生产实习之水煤气制甲醇
甲醇生产实训报告范文(3篇)

第1篇一、实训目的通过本次甲醇生产实训,旨在使学生了解甲醇的生产工艺流程,掌握甲醇生产过程中的关键技术,提高学生的动手操作能力和解决实际问题的能力,为今后从事化工生产工作打下坚实的基础。
二、实训时间及地点实训时间:2021年X月X日至2021年X月X日实训地点:XX化工有限公司甲醇生产车间三、实训内容1. 甲醇生产工艺流程(1)原料预处理甲醇生产原料为天然气、煤炭、焦炭等,通过预处理将其转化为适合生产甲醇的原料。
(2)合成反应将预处理后的原料在高温、高压、催化剂的作用下进行合成反应,生成甲醇和水。
(3)甲醇分离将合成反应生成的气体通过冷凝、蒸馏等工艺,将甲醇与水分离。
(4)甲醇精制对分离出的甲醇进行精制,去除其中的杂质,得到合格的甲醇产品。
2. 甲醇生产关键技术(1)催化剂的选择与制备催化剂是甲醇生产中的关键因素,其选择与制备对生产效率、产品质量和生产成本有着重要影响。
(2)反应条件的优化反应温度、压力、空速等参数对甲醇生产过程的影响较大,需要通过实验优化反应条件。
(3)分离工艺的选择与优化分离工艺对甲醇生产过程的能耗、产品纯度等有较大影响,需要选择合适的分离工艺并进行优化。
3. 实训操作(1)原料预处理操作1)检查原料预处理设备,确保设备运行正常;2)根据生产需求,调节原料预处理参数;3)监控原料预处理过程,确保原料质量。
(2)合成反应操作1)检查合成反应设备,确保设备运行正常;2)根据生产需求,调节反应温度、压力、空速等参数;3)监控合成反应过程,确保反应稳定。
(3)甲醇分离操作1)检查甲醇分离设备,确保设备运行正常;2)根据生产需求,调节冷凝、蒸馏等参数;3)监控甲醇分离过程,确保甲醇质量。
(4)甲醇精制操作1)检查甲醇精制设备,确保设备运行正常;2)根据生产需求,调节精制参数;3)监控甲醇精制过程,确保甲醇产品合格。
四、实训结果与分析1. 实训结果通过本次实训,掌握了甲醇生产工艺流程,了解了甲醇生产关键技术,具备了一定的甲醇生产操作能力。
煤制甲醇认知实习报告

一、前言随着我国能源结构的不断优化和工业生产的快速发展,煤制甲醇作为一种重要的化工原料和清洁能源,其产业地位日益凸显。
为了更好地了解煤制甲醇行业的发展现状、生产工艺以及市场前景,我于2023年X月至X月在XX煤制甲醇有限公司进行了为期一个月的认知实习。
以下是实习期间的学习心得与体会。
二、实习目的1. 了解煤制甲醇行业的发展现状和前景。
2. 掌握煤制甲醇的生产工艺和设备。
3. 体会企业生产管理、技术研发和市场拓展等方面的经验。
4. 提高自己的综合素质和实际操作能力。
三、实习时间2023年X月至2023年X月四、实习地点XX煤制甲醇有限公司五、实习单位及部门XX煤制甲醇有限公司,实习部门为生产部。
六、实习内容1. 生产工艺学习在实习期间,我跟随导师参观了煤制甲醇的生产车间,了解了煤制甲醇的生产流程,包括:- 煤炭的气化:将煤炭转化为合成气。
- 变换:将合成气中的杂质去除。
- 低温甲醇洗:将合成气中的二氧化碳、硫化氢等杂质去除。
- 合成及精馏:将合成气中的甲烷和一氧化碳在催化剂的作用下合成甲醇,然后通过精馏得到高纯度的甲醇。
2. 设备操作与维护在导师的指导下,我学习了煤制甲醇生产过程中所使用的设备,如气化炉、变换炉、低温甲醇洗塔、合成塔等,并了解了设备的操作和维护方法。
3. 生产管理及市场拓展通过与生产部、技术部、销售部等部门的同事交流,我了解了企业生产管理、技术研发和市场拓展等方面的经验。
4. 数据分析与预测我还学习了如何利用相关数据对煤制甲醇行业的发展趋势进行分析和预测,为企业的生产决策提供依据。
七、实习总结1. 生产技能提升通过实习,我对煤制甲醇的生产工艺、设备操作及维护有了深入的了解,掌握了相关技能。
2. 理论知识与实践相结合实习过程中,我将所学理论知识与实际生产相结合,提高了自己的实际操作能力。
3. 企业认知与职业规划通过实习,我对煤制甲醇行业有了更深入的了解,为自己的职业规划奠定了基础。
八、对母校教学实习工作的建议1. 加强与企业合作,为学生提供更多实习机会。
水煤加压气化合成甲醇.ppt

双塔工艺
甲醇
水
1预精馏塔; 2主精馏塔 图2 甲醇双塔工艺流程
三塔精馏
甲醇 粗甲醇
釜液 甲醇
图3 三塔工艺流程 1 预精馏塔 2加压精馏塔 3 常压精馏塔
双塔与三塔精馏技术比较
(1)工艺流程。三塔精馏与双塔精馏在流程上的区别在于三塔精馏 采用了2台主精馏塔(其中1台是加压塔)和1台常压塔,较双塔流程多1 台加压塔。这样,在同等的生产条件下,降低了主精馏塔的负荷,并 目常压塔利用加压塔塔顶的蒸汽冷凝热作为加热源,所以三塔精馏既 节约蒸汽,又节省冷却水。
水煤加压气化合成甲醇
CONTENT
工艺路线 路线选择,比较 流程图 设备,原料,价格
工艺路线简介
以煤和焦炭为原料在加压下气化,用水蒸气,空气为气化剂, 通过生产水煤气,再通过水汽变换逆反应和脱除部分二氧化 碳来获得甲醇合成气。
空气
空分 氧
CO2 氢气 氢回收 驰放气
煤气
甲醇
气化 变换 净化 压槽 合成 精馏
Top s<e径向流 7~9 MPa 合
成塔
床层阻力较小, 大型 化的潜力大
床层阻力降低, 塔直 径和壁厚小, 空速和 出口气中甲醇浓度高
缺点
结构复杂, 制作较 困难, 材
结构复杂, 制作较 困难, 材料要求高, 放大较困难
催化剂装卸困难
塔设计加工复杂, 催化剂不能最大限 度地利用
5.0~15.0 Linde 螺旋蛇管 MPa 等温合成塔
设备:水煤浆气化炉
甲醇分离器
换热器
气液分离器
合成塔
价格
先进气化工艺(水煤浆)目前的甲醇生产 成本在1600元/吨左右(煤价480元/吨)。
焦炉煤气配水煤气生产甲醇工艺探讨

气及氢 回收工序后 的氢气混合作为新 鲜气 , 进入合 先 成气压缩 机 I 内压 缩至 3 3 67P , 段 . 1 M a 经冷却 器冷却
后, 进入 I段 内压缩 至 5 4P () 再 经冷 却 器冷 却 I .M a A ,
右 的饱和 水蒸 气 , 经焦炉 煤气 预热 器 、 预热 炉后 进入
后 ,与从 合 成 系统 来 的 3 27 83 、0 5 7m/ 4  ̄ 环 气 汇 h C循
收 稿 日期 :0 卜O 9 2 1 卜0
合 , 起 进入 I 段 内加压 至 6 1P A ,3 一 I I .M a() 5 ℃后 送 往
合成工序 。
作者 简 介 : 军军 ( 9 3 )男 ,9 6年毕 业 于华 北工 学 蒋 1 7 一 , 19
低 的问题 ; 煤造 气生 产 的水煤 气氢 低碳 高 , 在单 独生
产 甲醇 时 , 需要进行 部分变换 及部分脱 除 c 采用焦 0。 炉煤气 配水煤气 的工艺来生产 甲醇 , 方便地 调节氢 可
入水解 脱硫工 序 。 在水解 工序 , 水煤气 通过脱油塔 、 中
温换热 器后 , 入转 化 系统 的水煤 气换热 器 , 进 使温 度
第 2 ( 第 13期 ) 期 总 5 2 1 年 4月 01
煤 化 工
Co lC e c lI d s y a h mia n u t r
N .(o l o13 o2T t N . ) a 5
Ap .2 1 r 0 1
焦炉煤气 配水 煤气 生产 甲醇 工艺探讨
蒋军军
( 山西 焦 化 股 份 有 限公 司 , 山西 洪洞 0 10 ) 4 66
转化 炉 ,进行 c H 转化 反 应 ,成 为转 化气 ( 温度 ≤
水煤加压气化合成甲醇

催化剂选择 种 类 优 点 缺点 适用工艺 中、低压
活性温度 耐热性和耐 铜基催 低, 选择性 化剂法 高 毒性差 锌铬催 热性高, 耐 活性温度高 化剂耐 毒性好
高压法
精馏工艺和精馏塔的选择
双塔精馏工艺技术
由于具有投资少、建设周期短、操作简单等优点,被我国众多中、小甲醇生 产企业所采用。其在联醇装置中得到了迅速推广。
(3)填料塔 填料塔是在塔内装填新型高效填料,如不锈 ) 钢网波纹填料,每米填料相当5块以上的理论板。塔总高 一般为浮阀塔的一半。该塔生产能力大,压降小,分离效 果好,结果简单,维修量极小,相对投资较小,是目前使 用较多的塔型之一。 (4)新型垂直筛板 新型垂直筛板的传质单元,是由塔板 ) 开有升气孔及罩于其上的帽罩组成。该塔传质效率高,传 质空间利用率好,处理能力大,操作弹性大,结构简单可 靠,投资小,板液面梯度小,液面横向混合好无流动传质 死区。
流化床气化
采用一定粒度分布的细粒煤(<10mm)为原料,吹入炉 内的气化剂使煤粒呈连续随机运动的流化状态,床层中的 混合和传热都很快。所以气体组成和温度均匀,解决了固 定床气化需用煤的限制。生成的煤气基本不含焦油,但飞 灰量很大。发展较早且比较成熟的是常压温克(Winkler) 炉。 它的缺点是:(1)在常压或接近于常压下生产,生产强 度低、能耗高、碳转化率只有88%~90%。(2)对煤的 气化活性要求高,仅适合于气化褐煤和高活性的烟煤。 (3)缺少大型使用经验;要在大型甲醇装置中推广,受 一定限制。
塔设计加工复杂, 催化剂不能最大限 度地利用
设备制造难度大
合成压力
MRF多段内 多段内 冷径向流合成 塔 8~11 MPa
优点
床层阻力小, 传热系数高, 单程转化率高,催化剂寿命长
水煤气生产甲醇工艺的探究

水煤气生产甲醇工艺的探究摘要:甲醇在工业生产中具有非常重要的应用价值,对于甲醇生产工艺的研究一直是我国工业生产的主要研究内容,本研究主要介绍水煤气生产甲醇的相关工艺,由于水煤气的利用率比较高,其排放的二氧化碳少,更重要的是水煤气生产甲醇可以最大限度的利用热能,不仅节约能源还保护环境,同时,在甲醇生产设备的的选型上也提出了相应的改进建议。
关键词:水煤气甲醇生产工艺研究笔者通过调查某焦化公司的甲醇生产工艺总结出运用焦炉气和水煤气共同作用可以更好的进行甲醇的生产,将焦炉气进行催化转化并与固定造气炉生产的水煤气进行混合,将其作为原料进行甲醇的生产不仅能够简化生产工艺,还能够减轻环境污染的问题,然而,美中不足的是焦炉煤气的生产造价较高,需要解决含氢量高、含碳量低的问题,可以结合水煤气共同作用生产甲醇,实现能源的充分利用。
一、甲醇系统工艺流程1.水煤气工艺流程常压固定床造气炉生产的26 000m3/h 的水煤气输送到20000m3气柜,经鼓风机加压、改良ADA 湿法脱硫系统、活塞式压缩机加压至 2.2MPa、40℃后,进入水解脱硫工序。
在水解工序,水煤气通过脱油塔、中温换热器后,进入转化系统的水煤气换热器,使温度提高到220℃~250℃。
随后,依次进入装有抗毒保护剂的预保护器、中温水解槽、1#粗脱硫槽、加压ADA 脱硫塔、低温水解槽、2#粗脱硫槽、常温水解槽,最终进入精脱硫塔,脱除残余硫化物,满足甲醇生产要求。
其关键工序为水煤气水解脱硫部分,使用“无变换水煤气精脱硫工艺”,可实现较低温度下的高硫水煤气直接精脱硫。
2.焦炉煤气工艺流程由150 万t/a 焦炉输送的经过脱氨、脱苯及初步脱硫的33 000m3/h 焦炉煤气,进入30000m3湿式气柜缓冲后引出,经鼓风机加压,改良ADA 法脱硫后,由4M50 活塞式压缩机加压,通过铁钼转化器,中温氧化锰脱硫槽,控制出口总硫含量在20×10-6以下进入转化工序,在转化工序,焦炉煤气配入2.9MPa、232℃左右的饱和水蒸气,经焦炉煤气预热器、预热炉后进入转化炉,进行CH4转化反应,成为转化气,随后转化气由废热锅炉、焦炉煤气预热器、焦炉煤气初预热器及水煤气换热器回收热量后,温度降到≤300℃,进入中温氧化锌槽脱除残余硫,随后送到精馏工序继续吸收热量后,通过水冷器,用循环水将其冷却到40℃,再经常温氧化锌槽控制其总硫的含量,送往合成工序。
水煤气造甲醇流程

水煤气造甲醇流程水煤气造甲醇,这可真是个有趣的化工过程呢。
咱先来说说水煤气是啥吧。
水煤气简单来说就是一氧化碳和氢气的混合气体,不过它的制取也有点小讲究。
一般是把水蒸气通过炽热的焦炭,然后就会发生一系列的化学反应,就这么产生了一氧化碳和氢气的混合气体,这就是水煤气啦。
那这水煤气怎么就变成甲醇了呢?这中间可经历了不少步骤。
一是要进行净化。
水煤气刚出来的时候可没那么干净,里面可能会有一些杂质,像硫化物之类的东西。
这些杂质要是不除掉,那后面的反应可就没法好好进行了。
所以得用一些专门的方法把这些杂质给去除掉,让水煤气变得干干净净的,就像给它洗了个澡一样。
接下来就是反应合成甲醇啦。
一氧化碳和氢气在一定的条件下就会发生反应生成甲醇。
这个一定的条件可重要了呢,要有合适的温度、压力还有催化剂。
就像两个人要合作做一件事,得在合适的环境里,还有个好的“中间人”也就是催化剂,这样他们才能顺利地把甲醇这个“作品”给做出来。
这个反应的过程就像是一场精心编排的舞蹈,每个分子都按照规则在动。
在合成甲醇的反应里,温度要控制得恰到好处。
温度太高了,那些分子就会变得特别活跃,活跃过头了可能就会产生一些其他的东西,而不是我们想要的甲醇。
温度太低呢,分子们又变得懒洋洋的,反应就会特别慢。
压力也是一样的道理,合适的压力能让分子们挨得更近,更容易发生反应。
而催化剂呢,就像是一个魔法棒,能让这个反应变得更容易进行。
甲醇合成出来之后呀,还不能就这么算了。
还得进行分离和提纯。
刚合成出来的甲醇和反应后的气体混在一起呢,就像一群小伙伴混在一起,我们得把甲醇这个“主角”给单独挑出来。
这时候就要用到一些分离的技术啦,把甲醇分离出来之后,再进行提纯,让甲醇的纯度达到我们想要的标准。
这样我们就得到了最终的甲醇产品,可以用在好多地方呢,比如说可以做燃料,还可以用在化工生产里做原料。
整个水煤气造甲醇的流程就像是一个奇妙的旅程,从最初的水煤气开始,经过净化、合成、分离提纯,最后变成了有用的甲醇。
煤制甲醇实习报告

煤制甲醇实习报告篇一:煤制甲醇实训报告XX年国家高职院校骨干教师化工类顶岗实训报告(煤制甲醇装置)班级:杨子班姓名:连锦花班主任:钟飞实训日期:实训内容1、甲醇介绍2、煤制甲醇生产工艺、装置介绍及现场参观3、气化工段仿真模拟训练4、变换工段仿真模拟训练5、合成工段仿真模拟训练6、精馏工段仿真模拟训练实训方案一、性质和任务(一)实训的性质煤制甲醇工艺仿真实训操作是为了加强培训教师实践性教学环节,培养教师理论联系实际,提高分析问题、解决问题的能力及实践技能。
在学习基础知识、专业基础理论课的基础上,进行为期一周的实训。
通过实训,使教师直接参与生产第一线的实践活动,将所学的理论知识和生产实践相结合,进一步巩固和丰富专业基础知识和专业知识;通过参与生产第一线的实践活动,进一步了解生产组织管理的有关知识,为毕业后从事教育工作打下良好的基础;同时通过实训,为教师提供了一次社会实践的机会,为将来走上工作岗位积累一定的社会实践经验。
二、实训目标(一)知识目标1.甲醇生产原料、产品的性能以及用途;2.掌握煤制甲醇的工艺生产原理、工艺条件、工艺流程;3.熟悉有关装置的化工操作规范和装置的安全运行规则;4.了解主要设备的结构、管道、阀门的类型、作用、性能等情况;5.了解各种操作参数的测量、控制方法以及相应仪表、仪器的类型、性能和使用方法;三、实训内容A、甲醇介绍甲醇,分子式 CH3OH,又名木醇或木精,英文名:Methanol; Methyl alcohol;Carbinol;Wood alcohol; Wood spirit; Methyl hydroxide; 理化性质:无色、透明、高度挥发、易燃液体。
略有酒精气味。
分子量32.04。
相对密度0.792(20/4℃)。
熔点-97.8℃。
沸点64.5℃。
闪点 12.22℃。
自燃点463.89℃。
蒸气密度 1.11。
蒸气压13.33KPa(100mmHg 21.2℃)。
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水煤气法制取甲醇一、概述1.1甲醇的性质和用途甲醇的性质:甲醇(Methanol,Methyl alcohol)又名木醇,木酒精,甲基氢氧化物,是一种最简单的饱和醇。
化学分子式为CH3OH,结构式如下:H|H—C—O—H|H分子结构: C原子以sp3杂化轨道成键,0原子以sp3杂化轨道成键。
分子为极性分子。
CAS 登录号:67-56-1EINECS 登录号:200-659-6物理化学属性甲醇是一种无色、透明、易燃、易挥发的有毒液体,略有酒精气味。
分子量32.04,相对密度0.792(20/4℃),熔点-97.8℃,沸点64.5℃,闪点12.22℃,自燃点463.89℃,蒸气密度 1.11,蒸气压 13.33KPa(100mmHg 21.2℃),蒸气与空气混合物爆炸下限 6~36.5 % ,能与水、乙醇、乙醚、苯、酮、卤代烃和许多其他有机溶剂相混溶,遇热、明火或氧化剂易燃烧。
燃烧反应式为:CH3OH + O2 → CO2 + H2O甲醇的用途:甲醇用途广泛,是基础的有机化工原料和优质燃料。
主要应用于精细化工,塑料等领域,用来制造甲醛、醋酸、氯甲烷、甲氨、硫酸二甲脂等多种有机产品,也是农药、医药的重要原料之一。
甲醇在深加工后可作为一种新型清洁燃料,也加入汽油掺烧。
1.2 甲醇生产方法的简介生产甲醇的方法有多种,早期用木材或木质素干馏法制甲醇的方法,今天在工业上已经被淘汰了。
氯甲烷水解法也可以生产甲醇,但因水解法价格昂贵,没有得到工业上的应用。
甲烷部分氧化法可以生产甲醇,这种制甲醇的方法工艺流程简单,建设投资节省,但是,这种氧化过程不易控制,常因深度氧化生成碳的氧化物和水。
而使原料和产品受到很大损失.因此甲烷部分氧化法制甲醇的方法仍未实现工业化。
但它具有上述优点,国外在这方面的研究—直没有中断.应该是一个很有工业前途的制取甲醇的方法。
目前工业上几乎都是采用一氧化碳、二氧化碳加压催化氢化法合成甲醇。
典型的流程包括原料气制造、原料气净化、甲醇合成、粗甲醇精馏等工序。
甲醇生产中所使用的多种催化剂,如天然气与石脑油蒸气转化催化剂、甲醇合成催化剂都易受硫化物毒害而失去活性,必须将硫化物除净。
气体脱硫方法可分为两类,一类是干法脱硫,一类是湿法脱硫。
干法脱硫设备简单,但由于反应速率较慢,设备比较庞大。
湿法脱硫可分为物理吸收法、化学吸收法与直接氧化法三类。
甲醇的合成是在高温、高压、催化剂存在下进行的,是典型的复合气-固相催化反应过程。
随着甲醇合成催化剂技术的不断发展,目前总的趋势是由高压向低、中压发展。
甲醇生产的总流程长,工艺复杂,根据不同原料与不同的净化方法可以演变为多种生产流程。
1.3 甲醇的市场与展望近几年 ,我国出现了甲醇投资热。
从 2000年到 2007年 ,全国甲醇产能年均增长率达24.8%,而同期表观消费量年均增长率为 18. 9%。
2007年 ,我国共有甲醇生产企业 177家 ,产能合计 1 639. 4万 t/a,实际产量 1 076. 4万 t,而同期我国甲醇表观消费量为 1 104. 6万 t。
据最新统计 ,目前我国新建、拟建甲醇项目共 34个 (不包括二甲醚、甲醇制烯烃企业自身配套的甲醇装置 ),预计到“十一五”末期 ,我国甲醇产能将达到 2 600万 t/a~3 060万 t/a。
随着甲醇产能快速增长 ,市场对甲醇产能过剩的担心愈发强烈。
目前 ,基本形成共识的是 ,甲醛、醋酸等传统下游产品领域并不足以消化增长过快的甲醇产能 ,人们寄厚望于甲醇、二甲醚在车用、民用替代燃料方面获得较大突破。
目前 ,我国甲醇燃料的有关标准正在制定完善中 ,这是利好的一面 ;另外也应认识到 ,甲醇燃料的推广应用是一项系统工程 ,许多问题均有待于时间和实践的检验 ,存在一定的不确定性。
此外 ,有一点需指出的是 ,目前我国甲醇制烯烃项目中配套的甲醇装置也形成一定规模 ,而甲醇制烯烃技术在全球范围内尚无成功的工业化装置 ,存在一定的技术风险 ,一旦甲醇制烯烃装置开车不成功或开车时间推迟 ,则为其配套的甲醇产能将对市场供求关系形成一定冲击。
二、水煤气制甲醇的概况2.1 水煤气制甲醇原料的生产2.1.1 焦炉气的生产:焦炉气,又称焦炉煤气。
是指用几种烟煤配制成炼焦用煤,在炼焦炉中经过高温干馏后,在产出焦炭和焦油产品的同时所产生的一种可燃性气体,是炼焦工业的副产品。
以煤的综合利用来考虑,通过煤焦化路线生产甲醇是较为合理的安排。
煤通过焦化过程将煤中的有效成分得到细分,生产出:固体产品焦炭;液体产品焦油、萘、苯、有机碱,焦油精制可以得到几十种医药、化工原料;气体产品焦炉气是化学合成工业的原料。
所以煤焦化生产化学合成七的技术路线近年来被越来越广泛的采用。
炼焦过程中析出的挥发物称之为粗煤气,粗煤气组成复杂,影响其组成和产率的因素较多,除了焦用煤之外,炼焦时的工艺条件也是重要的因素,主要有炼焦温度和二次热解作用。
提高炼焦温度和增加煤在高温区的停留时间,都会增加粗煤气中气态产物的产率及氢的含量,也会增加芳烃的杂环化合物的含量。
热解生成的粗煤气由煤气、焦油、粗笨和水等构成。
由于粗笨含量少,在粗煤气中分压低,故于20--40℃、常压下不凝出,只有焦油在一般条件下凝出。
2.1.2 低氮煤气的生产:低氮煤气的生产是以无烟煤和焦炭为原料制造合成原料气,在我国普遍采用UGI气化工艺。
UGI工艺有了新的进展,除了采用制造水煤气、半水煤气和空气煤气之外,近年来采用UGI炉进行富氧连续制取低氮煤气技术在甲醇生产中被采用。
其生产原理是:将焦炭加入煤气炉后,按吹风、制气程序循环操作。
在吹风是空气吹入炉内,燃料层在700℃以上,发生发热的化学反应,以提高燃料层温度,积蓄热量。
在制气时通入蒸汽,在蒸汽与燃料层中高温的碳反应,发生吸热反应生成煤气。
吹风阶段的化学反应:C + O2 = CO2 + Q2C + O2 = 2CO + QCO2 + C = 2CO – Q吹风气通过燃料室的过程中,加入二次空气使空气中的CO燃烧生产CO2,以回收热量,化学反应为:2CO + O2 = 2CO2 + Q制气阶段的化学反应:C + H2O(汽) == CO + H2 – QC + 2H2O(汽) == CO2 + 2H2 – QC + 2H2 == CH4 + Q特别是在制气阶段,化学反应较多,以上仅为几个主要的反应,可能的反应还有CO何H2的变换成CO2和H2等的反应。
2.1.3水煤浆气化:德士古水煤浆气化工工艺分为主要三个部分:一是水煤浆的配制和输送;二是关键部位气化炉,水煤浆在此与纯氧控制反应,煤部分氧化产生高温,水蒸气分解生成H2、CO和CO2,高温气体经激冷或热量回收后出气化炉成为合成原料气;三是原料气的除尘和黑水处理,是制气过程中产生的污水经处理后循环使用。
德士古水煤气化工艺的关键技术有以下几个方面:(1)煤浆制备在水煤浆中加入添加剂以降低煤浆粘度,使其在输送和储存过程中煤浆中的水较长时间不析出;(2)煤浆输送由于煤浆粘度大,且含有大量固体颗粒,对运转设备磨损和严重,因此煤浆输送多选用隔膜柱塞泵;(3)烧嘴技术(4)耐火材料(5)激冷降温除尘技术(6)排渣技术水煤浆气化的工艺流程是:原料煤从煤储斗放出,经称重给料机计量入磨机给料斗,在此与从石灰石储斗经称重计量的石灰石混合。
同时加入水、添加剂、氨水,是水和固体物料得到一定的比例,进入棒磨机,是煤和石灰石水磨到指标粒度经滚动筛选后进入磨浆出料槽。
在此经搅拌和循环,煤浆与水均匀混合后放入煤浆槽,用高压煤浆泵送至气化炉。
从炉顶部烧嘴中间层进入气化室,与从中心和外层进入的纯氧均匀混合,发生剧烈的氧化反应和复分解反应,生产H2、CO、CO2为主的混合气体。
煤中不参与的反应的成为熔渣,和气体同出气化室,与激冷室中的激冷水相遇,气体激冷至300℃以下且饱和了水汽从激冷室侧壁出口;熔渣和部分灰分则沉到底部,经破渣后进入锁斗,定期被排出体外。
混合气以喷射方式与激冷水混合,进入洗涤塔,在塔内与从塔顶流入的循环冷却水相遇,气体温度下降至220℃作为原料气送下一工序。
2.2 水煤气合成甲醇的方法以CO和H2为原料合成甲醇的方法有高压、中压和低压三种方法。
高压法既是用一氧化碳与氢在高温(340--420℃)高压(30.0—50.0MPa)下用锌-铬氧化物作催化剂合成甲醇。
用此法生产甲醇已有70多年的历史,这是20世纪80年代以前世界各国生产甲醇的主要方法。
低压法既是用一氧化碳与氢气为原料在低压(5.0MPa)和275℃左右的温度下,采用铜基催化剂(Cu-Zn-Cr)合成甲醇。
这种方法是70年代实现工业化的合成甲醇方法。
中压法在20世纪70年代出现合成甲醇的工艺流程,操作压力范围为10.0—13.0MPa,合成温度在235--315℃。
以上三种方法的流程基本相同,但所用的催化剂不同,因而操作压力和操作温度等级不同,反应器的结构也就有所不同。
2.3 水煤气合成甲醇的主要化学反应用氢气和一氧化碳在催化剂作用下合成甲醇,是工业化生产甲醇的主要方法。
合成甲醇的化学反应方程式有:(1)主反应:CO + 2H2 ===CH3OH + 102.5Kj/mol(2)副反应:2CO + 4H2 ===CH3OCH3 + H2O +200.2Kj/mol CO + 3H2 ===CH4 + H2O +115.6Kj/mol4CO +8H2 ===C4H9OH + 3H2O +49.62Kj/molCO +H2 ===CO +H2O – 42.9Kj/molNco + 2Nh2===(CH2)n + NH2O + Q (7--1)反应式(7--1)在联醇生产中,比用锌铬催化剂的高压法更具备生产条件,因为这一反应在较低的反应温度与铜基催化剂中含有极少量铁‘钴‘镍时就可能产生上述反应,而当催化剂中混有少量釷时,则可能生成相当量的烃类。
三、水煤气制甲醇的工艺流程图四、主要的设备及其工作原理4.1 甲醇合成塔合成塔内装有触媒,加速氢气和一氧化碳的反应生成甲醇。
一般是加压加热条件下反应。
生成气态甲醇再降温冷凝成液态甲醇。
其结构主要由外筒、内件和电热器三部分组成。
外筒是一个高压容器,一般由多层钢板卷焊而成,有的则用扁平绕带绕制而成。
内件是有催化剂筐和换热器两部分组成。
合成塔为直立型管壳式,管中填充触媒,管外以沸水冷却;也可以是填充塔式,如此可以于塔测多处通入冷原料以控制反应温度。
压缩后的原料气和循环之未反应气体混合,经与反应生成气体进行热交换后,进入合成塔通过触媒床进行反应,反应生成气体经过热交换冷却后,甲醇冷凝,经分离器分离出甲醇,气体再循环与原料气混合。
4.2 水冷却器水冷却器的工作原理为:空压机排出的高温压缩空气从进气口进入后冷却器,在芯体中的换热管流动,它与壳体内的冷却水进行热交换,温度得到降低,从出气口流出。