甲醇合成工艺概述
甲醇合成的工艺方法发展路线介绍
甲醇合成的工艺方法发展路线介绍2012-05-12 11:39:02| 分类：煤化工资料|字号订阅甲醇合成是可逆的强放热反应,受热力学和动力学控制，通常在单程反应器中，CO 和CO2的单程转化率达不到100％，反应器出口气体中，甲醇含量仅为6～12％，未反应的CO、CO2和H2需与甲醇分离，然后被压缩到反应器中进入一步合成。
为了保证反应器出口气体中有较高的甲醇含量，一般采用较高的反应压力。
根据采用的压力不同可分为高压法、中压法和低压法三种方法。
自1923年开始工业化生产以来，甲醇合成的原料路线经历了很大变化。
按反应压力分，甲醇合成方法分为：高压法、中压法、低压法。
一、高压法即用一氧化碳和氢在高温（340～420℃）高压（30.0～50.0MPa）下使用锌-铬氧化物作催化剂合成甲醇。
这是八十年代以前世界各国生产甲醇的主要方法。
缺点：高压法生产压力过高、动力消耗大，设备复杂、产品质量较差。
一、低压法即用一氧化碳和氢气为原料在低压（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。
低压法成功的关键是采用了铜基催化剂，铜基催化剂比锌-铬催化剂活性好得多，使甲醇合成反应能在较低的压力和温度下进行。
优点是：铜基催化剂的选择性比锌-铬催化剂好，因此，消耗在副反应中的原料气和粗甲醇中的杂质都比较少。
缺点是：设备体积庞大，生产能力较小，且甲醇合成收率较低。
低压法，目前世界上工业化比较成功的主要有：I.C.I.法合成工艺和鲁奇合成工艺。
三、中压法随着甲醇合成工业的迅速发展，新建厂的规模也日趋大型化，目前已建成投产的装置有日产超过5000吨的。
如果采用低压法搞这样的大型工厂，由于处理气量大，会出现设备庞大而一次性投资高的弊病，以及带来设备制作和运输的困难。
因此在70年代出现了中压法合成甲醇的工艺流程，它是在低压法基础上开发的在5-10MPa压力下合成甲醇的方法，该法成功地解决了高压法的压力过高对设备、操作所带来的问题，同时也解决了低压法生产甲醇所需生产设备体积过大、生产能力小、不能进行大型化生产的困惑，有效降低了建设费用和甲醇生产成本。
煤制甲醇工艺流程简述
煤制甲醇是一种通过利用煤作为原料生产甲醇的技术过程。
下面是一个简要的煤制甲醇工艺流程：
1.煤气化：将煤通过高温和缺氧条件下的气化反应转化为合成气（一氧化碳和氢气的混合
气体）。
气化可以采用固定床、流化床或压力气化等不同的设备。
2.合成气净化：合成气中含有杂质如硫化物、氮化物等，需要经过净化处理，以去除这些
杂质，保证后续反应的正常进行。
3.气相变换反应：将净化后的合成气通过催化剂床层，在适宜的温度和压力条件下进行反
应，使一氧化碳和二氧化碳转化为甲醇。
4.分离纯化：将反应产物中的甲醇与未反应的气体进行分离，通常采用升降管塔、精馏塔
等设备进行分离纯化，得到高纯度的甲醇产品。
5.废气处理：工艺过程中产生的废气需要进行处理，以减少对环境的污染。
通常采用脱硫、
除尘等技术处理废气中的有害物质。
需要注意的是，以上流程仅是一个简要的描述，实际的煤制甲醇工艺可能还包括其他步骤和设备，具体工艺流程会根据不同的工艺路线和生产要求进行调整和优化。
此外，煤制甲醇过程中也需要考虑能源消耗、废水处理等环保和经济因素，以确保工艺的可持续性和效益。
甲醇制造工艺
甲醇制造工艺
甲醇是一种重要的有机化工原料，其制造工艺主要有以下几种：
1. 低温合成工艺：在高温高压条件下，通过合成气（一氧化碳和氢气）经过甲醇合成反应生成甲醇。
该工艺使用催化剂催化反应，反应温度一般在200-300摄氏度，反应压力在10-100
兆帕之间。
这种工艺具有反应速度快、产量高的特点，广泛应用于大规模工业生产。
2. 二氧化碳催化还原工艺：利用二氧化碳与氢气催化还原反应生成甲醇。
该工艺有利于减少温室气体排放，可以利用二氧化碳资源，具有环保和可持续发展的特点。
3. 生物质气化工艺：利用生物质原料，通过气化反应产生合成气，再通过合成气转化反应生成甲醇。
该工艺可以利用农林废弃物等生物质资源，具有可再生性和环保性。
4. 其他工艺：包括通过煤炭气化、太阳能光电化学反应等制造甲醇的工艺。
这些工艺相对较新，仍处于研发和实验阶段。
甲醇合成的工艺流程和设备
甲醇合成的工艺流程和设备1. 介绍甲醇是一种重要的化工原料，在化工工业中被广泛应用。
甲醇合成是通过一系列化学反应将一氧化碳与氢气合成甲醇。
本文将介绍甲醇合成的工艺流程和所需的设备。
2. 工艺流程甲醇合成的工艺通常分为以下几个步骤：2.1 气化反应首先，将煤、天然气或重油等碳源与氧气(或空气)在高温高压条件下进行气化反应，生成一氧化碳和氢气的混合气体。
气化反应需要使用气化炉等设备。
2.2 气体净化混合气体中存在着杂质，如硫化物、氯化物等。
这些杂质会对甲醇合成催化剂产生不利影响。
因此，需要将混合气体进行净化处理，通常包括除尘、脱硫、脱氯等步骤。
常用的净化设备包括除尘器、脱硫器和脱氯器。
2.3 合成反应在甲醇合成反应中，一氧化碳和氢气经过一系列化学反应转化为甲醇。
这一反应通常在合成反应器中进行，催化剂是促进反应的重要因素。
常用的催化剂有氧化铜-锌、铜-铝催化剂等。
2.4 分离与精制在合成反应结束后，甲醇和未反应的混合气体需要进行分离。
一种常用的分离方法是通过蒸馏将甲醇和副产物进行分离。
此外，还需要进行甲醇的精制，以提高甲醇的纯度。
常用的精制方法有吸附、结晶等。
3. 设备在甲醇合成的工艺流程中，需要使用到以下一些设备：3.1 气化炉气化炉是将煤、天然气等碳源与氧气(或空气)进行气化反应的设备。
气化炉通常由炉体、燃烧器、气化剂供给系统等组成。
3.2 除尘器除尘器用于去除混合气体中的固体颗粒物，以保证合成反应的正常进行。
除尘器可以采用重力沉淀、过滤等原理进行操作。
3.3 脱硫器脱硫器主要用于去除混合气体中的硫化物。
常用的脱硫方法有化学吸收脱硫、物理吸附脱硫等。
3.4 脱氯器脱氯器用于去除混合气体中的氯化物。
脱氯通常采用物理吸附或化学吸收的方式进行。
3.5 合成反应器合成反应器是进行甲醇合成反应的设备。
合成反应器通常由反应罐体、催化剂床层等组成。
3.6 分离设备分离设备主要用于将合成反应产物中的甲醇和副产物进行分离。
合成甲醇的工艺流程
合成甲醇的工艺流程
合成甲醇的工艺流程通常包括以下几个步骤：
1. 处理原料气体：将天然气、煤气或者生物质气体等原料气体进行处理，去除杂质和硫化物等物质。
2. 气化反应：将处理后的原料气体与水蒸气在催化剂的作用下进行气化反应，生成合成气。
气化反应通常在高温高压的条件下进行。
3. 合成气净化：对合成气进行净化处理，去除含硫化物、一氧化碳和氢气等杂质。
4. 合成甲醇催化反应：将净化后的合成气与催化剂进行反应，生成甲醇。
这是一个高温高压的催化反应过程。
5. 甲醇精馏：将反应生成的混合物进行精馏，得到纯净的甲醇。
6. 甲醇储存和处理：将纯净的甲醇进行储存和处理，以便后续的应用或销售。
需要注意的是，以上只是一种常见的工艺流程，实际的合成甲醇工艺可能会有所不同，具体工艺流程会受到原料气体、催化剂的选择以及工艺优化等因素的影响。
年产20万吨甲醇合成工艺设计 化工专业毕业设计 课程设计
年产20万吨甲醇合成工艺设计(一)概述甲醇作为及其重要的有机化工原料，是碳一化学工业的基础产品，在国民经济中占有重要地位。
长期以来，甲醇都是被作为农药，医药，染料等行业的工业原料，但随着科技的进步与发展，甲醇将被应用于越来越多的领域。
当今甲醇生产技术主要采用中压法和低压法两种工艺，并且以低压法为主，这两种方法生产的甲醇约占世界甲醇产量的80%以上。
高压法：(19.6-29.4Mpa)是最初生产甲醇的方法，采用锌铬催化剂，反应温度360-400℃，压力19.6-29.4Mpa。
高压法由于原料和动力消耗大，反应温度高，生成粗甲醇中有机杂质含量高，而且投资大，其发展长期以来处于停顿状态。
低压法：(5.0-8.0 Mpa)是20世纪60年代后期发展起来的甲醇合成技术，低压法基于高活性的铜基催化剂，其活性明显高于锌铬催化剂，反应温度低(240-270℃)。
在较低压力下可获得较高的甲醇收率，且选择性好，减少了副反应，改善了甲醇质量，降低了原料消耗。
此外，由于压力低，动力消耗降低很多，工艺设备制造容易。
中压法：(9.8-12.0 Mpa)随着甲醇工业的大型化，如采用低压法势必导致工艺管道和设备较大，因此在低压法的基础上适当提高合成压力，即发展成为中压法。
中压法仍采用高活性的铜基催化剂，反应温度与低压法相同，但由于提高了压力，相应的动力消耗略有增加。
目前，甲醇的生产方法还主要有①甲烷直接氧化法：2CH4+O2→2CH3OH.②由一氧化碳和氢气合成甲醇，③液化石油气氧化法（二）原料选取本设计选择中压法为生产甲醇的工艺，用CO和H2在加热压力下，在催化剂作用下合成甲醇主要反应式为：CO+ H2→CH3OH因此原料主要是:CO, H2催化剂:Cu。
（三）工艺过程设计经过净化的原料气，经预热加压，于5 Mpa、220 ℃下，从上到下进入Lurgi反应器，在铜基催化剂的作用下发生反应，出口温度为250 ℃左右，甲醇7%左右，因此，原料气必须循环，则合成工序配置原则为图2-3。
合成甲醇工艺流程
合成甲醇工艺流程合成甲醇是一种常见的工业化学过程，它通过一系列的步骤将化学原料转化成甲醇。
下面将介绍一个典型的合成甲醇工艺流程。
首先，该工艺流程的原料是天然气，它是由甲烷和一些杂质组成的混合物。
这些杂质包括二氧化碳、硫化物、氮化物等，并且它们必须在后续的处理步骤中被去除，以避免对催化剂的负面影响。
第一步是将天然气经过脱硫处理，去除其中的硫化物。
这通常是通过将天然气与一种特殊的溶剂反应来完成的，这种溶剂可以与硫化物反应并形成硫化氢，从而使天然气被去除硫化物。
接下来，天然气经过脱氮处理，去除其中的氮化物。
脱氮可以通过将天然气通入一种特殊的吸附剂中来实现，这种吸附剂能够选择性地吸附氮化物，从而使天然气中的氮含量降低到可接受的水平。
经过前两个步骤的处理，天然气进一步经过脱碳处理，去除其中的二氧化碳。
这可以通过将天然气与一种特殊的溶剂反应来实现，这种溶剂能够与二氧化碳发生化学反应并形成碳酸盐，从而使天然气中的二氧化碳含量降低到可接受的水平。
接下来，经过前三步处理的天然气进入化学反应器，进行合成甲醇的反应。
在反应器中，天然气经过一系列的催化剂和反应条件，如高温和高压，被转化成甲醇。
这个反应过程是一个复杂的化学过程，通过控制反应条件和催化剂的选择，可以提高甲醇的产率和纯度。
最后，合成的甲醇经过分离和净化步骤，得到高纯度的甲醇产品。
这通常涉及蒸馏、吸收、结晶等过程，以去除其中的杂质和不纯物。
这样，最终得到的甲醇可以应用于各种领域，如化学工业、能源行业和医药等。
总结起来，合成甲醇的工艺流程包括脱硫、脱氮、脱碳、合成反应和产品净化等步骤。
这些步骤确保天然气中的杂质被去除，并在化学反应过程中得到高产率和高纯度的甲醇产品。
这个工艺流程在甲醇生产中得到广泛应用，为相关行业提供了重要的化学原料。
甲醇合成工艺流程
甲醇合成工艺流程
甲醇合成是一种重要的化工工艺，广泛应用于化工、医药、农
药等领域。
甲醇是一种重要的有机化工原料，其合成工艺流程对产
品质量和产量有着重要影响。
下面将介绍甲醇合成的工艺流程。
首先，甲醇合成的原料主要是一氧化碳和氢气。
一氧化碳和氢
气经过一系列的反应，最终生成甲醇。
甲醇合成的工艺流程主要包
括气体净化、催化剂制备、反应器设计、产品分离等几个主要步骤。
气体净化是甲醇合成工艺流程的第一步，主要是通过吸附、吸
收等方法，去除原料气中的杂质，保证反应的纯净度和稳定性。
催
化剂制备是甲醇合成的关键环节，催化剂的选择和制备对甲醇的合
成效率和产物纯度有着重要影响。
反应器设计是甲醇合成工艺流程
中的核心环节，反应器的设计和操作条件的控制对甲醇的合成速率
和产量有着重要影响。
产品分离是甲醇合成工艺流程的最后一步，
主要是通过蒸馏、萃取等方法，将甲醇从反应混合物中分离出来，
保证产品的纯度和质量。
甲醇合成工艺流程的优化和改进是化工领域的研究热点之一。
通过改进反应器设计、优化催化剂制备工艺、提高产品分离技术等
手段，可以提高甲醇的合成效率和产量，降低能耗和成本，减少对环境的影响，实现可持续发展。
总的来说，甲醇合成工艺流程是一个复杂的过程，涉及到多个环节和技术。
通过对甲醇合成工艺流程的深入研究和优化改进，可以提高甲醇的合成效率和产量，为化工生产提供更好的技术支持，促进产业的发展和进步。
甲醇合成工艺简介
甲醇合成工艺介绍摘要：介绍了近年来国内外甲醇技术的发展历史，甲醇的合成工艺进展，以及工业化生产中的一些技术问题，对甲醇的气相合成工艺与液相合成工艺作了对比。
利用国内外的研究成果，在工业上开发新的甲醇合成工艺路线是完全可能和十分必要的。
关键词：甲醇，合成，浆态反应器，两步法，液相甲醇是一种具有多种用途的基本有机化工产品，除了在化工方面的多种应用外，它还可以作为清洁燃料在汽车中代替汽油或与汽油掺混使用，以甲醇为燃料的燃料电池也即将投入商业运行。
另外，甲醇在变压吸附制氢中作为裂解原料也得到了初步利用。
另一方面，用甲醇制取微生物蛋白(SCP)作为饲料乃至食品添加剂有着巨大的市场潜力。
现行的工业化甲醇合成工艺基本上是气相合成法。
从60年代至今，除了在反应器的放大上及催化剂的研究方面有些进展外，其合成工艺基本上没有大的突破。
鉴于气相合成存在的一系列问题，从70年代起人们把甲醇合成工艺研究开发的重点转移到液相合成法，并且初步实现了工业化的生产。
进入90年代后我国也将开发高效节能的合成甲醇工艺和装置列为技术开发的重点。
化学合成法生产甲醇始于20世纪20年代，此后，随着甲醇作为重要化工原料用途的口益拓宽和替代日趋紧张的汽油而用作洁净燃料，甲醇在许多国家得以开发、推广和应用，工业合成甲醇的工艺技术得到了迅猛发展，并日趋成熟，特别是20世纪60年代中期以后，为了降低甲醇生产的投资、降低生产过程中的动力消耗、实现较温和的生产操作条件、改善粗甲醇的质量和降低生产成本，人们成功研制了低压合成甲醇的铜基催化剂，实现了高压合成法向低压合成法的转变，并使低压合成工艺得到迅速发展。
1 国外大型甲醇气相合成技术1．1国外甲醇工艺发展状况1857年，法国伯特格(Berthelot)用一氯甲烷水解制得甲醇，但是即使与碱溶液共沸至140℃，其水解速度仍很缓慢。
甲烷部分氧化法，此项技术工艺流程简单，建设投资少，但合适的催化剂很难寻到。
1923年，德国首先用CO和H2在锌-铬催化剂上合成甲醇，并实现了工业化生产。
甲醇合成工艺
甲醇合成技术目前，国外拥有工业化甲醇生产技术的公司主要有Davy(1．C．I)、Lurgi、Casale、Topsoe、Linde等，国内有西南化工研究院、上海理工大学、杭州林达公司等。
1.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。
1.1高压合成法：合成压力30 MPa，现在已被低压法取代。
1.2低压甲醇合成：由于合成压力低．综台能耗较低。
因此，大规模生产甲醇国内外普遍采用低压合成二艺。
合成压力为5-9MPa，采用铜基催化刑，反应温度200—280℃空速6000h-1至10000h-1。
主要的低压合成法：4-8 MPa 帝国化学公司（ICI）和德国鲁奇（lurqi）的工艺，国内的linde工艺。
1.2.1 ICIICI冷激型甲醇合成塔是英国ICI公司在1966年研制成功的。
它首次采用了低压法合成甲醇，合成压力为5 MPa，这是甲醇生产工艺上的一次重大变革。
该反应器适于大型化，易于安装维修。
ICI冷激型合成反应器的主要结构为：①塔体。
为单层全焊结构，不分内件、外件，故简体为热壁容器，要求材料抗氧蚀能力强，抗张强度高，焊接性好。
②气体喷头。
为4层不锈钢的圆锥体组焊而成，固定于塔顶气体入口处，使气体均匀分布于塔内。
这种喷头可以防止气流冲击催化床而损坏催化剂。
③菱形分布器。
菱形分布器埋于催化床中，并在催化床的不同高度平面上各安装1组，全塔共装3组，它使冷激气和反应气体均匀混合，以调节催化床层的温度，是塔内最关键的部件。
该塔的特点1)合成塔的催化剂放在管外；2)人塔气横向流动，既减少阻力降，又增加传热系数；3)列管不对称排列；根据人塔气在催化剂床层反应速度的变化，考虑设置列管的疏密程度，使反应速度沿最大速度曲线进行；4)该合成塔采用带膨胀圈的浮头式结构，解决了列管的热膨胀问题。
ICI公司针对大甲醇装置专门开发了径向流蒸汽上升式甲醇合成器，其主要特点是催化剂装填在壳侧，原料气从中心管进入。
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甲醇合成工艺概述
来自净化温度为40℃，压力为3.0—3.3MPa的新鲜气进入合成联合压缩机压缩段升压至6.48Mpa，经冷却分离水后与合成回来的循环气混合,进入循环段压缩至6.8Mpa（温度48℃）后送入合成系统。
出循环段的合成气先经中间换热气管间。
被管内反应后气体加热至220--225℃后由合成塔顶部斜向45度进入合成塔反应管顶端，沿轴向进入反应管。
反应管内装有铜基催化剂，在催化剂的作用下H2、CO、CO2发生合成反应生成甲醇。
并伴有微量的副反应。
反应后从反应器底部出来的含甲醇7.0%温度为225℃气体，进入中间换热器管内，与管间气体换热后被降至97℃；在此，有少量的甲醇气体冷凝；然后进入最终冷却器的管内，被管间的冷却水冷却至40℃，进入甲醇分离器分离甲醇，从分离器顶部出来的气体从洗醇塔中部进入，和从洗醇塔上部来的稀醇水在填料层逆流接触，气体中少量的甲醇被吸收。
吸收少量甲醇的稀醇水经减压后进入稀醇水槽，由洗醇泵打入洗醇塔内，循环吸收。
当甲醇浓度达到8-10%后，由洗醇塔后调节阀直接排入精馏工段。
从洗醇塔顶部出来的气体，绝大部分是未反应的合成气及惰性气体。
为防止惰性气体在系统中累积，必须将一部分气体排放。
排放后的循环气，进入联合压缩机的循环段，继续进行循环。
弛放气送至总厂压缩4段回收利用。
从甲醇分离器底部排出的粗甲醇，送入闪蒸槽。
在此减压至0.3—0.4MPa并闪蒸出大部分溶解气体。
闪蒸气送入总厂。
闪蒸槽出来的粗甲醇送往粗甲醇计量槽或直接送至精馏生产。
甲醇合成塔管间环隙通过汽包给水泵不断的打入锅炉给水。
反应器与汽包通过上升管及下降管相连接，形成一个独立的蒸汽发生系统。
汽包蒸汽出口管线设有压力控制阀，通过保持蒸汽压力来控制催化剂床层反应温度的恒定。
合成塔还装有一个开车用的蒸汽加热系统，由一个蒸汽喷射器及循环水管组成。
开工用饱和蒸汽通过针形阀冷凝。
产生动力以推动反应器管间的锅炉给水不断地循环，加热管内触媒以达到活性温度。