甲醇生产工艺PPT课件
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甲醇合成工艺PPT课件
化石资源：原油储量占世界的2.43% 天然气储量占世界的1.20% 煤储量为世界人均的45%
淡水资源：相当世界人均的1/4，居世界第 110位
28
原油
冷凝水
LNG 海水 煤
铁矿石
25万吨
干气
催化裂化
催化裂解
燃料油1000万吨/ 聚年乙烯
乙烯 100万吨/年 其他化工产品
蒸汽
燃气发电
超临界发电
焦炉煤气
山西孝义
10
苏里格天然气公司
17
山东鲁西化工
25
山西原平
20
河北建滔
10
山东鲁南化肥厂
60
贵州贵化
20
旭阳焦化集团甲醇二期
10
河南延化化工有限责任公司 18
唐山中润公司二期
15
宁夏宝丰投资集团
20
山西兰花清洁能源公司
20
中煤能源
25
陕西榆林煤化科技新建
10
33
8.2甲醇的生产工艺原理
碳的氧化物与氢合成甲醇的反应式如下：
9
甲醇的化学性质
E 甲醇的羰基化制醋酸
甲醇与一氧化碳在250℃、50－70MPa下通过碘化钴均相 催化剂，或在180℃、3－4MPa下通过铑的碳基化合物为催 化剂(以碘为助催化剂)，能合成醋酸。
CH3OH+ CO
CH3COOH
F 甲醇的脱水制二甲醚
活性氧化铝
2CH3OH
CH3OCH3+H2O
250 ℃
蒸气压 平均热 燃料种类 分子量 /MPa（60 值
℃） /kJ/kg
二甲醚 46.0 1.35 31450
液化气 56.6 1.92 45760
淡水资源：相当世界人均的1/4，居世界第 110位
28
原油
冷凝水
LNG 海水 煤
铁矿石
25万吨
干气
催化裂化
催化裂解
燃料油1000万吨/ 聚年乙烯
乙烯 100万吨/年 其他化工产品
蒸汽
燃气发电
超临界发电
焦炉煤气
山西孝义
10
苏里格天然气公司
17
山东鲁西化工
25
山西原平
20
河北建滔
10
山东鲁南化肥厂
60
贵州贵化
20
旭阳焦化集团甲醇二期
10
河南延化化工有限责任公司 18
唐山中润公司二期
15
宁夏宝丰投资集团
20
山西兰花清洁能源公司
20
中煤能源
25
陕西榆林煤化科技新建
10
33
8.2甲醇的生产工艺原理
碳的氧化物与氢合成甲醇的反应式如下：
9
甲醇的化学性质
E 甲醇的羰基化制醋酸
甲醇与一氧化碳在250℃、50－70MPa下通过碘化钴均相 催化剂，或在180℃、3－4MPa下通过铑的碳基化合物为催 化剂(以碘为助催化剂)，能合成醋酸。
CH3OH+ CO
CH3COOH
F 甲醇的脱水制二甲醚
活性氧化铝
2CH3OH
CH3OCH3+H2O
250 ℃
蒸气压 平均热 燃料种类 分子量 /MPa（60 值
℃） /kJ/kg
二甲醚 46.0 1.35 31450
液化气 56.6 1.92 45760
甲醇生产—甲醇生产原理确定工艺条件
2023/11/2
甲醇生产
1
*
❖3．反应条件：
❖ 2）压力：加压有利于反应。但压力过大，会使 能耗增加，设备材质要求提高。
❖ 3）H2与CO比：CO过量能引起羰基铁在催化剂上积 聚，使催化剂失活，故常用氢气过量的反应。工 业上，用Zn-Cr2O3催化剂时，H2与CO比为 4.5左右；用铜基催化剂，H2与CO比为2.2-3.0。
NaOH溶液浸渍合金, 除去其中部分Al或Si得到活性金属
骨架。即为骨架催化剂。 如骨架镍、骨架钴、骨架铜等
。骨架镍含镍40-50%，活性很高，强度高。
2023/11/2
（甲醇的生产）
5
3．金属氧化物催化剂：其活性比金属催化剂差 ，需较高温度。为提高热稳定性，常加Cr2O3、 MoO3等。主要有MoO3、Cr2O3、ZnO、 CuO等。即 可单独用，产
4
➢ 三．催化剂
作用：为提高反应速度，且尽量降低温度压力（ 设备投资降低），必用催化剂。工业常用过渡 元素做加氢催化剂。
1．金属催化剂：Ni、Pd、Pt 。为降低成本，常用载
体：氧化铝、硅胶、硅藻土。
优点：活性高，低温性能好。
缺点：易中毒，对原料杂质要求高。如 S、As、P、N、Cl等。2． 骨架催化剂：将活性重金属和Al或Si制成合金，再以
*
❖3．反应条件：
❖ 1）温度：温度升高对反应不利，且不同活性催 化剂最适宜反应温度不同。 注意：①为延长催化剂寿命，开始易用较低 温度，过一定时间再升至适宜温度，其后随着催 化剂老化程度升高，反应温度也相应高。 ②因反应放热，反应热应及时移出，否则副反 应增加，催化剂易熔解，活性降低。 故，严格控制温度，及时有效地移走反应热 是合成塔设计、操作之关键。
煤制甲醇工艺与设备PPT课件
煤制甲醇 工艺与设备
煤制甲醇工艺
2011年10月
内容
☆ 概述 ☆ 型煤生产工艺与设备 ☆ 造气生产工艺与设备 ☆ 原料气净化工艺与设备 ☆ 甲醇合成工艺与设备 ☆ 甲醇精馏
煤制甲醇工艺
概述
第一章 化工生产的特点
※ 化工原料、中间体、产品多是易燃、易爆、有毒和 腐蚀性的物质； ※ 生产工艺因素多，要求工艺条件苛刻； ※ 生产规模逐渐大型化，自动化程度越来越高，连续 性强； ※ 对化工操作人员的技术水平要求较高 。
煤制甲醇工艺
造气工艺与设备
2、灰分 灰分是煤燃烧后的残留矿物质，其组成有二氧化硅、三氧化二 铝、三氧化二铁、氧化钙和氧化镁等。
对制气的影响： A、灰分高增加运输费用； B、灰分增加，相对降低煤中的固定碳含量，排灰增加，带走部
分未燃烧的炭和显然，使消耗定额增加； C、灰分含量高，增加机械排灰强度，使其磨损加剧；
煤制甲醇工艺
造气工艺与设备
5、灰熔点对生产的影响 5.1由于灰渣的构成不均匀，因而不可能有固定的灰熔点，只有熔化
范围。通常灰熔点用三种温度表示，即t1为变形温度；t2为软化温 度；t3为熔融温度，生产中一般灰熔点指t2，它是指炉温控制高低 的重要指标。 5.2煤的灰熔点高低，是影响煤气发生炉内气化温度的主要因素之 一。灰熔点低的燃料，气化层温度不能控制太高，这就限制了气化 温度的提高，致使蒸汽分解率低，发气量和气体质量不高。当燃料 层局部温度达到或超过灰熔点时，则会造成炉内结疤、结块等现象， 致使炉内某一截面阻力不均，严重时会造成造气炉不能正常生产。 因此，煤的灰熔点越高对气化过程越有
2、压力对生产的影响 蒸汽压力的高低直接影响蒸汽温度的高低，造成温度提升慢制液时
间延长，腐植酸钠反应不完全。
煤制甲醇工艺
2011年10月
内容
☆ 概述 ☆ 型煤生产工艺与设备 ☆ 造气生产工艺与设备 ☆ 原料气净化工艺与设备 ☆ 甲醇合成工艺与设备 ☆ 甲醇精馏
煤制甲醇工艺
概述
第一章 化工生产的特点
※ 化工原料、中间体、产品多是易燃、易爆、有毒和 腐蚀性的物质； ※ 生产工艺因素多，要求工艺条件苛刻； ※ 生产规模逐渐大型化，自动化程度越来越高，连续 性强； ※ 对化工操作人员的技术水平要求较高 。
煤制甲醇工艺
造气工艺与设备
2、灰分 灰分是煤燃烧后的残留矿物质，其组成有二氧化硅、三氧化二 铝、三氧化二铁、氧化钙和氧化镁等。
对制气的影响： A、灰分高增加运输费用； B、灰分增加，相对降低煤中的固定碳含量，排灰增加，带走部
分未燃烧的炭和显然，使消耗定额增加； C、灰分含量高，增加机械排灰强度，使其磨损加剧；
煤制甲醇工艺
造气工艺与设备
5、灰熔点对生产的影响 5.1由于灰渣的构成不均匀，因而不可能有固定的灰熔点，只有熔化
范围。通常灰熔点用三种温度表示，即t1为变形温度；t2为软化温 度；t3为熔融温度，生产中一般灰熔点指t2，它是指炉温控制高低 的重要指标。 5.2煤的灰熔点高低，是影响煤气发生炉内气化温度的主要因素之 一。灰熔点低的燃料，气化层温度不能控制太高，这就限制了气化 温度的提高，致使蒸汽分解率低，发气量和气体质量不高。当燃料 层局部温度达到或超过灰熔点时，则会造成炉内结疤、结块等现象， 致使炉内某一截面阻力不均，严重时会造成造气炉不能正常生产。 因此，煤的灰熔点越高对气化过程越有
2、压力对生产的影响 蒸汽压力的高低直接影响蒸汽温度的高低，造成温度提升慢制液时
间延长，腐植酸钠反应不完全。
甲醇的合成PPT课件
•3
甲醇用途
(1)甲醇是一种用途广泛的有机化工产品,在农药、 医药、染料、香料、涂料等生产中都需要甲醇 作为原料或溶剂。甲醇作为有机产品在世界范 围内其产量仅次于乙烯、丙烯及纯苯等基础原 料，是基本的有机化工原料。
(2) 甲醇在世界范围内最大的用途是作为生产甲 基丁基醚（MTBE）的原料，甲醛和醋酸也占 有一定的比例。
•6
反应特点及催化剂
反应特点：甲醇合成反应是在有催化剂存在的 一个体积缩小的、可逆的、伴有多种副反应发 生的放热反应。
催化剂：铜基催化剂 主要成分：CuO、ZnO、AL2O3,其中有活性的
是铜，必须还原后使用。 还原方程式为： CuO+H2=Cu+H2O
•7
甲醇合成技术
气相法：气相法甲醇生产过程由于温度控制、床层温升 和换热的限制，合成气的单程转化率低，出口甲醇质 量分数较小，循环量大，经济性难以令人满意。
•4
甲醇合成工艺原理
甲醇的化学式：CH3OH 甲醇合成反应是一个放热反应，化学反应方程式如下 主反应：
CO+2H2→CH3OH +102.5kJ/mol CO2+3H2→CH3OH+H2O+59.6kJ/mol CO+H2O→CO2+H2+41.19 kJ/mol
•5
甲醇合成的副反应
2 CO+4H2 →CH3OCH3+H2O 2CO+4H2→C2H5OH+H2O 2CO+3H2→CH4+H2O nCO+2nH2→(CH2)n烃类+nH2O
合成甲醇工艺流程图
•1
甲醇简介
主要性质
甲醇是一种无色,略带乙醇香气的挥发性可燃液 体,在常压情况下,密度0.8100g/ml,甲醇沸点为 64.7 ,自燃点473 (空气中),461 (氧气中)可与水 互溶,在汽油中有较大的溶解度。
甲醇用途
(1)甲醇是一种用途广泛的有机化工产品,在农药、 医药、染料、香料、涂料等生产中都需要甲醇 作为原料或溶剂。甲醇作为有机产品在世界范 围内其产量仅次于乙烯、丙烯及纯苯等基础原 料，是基本的有机化工原料。
(2) 甲醇在世界范围内最大的用途是作为生产甲 基丁基醚（MTBE）的原料，甲醛和醋酸也占 有一定的比例。
•6
反应特点及催化剂
反应特点：甲醇合成反应是在有催化剂存在的 一个体积缩小的、可逆的、伴有多种副反应发 生的放热反应。
催化剂：铜基催化剂 主要成分：CuO、ZnO、AL2O3,其中有活性的
是铜，必须还原后使用。 还原方程式为： CuO+H2=Cu+H2O
•7
甲醇合成技术
气相法：气相法甲醇生产过程由于温度控制、床层温升 和换热的限制，合成气的单程转化率低，出口甲醇质 量分数较小，循环量大，经济性难以令人满意。
•4
甲醇合成工艺原理
甲醇的化学式：CH3OH 甲醇合成反应是一个放热反应，化学反应方程式如下 主反应：
CO+2H2→CH3OH +102.5kJ/mol CO2+3H2→CH3OH+H2O+59.6kJ/mol CO+H2O→CO2+H2+41.19 kJ/mol
•5
甲醇合成的副反应
2 CO+4H2 →CH3OCH3+H2O 2CO+4H2→C2H5OH+H2O 2CO+3H2→CH4+H2O nCO+2nH2→(CH2)n烃类+nH2O
合成甲醇工艺流程图
•1
甲醇简介
主要性质
甲醇是一种无色,略带乙醇香气的挥发性可燃液 体,在常压情况下,密度0.8100g/ml,甲醇沸点为 64.7 ,自燃点473 (空气中),461 (氧气中)可与水 互溶,在汽油中有较大的溶解度。
甲醇的生产ppt课件
(1)经济方面
1：低压甲醇采用5Mpa的压力，有效的减小了动力设施的 能耗，减少了其生产中最主要的能耗。
❖ 2：低压甲醇采用5Mpa的压力，相对应地加大了设备的投 资，占地面积大，加大了建设费用。
❖ 3：低压甲醇采用铜系催化剂，活性高选择性好，提高了 产品质量。
❖ （2）技术方面
低压甲醇法为英国ICI公司在1966年研究成功的生产方法。 20世纪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300t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Lurgi公司的低压甲醇合成 装置。技术成熟，具有很高的可靠性。
目录
任务1：生产方法的选择 任务2：生产准备 任务3：应用生产原理确定工艺条件 任务4：生产工艺流程的组织 任务5：正常生产操作 任务6：异常生产现象的判断和处理
ห้องสมุดไป่ตู้
任务一 生产方法的选 择
生产方法
木材或木质素干馏法
联醇生产法
合成气化 学合成法
氯甲烷水解法
甲烷部分氧化法
2.经济方面
❖ （1）利用合成氨已有设备联产甲醇具有投资省、见效快的优点，联
甲醇的性质和用途
❖ 用途
❖ 1.基本有机原料之一。主要用于制造甲醛、醋酸、 氯甲烷、甲胺和硫酸二甲酯等多种有机产品 。
❖ 2.用作涂料、清漆、虫胶、油墨、胶黏剂、染料、 生物碱、醋酸纤维素、硝酸纤维素、乙基纤维素、 聚乙烯醇缩丁醛等的溶剂。
❖ 3.是制造农药、医药、塑料、合成纤维及有机化工 产品如甲醛、甲胺、氯甲烷、硫酸二甲酯等的原料。 其他用作汽车防冻液、金属表面清洗剂和酒精变剂 等。
五：合成气化学合成法
1：低压甲醇采用5Mpa的压力，有效的减小了动力设施的 能耗，减少了其生产中最主要的能耗。
❖ 2：低压甲醇采用5Mpa的压力，相对应地加大了设备的投 资，占地面积大，加大了建设费用。
❖ 3：低压甲醇采用铜系催化剂，活性高选择性好，提高了 产品质量。
❖ （2）技术方面
低压甲醇法为英国ICI公司在1966年研究成功的生产方法。 20世纪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300t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Lurgi公司的低压甲醇合成 装置。技术成熟，具有很高的可靠性。
目录
任务1：生产方法的选择 任务2：生产准备 任务3：应用生产原理确定工艺条件 任务4：生产工艺流程的组织 任务5：正常生产操作 任务6：异常生产现象的判断和处理
ห้องสมุดไป่ตู้
任务一 生产方法的选 择
生产方法
木材或木质素干馏法
联醇生产法
合成气化 学合成法
氯甲烷水解法
甲烷部分氧化法
2.经济方面
❖ （1）利用合成氨已有设备联产甲醇具有投资省、见效快的优点，联
甲醇的性质和用途
❖ 用途
❖ 1.基本有机原料之一。主要用于制造甲醛、醋酸、 氯甲烷、甲胺和硫酸二甲酯等多种有机产品 。
❖ 2.用作涂料、清漆、虫胶、油墨、胶黏剂、染料、 生物碱、醋酸纤维素、硝酸纤维素、乙基纤维素、 聚乙烯醇缩丁醛等的溶剂。
❖ 3.是制造农药、医药、塑料、合成纤维及有机化工 产品如甲醛、甲胺、氯甲烷、硫酸二甲酯等的原料。 其他用作汽车防冻液、金属表面清洗剂和酒精变剂 等。
五：合成气化学合成法
煤制甲醇各段工艺流程课件
原料储存
为保证生产连续性，需设置储存 设施储存原料。
CHAPTER 03
煤制甲醇的蒸馏提纯
常压蒸馏
常压蒸馏是指在常压下进行的 蒸馏过程，通过加热和分离液 体混合物来提纯甲醇。
在常压蒸馏中，先将煤制甲醇 粗品加热到一定温度，使其中 的轻组分和重组分分离，得到 初步提纯的甲醇。
常压蒸馏的操作压力为 0.1~0.2MPa，温度通常控制 在60~100℃之间。
煤制甲醇的优缺点
优点
煤制甲醇能够充分利用我国丰富的煤炭资源，生产成本相对较低，且甲醇作为 一种重要的有机化工原料，市场需求量大，具有较好的市场前景。
缺点
煤制甲醇过程中会产生大量的废气、废水和固体废弃物，对环境造成污染，同 时煤炭资源的开采和利用也加剧了我国能源结构的单一性，不利于可持续发展 。
CHAPTER 02
煤制甲醇各段工艺流程 课件
CONTENTS 目录
• 煤制甲醇概述 • 煤制甲醇的原料准备 • 煤制甲醇的蒸馏提纯 • 煤制甲醇的精制与转化 • 煤制甲醇的工艺流程图解 • 煤制甲醇的设备与维护
CHAPTER 01
煤制甲醇概述
煤制甲醇的定义
01
煤制甲醇是指利用煤作为原料， 通过化学反应合成甲醇的过程。
维修策略
根据设备的不同特点和使用情况，可以制定不同的维修策略 ，如定期维修、预防性维修、事后维修等。在制定维修策略 时，应考虑设备的可靠性、维修成本和使用要求等因素。
THANKS
[ 感谢观看 ]
煤制甲醇的原料准备
原料的选择与准备
01
02
03
煤质选择
选择适合生产甲醇的煤种 ，如无烟煤或烟煤，考虑 煤的灰分、挥发分、含硫 量等因素。
原料煤破碎
为保证生产连续性，需设置储存 设施储存原料。
CHAPTER 03
煤制甲醇的蒸馏提纯
常压蒸馏
常压蒸馏是指在常压下进行的 蒸馏过程，通过加热和分离液 体混合物来提纯甲醇。
在常压蒸馏中，先将煤制甲醇 粗品加热到一定温度，使其中 的轻组分和重组分分离，得到 初步提纯的甲醇。
常压蒸馏的操作压力为 0.1~0.2MPa，温度通常控制 在60~100℃之间。
煤制甲醇的优缺点
优点
煤制甲醇能够充分利用我国丰富的煤炭资源，生产成本相对较低，且甲醇作为 一种重要的有机化工原料，市场需求量大，具有较好的市场前景。
缺点
煤制甲醇过程中会产生大量的废气、废水和固体废弃物，对环境造成污染，同 时煤炭资源的开采和利用也加剧了我国能源结构的单一性，不利于可持续发展 。
CHAPTER 02
煤制甲醇各段工艺流程 课件
CONTENTS 目录
• 煤制甲醇概述 • 煤制甲醇的原料准备 • 煤制甲醇的蒸馏提纯 • 煤制甲醇的精制与转化 • 煤制甲醇的工艺流程图解 • 煤制甲醇的设备与维护
CHAPTER 01
煤制甲醇概述
煤制甲醇的定义
01
煤制甲醇是指利用煤作为原料， 通过化学反应合成甲醇的过程。
维修策略
根据设备的不同特点和使用情况，可以制定不同的维修策略 ，如定期维修、预防性维修、事后维修等。在制定维修策略 时，应考虑设备的可靠性、维修成本和使用要求等因素。
THANKS
[ 感谢观看 ]
煤制甲醇的原料准备
原料的选择与准备
01
02
03
煤质选择
选择适合生产甲醇的煤种 ，如无烟煤或烟煤，考虑 煤的灰分、挥发分、含硫 量等因素。
原料煤破碎
煤制甲醇工艺培训课件
• 预塔后甲醇：水、CH3OH含量、PH
• 加压塔、常压塔精甲醇：小五项 • 塔底废水： CH3OH含量
• 杂醇油(异丁基油)：水、CH3OH、丁醇含量
• 中间罐精甲醇：小五项
5、硫回收
• 本装置主要是将低温甲醇洗工段的酸性气和变换
工段的含氨汽提气经过和空分来的氧气部分燃烧， 进而在克劳斯反应器中反应形成硫磺。
煤制甲醇工艺
培训课件
建设规模
序号 1 装置名称 甲醇装置 产品 粗甲醇 乙烯、丙烯 2 MTO烯烃装置 混合C4 C5及以上 产量(万吨/年) 180 61 9.89 2.61 备注 中间产品 中间产品 副产品 副产品
3 4
5 6
聚乙烯 聚丙烯
空分(Nm3/h) 硫磺回收
聚乙烯 聚丙烯
氧气 硫磺
30.7928 30.128
临时停车时甲醇合成单元生产的粗甲醇，以及甲醇精馏单元生产的不合格甲 醇。甲醇精馏单元生产的AA级甲醇，进入精甲醇中间槽，检验合格的AA级甲 醇用泵送往罐区。
• 氢回收采用膜分离工艺流程，用来回收甲醇合成弛放气及老厂送来的弛放气
中的氢气，富氢气返回合成回路，非渗透气则送至燃料气管网。
• 甲醇罐区用于储存甲醇装置的成品，包括AA级甲醇、MTO级甲醇和副产品甲
反应生成甲醇，经回收热量、冷却后，得到粗甲醇。当生产MTO级甲醇时， 粗甲醇全部通过稳定塔脱除溶解气体和轻组份后，生产MTO级甲醇；生产AA 级甲醇时，粗甲醇送精馏单元生产AA级甲醇。
• 甲醇精馏采用双塔精馏工艺，在下游MTO装置停产时，用来生产AA级甲醇。 • 甲醇中间罐区设精甲醇中间槽和粗甲醇槽。粗甲醇槽用于储存甲醇精馏单元
灰水处理与4套气化系统一一对应。正常运行时4 套系统全开，单台气化炉的日处理干煤量为1200t； 当一台气化炉停车检修时，其它3台气化炉提高负 荷操作，此时单台气化炉日处理干煤量为1500t。
甲醇生产工艺流程图课件(PPT40张)
从多方面考虑之后，我组决定选用低压法生产 甲醇。
甲醇的生产原理
1、反应原理
合成甲醇的化学反应方程式：
（1）、主反应：
CO+2H2 （2）、副反应
CH3OH +102.5kJ/mol
2CO+4H2 CO+3H2 4CO+8H2 CO2+H2
CH3OCH3+H2O +200kJ/mol CH4+H2O +115.6kJ/mol C4H9OH+3H2O +49.2kJ/mol CO+H2O -42.9kJ/mol
（1）、温度高会影响催化剂的使用寿命。在温 度高的情况下，铜基催化剂晶格发生变化，催 化剂活性表面逐渐减少。如果温度超过280℃， 催化剂活性很快丧失。
（2）、温度高会影响产品质量。反应温度高， 在CO加H2的反应中，副反应生产量增加，使 粗甲醇中杂质增加，不但影响产品质量，而且 增加了H2的单耗。
甲醇性质及应用
1 物理性质
甲醇是饱和醇系列中的代表，分子式为CH3OH，相 对分子质量为32.04.在常温常压下，纯甲醇是无色、 不流动、不挥发、可燃的有毒液体，有类似乙醇的 气体。甲醇可以与水、乙醇、乙醚等很多有机液体 互溶，但不能和脂肪烃类化合物互溶。甲醇蒸气和 空气混合，在一定范围内形成爆炸性混合物，爆炸 极限为6.0%~36.5%（体积）。
⑸ 入塔气中的惰性气体如CH4、N2、Ar，也影响 甲醇合成。惰性气体含量太高，降低反应速率，循环 动力消耗也大；惰性气体含量太低，弛放损耗加大， 损失有效气体。
由图可以得出，当气体组成（CO-CO2-H2体积分数） /%
进口气体组成对甲醇转化率的影响
气体组成（CO- 反应温 碳转化率
甲醇的生产原理
1、反应原理
合成甲醇的化学反应方程式：
（1）、主反应：
CO+2H2 （2）、副反应
CH3OH +102.5kJ/mol
2CO+4H2 CO+3H2 4CO+8H2 CO2+H2
CH3OCH3+H2O +200kJ/mol CH4+H2O +115.6kJ/mol C4H9OH+3H2O +49.2kJ/mol CO+H2O -42.9kJ/mol
（1）、温度高会影响催化剂的使用寿命。在温 度高的情况下，铜基催化剂晶格发生变化，催 化剂活性表面逐渐减少。如果温度超过280℃， 催化剂活性很快丧失。
（2）、温度高会影响产品质量。反应温度高， 在CO加H2的反应中，副反应生产量增加，使 粗甲醇中杂质增加，不但影响产品质量，而且 增加了H2的单耗。
甲醇性质及应用
1 物理性质
甲醇是饱和醇系列中的代表，分子式为CH3OH，相 对分子质量为32.04.在常温常压下，纯甲醇是无色、 不流动、不挥发、可燃的有毒液体，有类似乙醇的 气体。甲醇可以与水、乙醇、乙醚等很多有机液体 互溶，但不能和脂肪烃类化合物互溶。甲醇蒸气和 空气混合，在一定范围内形成爆炸性混合物，爆炸 极限为6.0%~36.5%（体积）。
⑸ 入塔气中的惰性气体如CH4、N2、Ar，也影响 甲醇合成。惰性气体含量太高，降低反应速率，循环 动力消耗也大；惰性气体含量太低，弛放损耗加大， 损失有效气体。
由图可以得出，当气体组成（CO-CO2-H2体积分数） /%
进口气体组成对甲醇转化率的影响
气体组成（CO- 反应温 碳转化率
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常温下是稳 定的
3、甲醇的用途
甲醇
有机合成原料 有机溶剂
甲醛、氯甲烷、甲胺、甲基 丙烯酸甲酯、甲基叔丁基醚、 对苯二甲酸二甲酯、乙醇、 乙二醇、甲苯、二甲苯、醋 酸、醋酸乙烯，醋酐，甲焰 甲酯、甲醇树酯
人工合成蛋白 能源
单独使用 混入汽油使用 燃料电池燃料
二、世界甲醇工业现状及发展趋势
The present situation and development trend of methanol industry
350～500℃
特点：工艺流程简单，氧化过程 3、甲烷部分氧化不易控制，甲醇收率不高
2CH3+O2
2（CH303O%H），未实19现23工年业开化发。，目
前成为工业上广
泛采用的方法
4、由碳的氧化物与氢合成
CO+2H2 CO2+3H2
2CH3OH 2CH3OH+H2O
二、甲醇生产原理
❖合成气（ CO、CO2、H2 ）为原料合成甲醇
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
高、中、低压法甲醇生产主要操作条件
项目 压力
温度
高压法 30.0MPa 340～380℃
中压法
10.0～ 15.0MPa 270℃左右
低压法 5.0～10.0MPa
210～260℃
催化剂 Zn－Cr
Cu－Zn－Cr Cu－Zn－Al
与高压法工艺相比，中、低压法工艺在投资和综合技
术经济指标方面都具有显著优势。以天然气为原料的甲 醇厂，高压法能耗达64.8GJ/t甲醇，而大型低压法装置为 29.5～31.5GJ/t甲醇。1970年代后国外新建的大中型甲 醇装置全部采用低压法，超大型装置（大于50万吨/年） 采用中压法，高压法渐趋淘汰。
3 甲醇生产
Project 3 Methanol production
总教学目标
知识目标
能力目标
素质目标
知识目标
掌握影响甲醇生产的工艺条件及影响因素； 熟悉甲醇生产设备知识； 熟悉甲醇的工艺流程； 了解甲醇的理化性质、用途及生产方法。
能力目标
能够对收集 信息进行筛 选；
能够读懂生 产工艺流程 图；
①做大、做强 ②清洁能源 ③发展下游产品
任务二、甲醇生产工艺路线分析与选择
Methanol production process route analysis and choice
应用知识
甲醇的生产原理
技能目标
1．能进行生产路线的选择 2．能对甲醇生产过程进行动力性和热力学分析
最古老的方法
1
应用知识
1．甲醇的理化性质、用途； 2．甲醇工业的基本情况； 3．甲醇工业的发展趋势。
技能目标
1．能够熟练运用资源进行检索； 2．能够对检索得到的信息和知识进行筛选。
主要内容
一、甲醇的基本性质 Methanol basic properties
二、世界甲醇工业现状及发展趋势
The present situation and development trend of methanol industry
⑥与氢卤酸反应生成卤代甲烷 ⑦与亚硝酸反应生成硝基甲烷
Байду номын сангаас
CH3OH+HCl CH3Cl +H2O 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
⑾热分解——350~400℃下分解为一氧化碳和氢
Task three Methanol production process parameters determined
任务四 催化剂的选择与使用
Task four The choice of catalysts and use
任务一 甲醇工业概貌检索
Task one Methanol industrial general retrieval
主要内容
任务一 甲醇工业概貌检索
Task one Methanol industrial general retrieval
任务二 甲醇生产工艺路线分析与选择
Task two Methanol production process route analysis and choice
任务三 甲醇生产工艺参数确定
CO+2H2 CO2+3H2
2CH3OH 2CH3OH+H2O
由碳氧化物和氢合成几乎成为工业上生产甲 醇的唯一方法，只是生产工艺不断地改进，生产 规模日产增大
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 2.原料气的净化
3.压缩 4.合成 5.蒸馏
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
•能够熟练利 用工具书、 网络资源等；
能够对甲 醇生产设 备进行选 择；
编制操作规程 的初步能力；
素质目标
严格遵守装置的操作规 程和操作方法，养成遵 章守纪的良好习惯；
对工作严格要求，一 丝不苟，实事求是， 不弄虚作假，严格交 接班制度；
培养安全生产、清洁生 产的意识
具有团结协作的精神， 遇事不推逶、不扯皮， 努力作好本职工作。
一、甲醇的基本性质
Methanol basic properties
1
1、甲醇物理性质
2、甲醇的化学性质
主要性 质、用 途
3、甲醇的用途
2、甲醇的化学性质
①氧化（或脱氢）——银催化剂， 600~650℃ 催化剂也可是铜、铁钼等
这是目前生产甲 醛的主要方法
②与碱金属发生取代反应
化学反应式？ 如：甲醇钠的生成
一、甲醇的 生产方法
1、木材或木质素干馏制得
在350℃，于流动系统中进行， 所得到的甲醇产率为67%，二
甲醚为33%。氯甲烷的转化率
达98%。水解速度慢，价格昂
贵。
2、氯甲烷水解
条件：在催化剂作用下，采用压
CH3Cl+H2O +NaOH CH3O力H1+0N1a.C32l+～H22O02.64×105Pa，
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
⑤酯化反应
如：与甲酸反应生 成甲酸甲酯