焦炉煤气制甲醇
焦炉煤气制甲醇技术
目录1 绪论1.1 甲醇的性质和用途1.2 国内外甲醇合成技术的发展1.3 焦炉煤气制甲醇的发展前景2 甲醇原料气的制备2.1 煤气的冷凝与冷却2.2 煤气的输送和焦油雾的清除2.3 煤气中氨的回收2.4 煤气中硫化氢的脱除2.5 煤气中粗苯的回收思考题3 原料气的精脱硫3.1 原料气精脱硫的原理和方法3.2 原料气精脱硫的工艺流程3.3 原料气精脱硫操作参数及调节3.4 原料气精脱硫的主要设备3.5 原料气精脱硫岗位操作法思考题4 甲烷的转化4.1 甲烷转化的原理4.2 甲烷转化的工艺流程4.3 甲烷转化的操作及调节4.4 甲烷转化的影响因素4.5 甲烷转化的催化剂4.6 甲烷转化的主要设备4.7 甲烷转化的岗位操作思考题5 甲醇的合成5.1 甲醇合成的原理和方法5.2 甲醇合成的工艺流程5.3 甲醇合成的操作及影响因素5.4 甲醇合成的催化剂5.5 甲烷合成的主要设备5.6 甲醇合成的岗位操作法思考题6 粗甲醇的精制6.1 粗甲醇精馏的原理和方法6.2 粗甲醇精馏的工艺流程6.3 粗甲醇精馏操作与工艺调节6.4 粗甲醇精馏的设备6.5 粗甲醇精馏的岗位操作思考题7 甲醇质量检验与生产监控7.1 甲醇成品分析7.2 甲醇中间品的控制分析7.3 气体中微量总硫和形态硫的测定7.4 分析室安全规则8 甲醇清洁生产与安全8.1 甲醇清洁生产8.2 甲醇安全生产知识补充资料一、HT-306中温氧化铁脱硫剂升温还原方案二、Z205/Z204转化催化剂技术规格三、C307型合成甲醇催化剂使用说明书四、焦炉煤气压缩机岗位操作法五、合成气压缩机岗位操作法六、综合练习题参考文献。
十万吨焦炉煤气制甲醇的操作规程
10万吨甲醇操作法全套第一篇合成岗位操作规程第一章工艺原理一、合成工艺原理甲醇合成是在5.0MPa压力下，在催化剂的作用下，气体中的一氧化碳、二氧化碳与氢反应生成甲醇，基本反应式为：CO+2H2=CH3OH+QCO2+3H2=CH3OH+H2O+Q在甲醇合成过程中，尚有如下副反应：2CO+4H2=（CH3）2O+H2O2CO+4H2=C2H5OH+H2O4CO+8H2=C4H9OH+3H2O此外，还有甲酸甲酯，乙酸甲酯及其它高级醇、高级烷烃类生成。
以铜为主体的铜基催化剂，对于甲醇合成具有极高的选择性，而且在不太高的压力及温度下，要求合成气的净化要彻底，否则其活性将很快丧失，它的耐热性也较差，要求维持催化剂在最佳的稳定的温度下操作。
铜基催化剂一般可在210-280℃下操作，视催化剂的型号及反应器型式不同，其最佳操作温度范围与略有不同。
管壳式反应器的最佳操作温度在230-260℃之间。
在铜基催化剂上合成甲醇，合适的操作压力是5.0～10.0MPa，对于合成气中二氧化碳较高的情况，压力的提高对提高反应速度有比较明显的效果。
合成气的成份对甲醇合成反应的影响较大，由前述反应式可见，要降低能耗，应采用适量的二氧化碳浓度的合成气，若合成气中二氧化碳含量过高，会加重精馏工序的负担并增加了能耗，但二氧化碳含量太低，会导致催化剂活性和转化率过低。
理论的合成新鲜气成份，应满足以下比值：氢碳比f=（H2-CO2）/（CO+CO2）=2.05实际操作中氢碳比应适当增大,大约在2.05～2.15之间。
空速一般控制在8000～10000h-1左右。
甲醇合成是强烈的放热反应，必须在反应过程中不断的将热量移走，反应才能正常进行，管壳式反应器利用管子与壳体间副产中压蒸汽来移走热量，这样，合成反应适宜的温度条件维持就几乎全依赖于副产品中压蒸汽压力操作的正常与稳定。
第二章工艺流程简述由压缩工序来的循环气经入塔气预热器（C0401）预热至225℃，由顶部进入管壳式等温甲醇合成塔（D0401），在铜基触媒的作用下，CO、CO2与H2反应生成甲醇和水，同时还有少量的其它有机杂质生成。
焦炉煤气制甲醇物料平衡计算
焦炉煤气制甲醇物料平衡计算一、焦炉煤气制甲醇物料衡算：已知：按照甲醇产量395t/d ；甲醇驰放气驰放量15000m³/h焦炉煤气PSA提氢改造提供协议气体组分表：按照气体组分表可知：①1m³焦炉煤气中总碳的物质的量：n c3=v/v m=（94.2+14.8+209.4+63.8+41.4）/22.4=18.19 mol②1m³甲醇驰放气中总碳的物质的量：n c2=v/v m=（33.6+53.3+64.4+11.8+17.7）/22.4=8.1 mol③1t甲醇的物质的量：n c3=m/M=1 x 106 /22.4=31250 mol④甲醇驰放气每小时驰放15000m³时，驰放气中总碳的物质的量：n c4=15000 x n c2=15000 x 8.1 =121500 mol⑤理论计算：生产1t甲醇所需焦炉煤气量为：V1= n c3/ n c3=31250/18.19 = 1718 m³⑥理论计算：每小时生产16.46t甲醇所需焦炉煤气量为：V2=V1*16.46 =28277.9m³/h⑦甲醇驰放气每小时驰放15000m³时，所需焦炉煤气的量为：V3=15000 /n c3=15000/18.19 =6679 m³/h由①②③④⑤⑥⑦式可知：每小时生产16.64t甲醇所需要焦炉煤气总量为：V总= V2+ V3 = 28277.9 + 6679 =34957.4 m³/h二、焦炉煤气和甲醇驰放气混合提氢物料计算已知：按照相关技术协议使用甲醇驰放气为原料提氢收率为81%；使用焦炉煤气为原料提氢收率为75%；按照供给总氢气量为18000m³/h：甲醇驰放气量15000 m³/h时：氢气=8520 m³/h ；解吸气量=6480 m³/h；焦炉煤气量21714 m³/h时：氢气=9480 m³/h ；解吸气量=12234 m³/h；。
焦炉煤气制甲醇工艺之合成操作规程
焦炉煤气制甲醇工艺之合成操作规程焦炉煤气制甲醇工艺，是一种以煤炭或煤炭残炭为原料，通过合成操作进行甲醇的生产工艺。
该工艺相比其他生产甲醇的工艺，具有生产成本低、原料易得、产量高、能源利用率高等优点。
本文将介绍焦炉煤气制甲醇工艺之合成操作规程。
一、预处理操作：预处理操作旨在净化从焦炉煤气中收集的甲醇原料，包括氢气、一氧化碳、二氧化碳、硫化氢、氰化物、氯化物、苯、乙烯、丙烯、丁烯以及其他杂质。
预处理操作包括滤净、干燥、冷凝、吸附等步骤，确保原料的纯度达到要求。
二、反应操作：在反应器中，将预处理好的原料混合后，在高温、高压的条件下进行催化合成甲醇反应。
反应器通常采用搅拌式反应器，并设有加热和冷却系统以精确控制反应条件。
催化剂采用硫酸锌和氧化锌。
反应条件：温度160-250℃，压力3-15Mpa。
反应时间约为2-3小时。
三、分离操作：反应后的产物中含有大量的水、甲醇、一氧化碳、二氧化碳等气体和小量杂质，需要进行分离操作。
分离操作包括冷凝、膜分离、吸附、蒸馏等步骤。
其中，蒸馏是分离操作中最为重要的一步，该步骤可将产物中甲醇的纯度提高至99.5%以上。
四、纯化操作：纯化操作是指进一步提高甲醇产品的纯度。
该操作主要采用蒸馏和吸附等方法，将残余的水、碳氢类杂质、酸类杂质、杂质甲醇等有机物和无机物从甲醇中提取出来。
纯化后的甲醇产品可以最终得到经过瓶装、桶装、罐装等方式进行包装装载。
五、安全操作：焦炉煤气制甲醇工艺是一种高温、高压、易爆等危险的工艺，因此安全操作尤为重要。
在运行过程中，需注意以下几点：必须使用标准的安全设施和防爆设备；操作工人必须接受专业的安全知识和技能培训；应定期检查设备的安全状况和参数；生产过程中应注意气体的引爆和毒性危害等问题。
六、总结：焦炉煤气制甲醇工艺之合成操作规程涉及预处理、反应、分离、纯化、安全等多个环节，其中每个环节都需要精细严谨的操作。
生产甲醇同时也要高度重视工厂的环保问题，合理规划废气、废水等排放，缩小环境污染，实现可持续发展的目标为行业健康快速发展奠定了基础。
焦炉煤气制甲醇工艺方案
焦炉煤气制甲醇工艺方案1.原料准备：焦炉煤气和一定比例的水蒸气是制备甲醇的原料。
焦炉煤气中含有一氧化碳、二氧化碳、氢气、氮气和少量烃类。
首先，对原料焦炉煤气进行预处理，除去其中的硫化物和一些杂质。
2.原料净化：焦炉煤气经过预处理后，进一步进行净化工艺。
通过冷却、除尘和脱硫等工序，去除颗粒物、酸性气体等污染物，以保证后续反应的顺利进行。
3.变换反应：焦炉煤气中的一氧化碳和二氧化碳需要经过变换反应，将其转化为甲醇。
该反应采用催化剂进行催化。
一氧化碳与水蒸气在一定温度和压力下通过催化剂反应生成甲醇。
在反应器内，采用适当的催化剂、反应温度和压力条件，可以提高甲醇的产率和选择性。
4.分离纯化：经过变换反应后，产生的反应混合物中含有甲醇、水、未反应的一氧化碳和二氧化碳等。
需要进行分离纯化工艺，将甲醇从混合物中提取出来。
常用的分离纯化方法包括蒸馏、吸附、结晶等。
5.回收利用：在分离纯化过程中，除了得到纯度较高的甲醇产品外，还会产生一些副产物和废弃物。
这些副产物和废弃物可以通过进一步处理和回收利用，以实现资源的综合利用和环境保护。
总的来说，焦炉煤气制甲醇工艺方案是将焦炉煤气中的一氧化碳和氢气转化为甲醇的过程。
通过预处理、净化、变换反应、分离纯化和废弃物处理等工序，实现了焦炉煤气的高效利用和甲醇产品的生产。
然而，在实际生产中，还需要根据具体情况进行工艺参数的调整和优化，以提高产量和甲醇的品质。
此外，还需要关注工艺过程中的能耗和环境污染问题，不断改进工艺方案，提高产能和资源利用效率，推动绿色发展。
焦炉煤气制甲醇
从转化率高低，废热回收利用优劣， 从转化率高低，废热回收利用优劣，温度差 大小排序。 大小排序。 管壳式最好 冷管型次之 绝热型最差
从大型化设备制造难易排序 绝热型最易 冷管型次之单，设备少但能耗高。 两塔工艺 流程简单，设备少但能耗高。 三塔工艺 节能显著
六、焦炉煤气制甲醇消耗指标和技 术经济
万吨/a 焦炉煤气生产 10 万吨 甲醇主要消耗指标如下表 消耗指标 项目名称 /h 规格 单位 消耗量 /吨甲醇 吨甲醇
LH V4300kCal/N m Pa 40℃ 焦炉煤气 0.004M 99% 0.004M Pa 40℃ 99.6% O2 2.5M Pa 100℃ Pa 蒸汽:转 蒸汽 转 化 3～3.6M 甲醇合成 饱和蒸汽
四、甲醇合成
甲醇合成压力： 一般5.5～ 甲醇合成压力 ： 一般 ～ 11MPa，中型厂以下选低 ， 特大型选中压10～ 压5.5～6MPa,特大型选中压 ～11MPa.。 ～ 特大型选中压 。 甲醇合成温度： 甲醇合成温度：230～250℃ ～ ℃ 甲醇合成催化剂： 甲醇合成催化剂：铜系催化剂 甲醇合成反应器： 甲醇合成反应器： 1） 绝热冷激型 ICI ） 2） 管壳式等温型 ） 管壳式等温型LurgiI 3） 冷管型（埋在催化床中） ） 冷管型（埋在催化床中） 4) 轴径向型 这些反应器都成熟可靠，但在单程转化率，废热回收， 这些反应器都成熟可靠，但在单程转化率，废热回收， 反应温度最佳，控制方面有显著的差别。 反应温度最佳，控制方面有显著的差别。
二、二院设计的焦炉煤气制甲 醇已投产、 醇已投产、正施工和设计的甲 醇工厂产能约200万吨 。 万吨/a 醇工厂产能约200万吨/a。
名称 规模万 t/a 备注 8 2004 年投产 云南曲靖甲醇厂 10 2005 年投产 河北建韬焦化厂 料2006 年 6月投 10 山东海化薜城焦化厂 原 料 月投 产 10 陕西韩城黑猫焦化厂 预计 2006 年投产 20 2005 年开工建设 云南曲靖焦化工程 30 山西天脊 正在建设中 20 山西焦化 详细设计中 10 山西天浩 详细设计中 内蒙庆华煤化工集团公司 20 详细设计中 10 黑龙江七台河焦化厂 详细设计中 10 河北旭阳 详细设计中 10 河南开滦焦化厂 详细设计中 10 河北邯郸峰峰焦化厂 详细设计中 10 内蒙呼市焦化厂 详细设计中 188 总计 详细设计中 完成焦炉煤气制甲醇可研报告， 年左右。 完成焦炉煤气制甲醇可研报告，产能约 150 吨/年左右。 年左右
焦炉煤气制甲醇 ppt课件
焦炉煤气制甲醇
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第二节 焦炉气的净化
2. 有机硫低温水解+氧化铁、氧化锌脱硫
焦炉气先被引入有机硫水解槽，在有机硫水解槽中被 水解为硫化氢，再通入后序的氧化铁粗脱硫和氧化锌精脱硫 ，使硫含量满足后序工艺要求。
焦炉煤气制甲醇
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三、影响甲烷转化的因素
1.温度 2. 甲烷转化反应是可逆吸热反应，提高温度对反应平衡 和反应速率有利。
3. 控制转化气出口温度的方法：控制氧气量和焦炉气的入炉温 度。
5. 转化炉加入氧气的目的：使部分焦炉气燃烧以提供转 化反应所需的热。
水解催化剂的使用条件：温度90℃，压力0.77～ 5.0MPa。由于该脱硫工艺采用低温水解脱硫，故最终的脱 硫温度较低，较易满足后序工艺对合成气温度的要求。
焦炉煤气制甲醇
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第二节 焦炉气的净化
3. 铁钼+镍钼两级加氢、铁锰+氧化锌两级吸收
该工艺对传统铁（钴）钼催化加氢+氧化铁、氧化锌脱 硫二提出了一些改进。
焦炉煤气制甲醇
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二、焦炉气转化工艺
2. 非催化部分氧化转化法
第一阶段： 2H2 + O2 → 2H2O
CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O 第二阶段： CH4 + H2O → CO + 3H2 控制步骤 优点：不需要催化剂、精脱硫可以后移，无需再加蒸汽
、转化气中CO2的含量较满足甲醇合成；
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一、焦炉气转化的原理
焦炉煤气制甲醇
④ 焦炉煤气的深度净化
焦炉煤气的深度净化 ,就是精脱硫后再脱除Cl-和羰基金属。焦炉 煤气中含有的 Cl-将会导致催化剂活性大幅度下降 ,其对转化与合成催 化剂的危害更甚于硫。此外 , Cl-具有很高的迁移性 ,其造成催化剂中毒 往往是全床性的。Cl-还会严重腐蚀生产设备与管道。另外 ,焦炉煤气 中微量的羰基金属 (羰基铁、 羰基镍 )等杂质也会导致甲醇合成催化剂 中毒失活。因此焦炉煤气精脱硫后必须深度净化脱除氯和羰基金属 ,防 止其对甲醇合成催化剂的毒害。
近年来 ,随着钢铁工业对焦炭的巨大需求而高速发展起 来的炼焦产业 ,在焦炭产能无序扩张、产量大幅度增长的同 时 ,副产的大量焦炉煤气导致了焦炭产区的环境急剧恶化 , 不少单一炼焦的独立焦化企业“ 只焦不化 ” ,对大量炼焦 剩余的焦炉煤气采取点天灯方式燃烧排空 ,既严重污染环境 , 又造成资源浪费。作为贫油、 缺气的能源需求大国 ,充分、 合理利用大量点天灯外排的焦炉煤气 ,对建设资源节源型社 会 ,实现经济可持续发展具有重要意义。
焦炉煤气烷烃转化重整工艺目前主要有蒸汽转化工艺、 纯氧非催化部分氧化转化工艺、 纯氧催化部分氧化转化工 艺。 ① 蒸汽转化工艺 焦炉煤气蒸汽转化工艺类似于天然气制甲醇两段转化中的 一段炉转化机理 ,其主要反应为: CH4 +H2O=CO +3H2 反应 为吸热反应 ,提高温度 ,有利于甲烷的转化。反应中需 在反应管外燃烧燃料气间接外供热量 ,反应管需用耐高温的 镍铬不锈钢制造 ,转化炉喷嘴多 ,结构复杂 ,制造要求高 ,造 价高。
传统的钴钼加氢催化剂价格昂贵 ,主要用于以天然气 为原料的加氢转化精脱硫。在 CO、 CO2含量较高的气 体中 ,易发生析碳和甲烷化副反应。通常焦炉煤气中含有 体积分数为5% ～8%的 CO,不宜采用钴钼加氢催化剂脱硫 方案。根据焦炉煤气中有机硫的含量和形态 ,总结近几年 国内建设的几套焦炉煤气制甲醇加氢脱硫装置的经验教训 , 对焦炉煤气有机硫净化可采取铁钼 +镍钼两级加氢、 铁锰 +氧化锌两级吸收的方式。操作条件为 :温度约 350 ℃、 压力约 2. 3 MPa。
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一、甲醇的合成
1. 合成甲醇的原理
CO + 3H2 → CH3OH CO2 + 3H2 → CO + H2O 2. 合成甲醇的工艺 甲醇合成工艺分为：高压、中压和低压法。 △H298=-90.8kJ/mol △H298=41.3kJ/mol CO2 + 3H2 → CH3OH + H2O △H298=-49.5kJ/mol
合成气冷却
弛放气
焦炉煤气
压缩
干法脱硫
煤气加热炉
甲醇精馏
煤气
甲醇
图12-1 焦炉气制甲醇工艺流程
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第二节
焦炉气的净化
制甲醇用焦炉气的要求：总硫体积分数不大于 0.1ppm，烯烃、长链烷烃含量不能太高。 因此，精脱硫工序是焦炉煤气净化工艺中最重 要的一环。
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第二节
焦炉气的净化
1. 铁（钴）钼催化加氢+氧化铁、氧化锌脱硫
赵云鹏
zhaoyp@
中国矿业大学化工学院
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第十二章
第一节 第二节 第三节 第四节
焦炉煤气制甲醇
焦炉煤气制甲醇的原理 焦炉气的净化 焦炉气转化 甲醇的合成和精馏
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第一节 焦炉煤气制甲醇的原理
CH4 + H2O → CO + 3H2 合成气制甲醇的反应：CO + 2H2 → CH3OH 甲醇合成气的要求主要包括以下三个方面：
合成气中的杂质：使催化剂失活得有毒物质 和惰性物质。
导致催化剂失活的有毒物质：硫化物、羰基
金属和Cl-。 总硫体积分数不大于0.1ppm，甲烷含量不大 于0.6%。
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第一节 焦炉煤气制甲醇的原理
空气
O2 空气 N2 9.8MPa蒸汽 蒸汽 湿法脱硫 烟道气放空 甲醇合成 合成气压缩 转化
废热回收
度。
转化炉加入氧气的目的：使部分焦炉气燃烧以提供转化 反应所需的热。
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三、影响甲烷转化的因素
2. 压力
降低反应压力有利于提高平衡转化率。
实际生产采用加压操作原因：使后序工段节
省压缩功、减少设备尺寸和催化剂用量。 平衡加压带来的不利影响措施：增大水碳比 和提高反应温度。
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三、影响甲烷转化的因素
大； （4）催化剂中毒； （5）原料气中烃类碳原子数多，裂解析碳反应容易发 生。 15
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二、焦炉气转化工艺
1. 纯氧催化部分氧化转化法
焦炉气纯氧催化部分转化是将焦炉气中的烃类进行部
分氧化和蒸汽转化反应，在转化炉中首先发生H2、CH4与 部分氧气燃烧反应，然后气体进入催化剂层进行烷烃与蒸 汽的转化反应。 第一阶段： 2H2 + O2 → 2H2O CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O 第二阶段： CH4 + H2O → CO + 3H2 CH4 + CO2 → 2CO + 2H2 16
焦炉气先被引入有机硫水解槽，在有机硫水解槽中被 水解为硫化氢，再通入后序的氧化铁粗脱硫和氧化锌精脱硫
，使硫含量满足后序工艺要求。
水解催化剂的使用条件：温度90℃，压力0.77～5.0MP
a。由于该脱硫工艺采用低温水解脱硫，故最终的脱硫温度
较低，较易满足后序工艺对合成气温度的要求。
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第二节
焦炉气的净化
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二、焦炉气转化工艺
2. 非催化部分氧化转化法
第一阶段： 2H2 + O2 → 2H2O
CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O
第二阶段： CH4 + H2O → CO + 3H2 控制步骤
优点：不需要催化剂、精脱硫可以后移，无需再加蒸汽 、转化气中CO2的含量较满足甲醇合成； 缺点：转化温度高（>1200℃）、合成气碳不足、单位 甲醇消耗原料气比纯氧催化转化工艺多30%、纯氧消耗高。 17
转化过程中可能会发生副反应，主要是析碳反 应： CH4 → C + 2H2 2CO → CO2 + C CO + H2 → C+ H2O
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一、焦炉气转化的原理
发生析碳反应的原因： （1）水碳比过低，一般要求水碳比大于2.5； （2）水蒸气与原料气的混合不均匀；
（3）转化反应温度高，使得烃类裂解析碳的可能性增
3. 水碳比
水碳比：加入水蒸气的分子数与焦炉气中碳的原子数的 比值。 提高水碳比有利于转化反应进行，可以降低转化气中 残余甲烷的含量。 增大水碳比的好处：（1）转化率一定时，降低反应温 度和压力；（2）防止析碳现象。 水碳比过高的坏处：增大系统阻力，增加能耗。 实际生产中，水碳比不低于2.5，一般控制在3.8左右。 21
工艺。
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一、甲醇的合成
过热器 压缩机 合成器 冷凝冷却器 重沸器
分离器
低沸物塔 Lurgi低压合成甲醇工艺流程 26
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一、甲醇的合成
3. 合成甲醇的影响因素
（1）反应压力
增大压力有利于加快反应速率和提高平衡转
化率，一般采用5-10MPa。 （2）反应温度 开始采用较低温度，过一定时间后再升至适 宜温度。一般反应温度控制在220-270℃。
3. 铁钼+镍钼两级加氢、铁锰+氧化锌两级吸收
该工艺对传统铁（钴）钼催化加氢+氧化铁、氧化锌脱 硫二提出了一些改进。
操作条件：温度350℃，压力2.3MPa。
工艺流程：铁钼加氢转化→铁锰粗脱硫→镍钼加氢转
化→氧化锌精脱硫。
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第三节
焦炉气的转化
一、焦炉气转化的原理
二、焦炉气转化工艺 三、影响甲烷转化的因素
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二、焦炉气转化工艺
3. 蒸汽转化法 主要反应： CH4 + H2O → CO + 3H2 转化炉在高温下操作，对设备要求高，尤其是 喷嘴，结构复杂，材料要求高。 甲烷催化部分氧化采用一段转化炉。
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三、影响甲烷转化的因素
1.温度
甲烷转化反应是可逆吸热反应，提高温度对反应平衡和 反应速率有利。 控制转化气质量措施：转化炉出口温度在960℃左右。 控制出口温度的方法：控制氧气量和焦炉气的入炉温
代表塔型：ICI冷激式绝热反应器、Lurgi管壳
式低压反应器、华东理工的管壳外冷-绝热复合式固
定床反应器、林达JW均温反应器。
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一、甲醇的合成
合成气入口 催化剂 装入口
喷嘴
催化剂 卸出口
气体出口 冷管式反应器 30
30
冷激式反应器
一、甲醇的合成
Lurgi合成塔
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31
一、甲醇的合成
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（1）合理的氢碳比例；
（2）合理的二氧化碳和一氧化碳比例；
（3）合成气中中杂质的要求。
3
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第一节 焦炉煤气制甲醇的原理
（1）合理的氢碳比例 合成气中CO和CO2都存在时，应满足f=(H2-CO2 )/(CO+CO2)=2.05～2.15。 氢过量的原因？ 减少羰基碳和高级醇的生成 延长催化剂寿命
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第一节 焦炉煤气制甲醇的原理
（2）合理的二氧化碳和一氧化碳比例
合成气中适量CO2存在的必要性？ 使催化剂呈现高活性； 使催化剂床层温度易于控制； 合成气中CO2最佳含量，应根据催化剂与操 作温度而定。 CO2 + 3H2 → CH3OH + H2O
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第一节 焦炉煤气制甲醇的原理
（3）合成气中杂质的要求
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一、焦炉气转化的原理
焦炉气转化的原理:在高温的转化炉内，使得 以甲烷为主的烃类在催化剂作用下，与水蒸气发生 转化反应生成CO2、CO、H2，主要反应为：
CH4 + H2O → CO + 3H2
CO + H2O → CO2+ H2 CH4 + CO2 → 2CO + 2H2
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一、焦炉气转化的原理
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一、甲醇的合成
高压法特点：压力25～30MPa，温度360 ～4
00℃。催化剂活性低、设备要求高、动力消耗大、
产品质量低、成本高。
低压法特点：高活性铜锌催化剂，压力5～10 MPa，温度220 ～280℃。甲醇收率高、选择性高 、能耗低、设备简单。 典型低压甲醇合成工艺：ICI和Lurgi低压合成
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一、甲醇的合成
（3）合成气的组成
CO含量过高：温度不宜控制、羰基碳在催化剂
上集聚。
H2/CO一般为（5-10）：1， CO2体积分数为5 %。 （4）空速 空速一般控制在10000-30000 h-1。
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一、甲醇的合成
4. 甲醇合成反应器
按反应器中反应热的移出方式分为直接冷却的
冷激式和间接冷却的管壳式。
一、甲醇的合成
林达JW均温反应器
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二、甲醇的精馏
目前粗甲醇主要有双塔精馏工艺和三塔精馏工 艺。
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二、甲醇的精馏
回 预 流 精 槽 馏 塔
主 精 馏 塔
液封
双塔精馏工艺
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二、甲醇的精馏
粗甲醇贮槽
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3621三、影源自甲烷转化的因素4. 空速空速是由设备生产能力决定，选择合适空速
，保证转化反应完全的同时使生产能力最大化。
5. 催化剂 甲烷转化反应采用的催化剂是镍催化剂，由 活性组分NiO、承载活性组分的耐热载体和少量 的助催化剂组成。
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