀。然后通过热水泵加压到０.４ＭＰａ，送入澄清池底部，进行两次折 流而再次沉淀，清水从塔的上部流到低１ｍ的冷却塔上部，在冷却塔均 匀分布，自上而下流动，与冷却塔顶部引风机吸入的冷空气逆流接触， 水经冷却后进入冷水池，循环使用。
以天然气为原料制甲醇原料气(精)
二、天然气蒸汽转化催化剂
天然气蒸汽转化是可逆吸热反应，在高温下进行反应 对化学平街是有利的．但若不釆用催化剂，反应速率 极慢。工业生产中需采用催化刷加速反应 （一）主要组分及其作用 1．活性组分
2．转化催化剂的还原
转化用镍催化剂一股以氧化态提供，无催化活性，使用前 必须进行还原。 还原反应
NiO+H2→Ni+H2O NiO+CO→Ni+CO2
还原过程中反应热效应很小。 工业上常用氢气和水蒸汽或甲烷(天然气)和水蒸汽来还 原镍催化剂。加入水蒸汽是为了提高还原气流的流速，促 进气体分布均匀，同时也能抑制烃类的裂解反应。为了还 原彻底，还原温度以高一些为好，一般控制略高于转化操 作温度。
2．转化催化剂的钝化
已还原的催化剂与空气接触，其活性镍会被氧化并 放出大量热量，所以当转化炉停车时，要对催化剂进行 钝化处理。当转化系统发生故障时，为了保护催化剂， 常将催化剂置于水蒸汽气流中，此时催化剂也会被钝化。
钝化反应式
1 Ni+H2O → NiO+H2 2 2Ni+O2 → 2NiO
反应(1)放热量不大，反应(2)是强放热反应，水蒸 汽中含1%氧气，会造成130℃的升温，在氮气流中则会 造成165℃温升，所以催化剂在停车需要氧化时，应严 格控制氧含量。还原态的镍200℃以上时不可和空气接 触。 镍催化剂被氧化的速度随温度升高面加快
一、天然气蒸汽转化的基本原理 主要转化反应
1. CH4+H2O→CO+3H2 2. CH4+2H2O→CO2+4H2 3. CO+H2O→CO2+H2 4. CO2+CH4→2CO+2H2
甲醇原料气生产的工艺操作与控制
呼吸不规则 健康孩子呼吸平静，均匀而有规则。患病时 可见呼吸快慢不一，忽深忽浅。如发热、鼻塞时，可见呼吸 变快。
啼哭不止 在孩子尚未学会说话之前，啼哭是孩子患病时 的一个重要症状，如一味啼哭，应考虑到病痛之可能。
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第一节 幼儿生病特征观察
大便异常 若孩子2天以上未拉大便或大便过多，1天3次 以上，粪便稀薄，呈蛋花汤样或有残渣者均属异常。
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第二节 家庭日常护理知识
把所测得的体温减去0.5℃即得小儿体温数。 采用肛门测温时，往往引起孩子的哭闹，大人应注意看管，
以防体温表折断，发生危险。如果孩子有腹泻情况，就不适 宜采用肛门测量法。 2.腋下测量 适用于2岁以上小儿。肛表、口表都可用，把体温表的头 部约1/3的部分紧夹在孩子的腋窝里，放置5分钟取出，将腋 下的休温加上0. 5℃即为测得休温。当小孩刚刚出过汗或在 晒太阳后，应先擦干汗液，稍停一会儿再量，否则量出来的 体温就不一定准确。正常小儿的体温为36. 2℃一37℃
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第一节 幼儿生病特征观察
二、病情判断与治疗
妈妈和自己的宝宝朝夕相处，应掌握一定的医学卫生知识， 对宝宝机体出现的变化能做出初步判断，做到心中有数，免 得急中出错。
婴幼儿患病不会用语言表示，但只耍你仔细观察，就能看 出一些异常迹象，如:
石油化工技术专业《甲醇生产技术课程标准》
甲醇生产技术课程标准〔适用于三年制高职石油化工生产技术专业〕一、课程定位甲醇生产技术课程是一门化工专业的主要课程之一，通过本课程学习，使学生掌握甲醇生产技术的方法及原理，能够熟练操作各工序所涉及的设备，并能够应对生产中经常出现的问题。
二、课程目标1、知识目标〔1〕掌握甲醇的生产方法；〔2〕掌握甲醇生产根本原理；〔3〕掌握甲醇生产工艺条件的选取；〔4〕掌握甲醇生产工艺流程及主要设备。
2、技能目标〔1〕具有较强的甲醇生产工艺控制技能和工艺设计技能；〔2〕具有一定的化工〔甲醇〕生产管理、新产品开发能力等。
3、素质目标〔1〕热爱专业，热爱本职工作，具有高度的责任心和使命感；〔2〕工作严谨、踏实；具有强烈的进取精神，刻苦钻研技术；〔3〕坚持一线工作的意识、吃苦耐劳，通过实践不断提高职业素质等。
三、课程设计思路本课程是以甲醇生产技术在现场实施中所涉及的职业岗位要求为出发点，以职业能力培养为核心，以不同工序的技术方法为载体，以真实情境为依托，按照学生的认知规律设计学习情境。
四、课程内容与教学要求课程内容和教学内容要求见表2-103至2-107。
表2-103 课程内容和教学要求表2-104 学习情境1 甲醇原料气的制取表2-105 学习情境2 甲醇原料气的净化表2-106 学习情境3 甲醇合成表2-107 学习情境4 粗甲醇的精馏五、教学组织与实施建议1、教学进度安排教学进度安排见表2-108。
表2-108 教学进度安排表2、教材选用建议该教材以甲醇生产技术在现场实施中所涉及的职业岗位要求为出发点，主要讲述甲醇的生产方法、根本原理、工艺条件的选取、工艺流程及主要设备。
同时结合目前国内外先进的甲醇生产技术，使学生熟知以煤、天然气、石油等原料生产甲醇的生产工艺，通过学习，使学生熟悉甲醇生产各工序的操作，能够分析控制各工序操作参数。
能应对实际生产中出现的各种问题。
3、教学组织形式与方法本课程以工作过程为导向，以各项甲醇生产技术和相关内容设计教学内容。
甲醇生产原料
甲醇生产原料
甲醇生产原料
作为一种有机化合物，甲醇广泛用于染料、塑料、药品等领域。
而其
生产则必须依赖于一定的原料，本文将对这些原料进行分类介绍。
一、煤炭类原料：
煤炭是一种化石燃料，含有碳、氢等要素，是甲醇的主要原料。
通过
碳热还原反应，煤炭可以转化为一氧化碳和氢气，而这两种气体可以
用来生产甲醇。
在煤矿开发领域，可通过煤的气化方式和直接液化方
式来获得甲醇原料。
二、天然气原料：
天然气是一种天然存在的化石燃料，主要成分是甲烷。
通过天然气分
离得到的一氧化碳和氢气也能用于甲醇的制造。
由于天然气存在于地
层深处，一般需要用钻机进行开采，同时对环境造成的影响也不可忽视。
三、生物质原料：
生物质是指植物、动物等所产生的生命有机物，包括包括木材、秸秆、食品垃圾等。
通过生物质发酵、生物质气化等方式，可以将生物质转
化为一氧化碳和氢气，从而制成甲醇。
在当前提倡的低碳经济政策下，
生物质原料被认为是一种环保、可持续的能源来源。
四、废物利用原料：
一些废物也可被用作甲醇的生产原料，如废塑料、煤矸石等。
这种方式可以有效地解决废物处理难题，同时还能获得一些经济效益。
以上四种原料都能用于甲醇的制造，但各自存在一些不同的优缺点。
为了选择最优的生产原料，一般会考虑到成本、可持续性以及环保等因素。
在未来的发展中，我们应该更加重视环保、可持续性的生产方式，从而实现不断创新，实现可持续、绿色生产。
煤制甲醇原理
煤制甲醇原理
煤制甲醇是一种重要的合成化工产品，具有广泛的用途，包括作为化工原料、
清洁燃料和化肥生产等。
煤制甲醇的生产原理主要是通过煤气化制取合成气，再经过催化反应制取甲醇。
下面将详细介绍煤制甲醇的原理过程。
首先，煤制甲醇的原料是煤。
煤是一种化石燃料，主要由碳、氢、氧、氮和硫
等元素组成。
煤气化是将煤在一定条件下加热，使其发生气化反应，生成一种混合气体，即合成气。
合成气主要由一氧化碳和氢气组成，是煤制甲醇的重要原料。
其次，合成气经过净化处理后，进入甲醇合成反应器。
甲醇合成反应是一种重
要的催化反应，主要反应为一氧化碳和氢气在催化剂的作用下生成甲醇。
催化剂通常采用铜、锌、铝等金属氧化物，通过吸附和解离气体分子，促进反应的进行。
甲醇合成反应是一个复杂的化学过程，需要控制反应温度、压力和催化剂的选择，以提高甲醇的产率和纯度。
最后，甲醇经过精馏和提纯处理后，得到纯净的甲醇产品。
甲醇是一种重要的
有机化合物，具有优良的溶剂性能和化学反应活性，广泛用于化工、医药、农药和清洁能源等领域。
煤制甲醇的生产过程需要严格控制原料质量、反应条件和产品质量，以确保生产安全、环保和经济效益。
总之，煤制甲醇是一种重要的化工产品，其生产原理是通过煤气化制取合成气，再经过催化反应制取甲醇。
煤制甲醇的生产过程需要严格控制各项参数，以确保产品质量和生产效益。
随着清洁能源和化工产业的发展，煤制甲醇将发挥越来越重要的作用，为社会经济发展做出更大的贡献。
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（一）煤及利用
煤是古代的植物埋在地下，在几乎没有空气的情况下，经 过长期的煤化作用而形成的固体燃料。
煤的结构极其复杂，但都含有芳核结构，所以煤是由含碳、 氢的多种结构的大分子有机物和少量硅、铝、铁、钙、镁 的无机矿物组成。
煤与大多数工业上重要的有机化工产品相比，含氢太少， 而且有稠环结构，所以转化为有用的化学产品，需要进行 深度加工。
课次：2 课题：甲醇原料气的制取 班级：化工 时间：
教学目的：
1.了解甲醇原料气的要求及静电除尘； 2.理解以固体燃料为原料制甲醇原料气；
教学重点、难点：
重点：以固体燃料为原料制甲醇原料气 难点：甲醇原料气的要求
教学措施（课型、教法、教具、参考书）：
新课, 讲授 教学后记：学生急于就业，上课情况一般
第二章 甲醇原料气的制取
甲醇生产原料
煤
油
气
工业上合成甲醇主要原料有天然气、石脑油、重油、煤、焦炭
2010年基本数据：产量2.03亿吨，同比上
我
石油
升7.4%；进口2.4亿吨，同比增长17.6% ；表观消费量4.4亿吨，同比增长13.6%；
国
(Petroleum)
对外依存度54.5%
主
观点：09年对外依存度突破50%，我国对 石油依赖性越来越大，国际价格更敏感。
3.煤的液化 煤液化是指煤经化学加工转化为液体燃料的过程。 煤液化分为直接液化和间接液化。 煤的直接液化是采用加氢的的方法，使煤转化为液态烃，
液化产品也称为人造石油，可进一步加工成各种液体燃料。 煤的间接液化是预先制成合成气，然后通过催化剂作用将
合成气转化为烃类燃料、含氧化合物燃料。 在20世纪50年代，煤曾作为有机化工的主要原料。60年
本书主要讲述
煤2焦0世固纪，定床间歇常压汽化法 50年天代然后 气蒸汽转化法， 简单介绍重气油体部和液分体氧为原化料法— 煤加压连—具续有气明显化优法势
在常压或者加压气化，用水 蒸汽或空气、氧气为气化剂，
生产水煤气供甲醇合成
生产成本和能耗方 面具有优势
选用哪种原料生产甲醇，取决于原料的储量和成本，投资费用与技术水平。目 前，以固体、气体、液体为燃料生产甲醇的方法都得到应用。
干气主要成分是甲烷，其次还有少量的乙烷、丙烷和丁烷及更重 的烃烃，也会有CO2、N2、H2S和NH3等。对它稍加压缩不会有液 体产生，故称为干气；
湿气除甲烷和乙烷等低碳烷烃外，还含有少量轻汽油，对它稍加 压缩就有称为凝析油的液态烃析出来，故称为湿气。
干气是生产合成氨和甲醇的重要化工原料。
湿气中C2以上烃类含量高，这些烃类都是热裂解制低级烯烃的优 质原料。
2010年基本数据：原煤产量29.6亿吨，同比 增长12.7%；我国进口煤1.3亿吨，同比增长 2.1倍；出口煤2240万吨，下降50.7%
(Coal)
观点：国内资源较为丰富，产量适度增长，
与国际能源消费结构相比消费较高。
第一节 概述
一、甲醇工业的发展：
采用固体燃料 （焦炭、无烟煤）
代后，由于石油化工的发展，使煤在化工原料中的位置下 降。但由于石油及天然气储量有限，所以近年来煤化工又 逐渐发展起来。
（二）天然气及其利用
天然气是埋藏在地下的主要含甲烷的可燃性气体。
21世纪被人们称为天然气时代，天然气不仅作为一种清洁优质的 能源，而且也是一种重要的化工原料。
根据天然气的组成可将天然气分为干气和湿气。
2、催化裂化：干气、液化气、汽油、 柴油
3、催化重整：气态烃、石油芳烃和高辛烷值汽油
4、加氢裂化：气态烃、 汽油、喷气燃料、
柴油、尾油
5、延迟焦化：气态烃、汽油、柴油、蜡油
原料气的生产介绍
原料气的制备 生产甲醇的原料为合成气，是指主要成分为H2和CO的气体混合物 主要有以下三种制取方式 1、天然气制甲醇
青质等。 将原油加工成各种石油产品的过程称为石油炼制。
石油在开采和加工过程中，得到许多气体和液体产品，它们都是 有机化工的原料。
因此，有机化工原料的来源与石油炼制工业有密切的关系，必须 对石油炼制工业有一个大概认识。
(一)煤及其利用
主要成份：由含碳、氢的多种结构的大分子有机物和 铝、铁、钙、镁的无机矿物组成
利用
1.煤的焦化（或高温干馏） 在隔绝空气的条件下加热煤，使其分解生成焦炭、煤焦油、
粗苯和焦炉气。其中在煤焦油中可获得萘，在粗苯中可得到苯、 甲苯、二甲苯等。 2.煤的气化
煤气化是以煤或煤焦为原料，以氧气、水蒸汽等做气化剂在பைடு நூலகம்高温下通过化学反应把煤或煤焦油转化为含氢、一氧化碳等气体 的过程。 由氢和一氧化碳等气体组成的混合物称为合成气。 合成气是一种重要的化工原料，除用于生产合成氨外，还可生产 有机化工产品，如甲醇等。
（三）石油及其利用
石油是化石燃料之一，从地下深处开采出来的黄色乃至黑色的可 燃性粘稠液体，常与天然气并存。它是由远古海洋或湖泊中的生 物在地下经过漫长的地球化学演化而形成的复杂混合物。
石油不是一种单纯的化合物，而是由数百种碳氢化合物组成的混 合物，成分非常复杂。
按化学组成可分为烃类和非烃类两大类。 烃类主要是烷烃、环烷烃和芳香烃，一般不含烯烃。 非烃类主要是含硫化合物、含氮化合物、含氧化合物及胶质和沥
利用：1、高温干馏 粗苯
2、气化 合成气(H2和CO)
3、液化 直接液化和间接液化 (人造石油)
(二)天然气及其利用
主要成份：甲烷
利用：干气 合成氨和甲醇
湿气 裂解原料(生产乙烯、丙烯)
少量硅、
(三)石油及其利用
主要成份：C、H组成的混合物
利用:
1、常减压：拔顶气、汽油、煤油、柴油、催化裂化原料 或润滑油原料等
天然气是制造甲醇的主要原料。天然气的主要成分是甲烷， 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 蒸汽转化法应用最广泛。
要
能
2010年基本数据：天然气产量930亿立方米 ，同比增长12.1%；进口160亿立方米，同比
源 和
天然气 (Gas)
增长115%；表观消费量1045亿立方米，同比 增长20%；对外依存度15.3%
观点：国内产量快速增长，但需求量增长更快，供
资
求矛盾显著，天然气供应、价格与安全面临挑战。
源
概 况
煤炭