德士古合成气制甲醇装置存在的问题及解决措施

第33卷第6期当 代 化 工Vol.33,No.6 2004年12月Contemporary Chemical Industry December,2004德士古合成气制甲醇装置

存在的问题及解决措施Ξ

许慎永,梁雪梅,孙　岩,孙绪军

(山东兖矿鲁南化肥厂,山东滕州277527)

摘 要:　介绍了德士古水煤气制甲醇气体净化及甲醇合成、精馏装置生产中存在的问题及解

决措施,并浅谈甲醇生产的操作经验,就操作中发生的几起事故进行了简单分析。

关　键　词:　部分变换;汽气比调节;总硫控制;精脱硫;低压合成

中图分类号:　TQ223.12+1　文献标识码:　A　文章编号:　16710460(2004)12034003

山东兖矿鲁南化肥厂(以下简称:鲁南化肥厂)甲醇生产是以水煤浆加压气化为龙头,采用国内自主开发的低压羰基合成技术,利用铜基低压合成催化剂,选用国内自主开发的绝热管壳式低压低温合成反应器,合成压力5.3MPa,温度为220～260℃,产品精馏采用国际上最先进的三塔精馏工艺,能生产纯度>99.996%的精甲醇。产品质量达到美国U.S.A A级精甲醇标准及满足G B338-92国标优等品精甲醇的要求。

1　存在问题及解决措施

2000年6月甲醇系统投产以来,生产运行中暴露出不少问题,也积累了比较丰富的操作及管理经验。

1.1　变换炉的操作

由于在甲醇合成中CO是合成甲醇的原料气,针对德士古水煤气中体积分数为45.23%的CO成分,甲醇净化的CO变换需要部分变换,要求变换炉出口CO质量分数控制在18%～24%,变换炉的操作成为监控甲醇合成H/C比的重要手段。

(1)目前变换炉的操作主要靠控制入变换炉的汽气比及变换炉入口温度进行调节。在鲁南化肥厂原始开车的摸索过程中,曾经出现过一次由于将入变换炉汽气比控制太低,造成发生急剧的甲烷化反应,床层超温至802℃,系统被迫停车。经分析,当时汽气比达到0.1左右。而汽气比控制太高,势必会影响变换出口CO指标,达不到甲醇合成的要求,同时,床层也因大量的变换反应热而有明显的温升现象。正常操作中水气比控制在0.27～0.35左右。

实际操作中水气比的影响因素主要是两个方面:第一,气化来水煤气的温度。气化来水煤气温度低,则水气比低,而废锅换热面积一定,换热后的水气比会比正常操作时有很大下降,对变换操作有一定影响;第二,0.4MPa蒸汽管网压力。由于废锅所产蒸汽送入系统管网,管网的压力波动对废锅的压力操作有举足轻重的影响。在2001年9月22日变换系统开车时,由于管网压力不稳,蒸汽压力在0.6～0.3MPa之间波动,自调阀无法调节,造成入炉水气比随之波动,致使炉温超至700℃。所以,入工段水煤气温度、管网压力稳

Ξ收稿日期:2004209201 修订日期:2004209217

作者简介:许慎永(1975-),男,山东枣庄人,1999年毕业于哈尔滨工程大学化学工程系。E-mail:xiaoxuea12@https://www.sodocs.net/doc/2d15679646.html,,电话:0632-2362035。

定是调节水气比的基本条件。

(2)变换炉操作的第二点是避免垮炉温。由于自调阀卡或液位假指示造成煤气水分离器带水

或者变换炉空速过大,入口温度低或者水气比偏低,而造成变换炉垮炉温。生产工艺流程见图1

。

图1　工艺流程图

Fig.1Technology flow diagram

1.2　变换系统的铵盐结晶

2002年2月21日净化系统阻力突然上涨,

主要表现在变换系统。当时入工段压力由2.55

MPa 逐渐上涨至2.69MPa ,脱硫塔前压力从2.34MPa 减至1.3MPa ,阻力达到1.4MPa ,系统被迫切气。发现在变换气水冷器,其内部出现结晶物堵塞管路造成阻力增大。后来将气体温度由25℃提到100℃使结晶物溶解、熔化后,阻力消失。

分析原因:水煤气中有N H 3和N 2的存在,同时变换炉内由于金属催化剂对N 2和H 2起催化剂作用,也会合成部分N H 3,造成变换气体中氨含量较高,同时由于醇净化的部分变换工艺的主要特点是汽气比偏低冷凝液较少,所以冷凝液中铵盐浓度偏高,在温度较低时,铵盐结晶析出。

由于变换系统的特点,有较多地方出现结晶。(1)变换气分离器出口溶液自调阀及前后切断阀、导淋阀。变换系统自2000年5月投运开车后,在11月经常出现变换气分离器液位高限、出口自调卡没法调节的现象,严重时导淋也无法疏通。这种情况在冬季温度低时发生率比较高。在处理过程中发现起因是一种白色结晶物,它极易溶于水,且高温下分解,闻起来有一股氨味,判断是铵盐结晶物(碳酸氢铵和碳酸铵)。后来改为套管式加蒸汽,基本解决该处结晶物的堵塞问题。

(2)冷凝液汽提塔出口管。原始开车没有多长时间,就出现了冷凝液汽提塔超压至0.42MPa (设计0.2MPa ,正常运行0.08MPa 左右)的现象,且居高不下,甚至开塔顶放空也无效,并时常因超压导致汽提塔顶部垫子漏气,由于冷凝液汽提塔顶放空气并入再生塔顶酸性气共同送入硫

回,所以冷凝液汽塔超压对再生塔出口再生气的压力有很大影响。在2000年11月大修时发现冷凝液汽提塔出口气体管道阀前弯头处堵得非常厉害,于是也加了一段伴热蒸汽管。但是因为再生气温度控制在30℃左右,且再生气送到硫回收的管线有200m ,气体散热较快,于是酸性气管线也多次堵,就出现了酸性气压力超压硫回收被迫切气现场放空的现象,导致大气H 2S 污染特别严重。

后来冷凝液汽提塔顶部气体管道采用套管,送到硫回收燃烧后排放大气。

(3)有机硫水解槽后至脱硫系统部分稍开的导淋只要有液体出现必定会有结晶物。

(4)变换气水冷器。变换气水冷器由于采用大量循环水对变换气进行换热,在温度较低端,很易形成铵盐结晶。目前适当提高变换气分离器出口气体温度,将温度控制在28～35℃,并定期对变换气水冷器及变换气水分离器进行清洗,同时也考虑增加易出现铵盐结晶部位的汽气比,基本上再没有出现此类问题。1.3　系统的总硫控制

总硫控制包括H 2S 和COS 的控制,目前甲醇净化总硫控制分几个步骤进行。第1步,将大部分COS 进行水解转化为无机硫;第2步,对含量较高的变换气进行N HD 脱硫,控制H 2S 含量低于2mg/m 3;第3步,进行干法脱硫;第4步,N HD 低温脱碳时脱硫,此时COS 仅余2～3mg/m 3;第5步,COS 水解;第6步,精脱硫,此时总硫控制在0.5mg/m 3。整个控制是连续、连贯的。前一单元出现超标,势必影响下一单元的操作。1.3.1　N HD 脱硫控制

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432004年12月 许慎永,等:德士古合成气制甲醇装置存在的问题及解决措施

N HD脱硫是一种普遍的物理吸收方法,同其他的填料吸收塔一样,其出口指标主要受溶液循环量、溶液温度、溶液再生度、溶液性质、吸收压力、气量波动等多种因素的影响。在进行调节时需要各种因素共同考虑。基本常见的影响主要是溶液温度、溶液循环量及溶液性质,当系统溶液较脏时,影响溶液再生及吸收。

1.3.2　精脱硫的控制

精脱硫部分流程为:有机硫水解槽→水解气冷却器→精脱硫槽(AB或串或并)→出工段。由于总硫要求的精度较高,生产中即使脱碳出口总硫指标较好,在精脱硫工序也多次出现总硫超标现象。

精脱硫剂在无氧状态下当在处于小负荷气量新鲜气气约25000m3/h时,其出口总硫(多为H2S)0.02mg/m3以下;当加量至30000～34000 m3/h以上,出口H2S、COS指标都不同程度地上涨,并频繁指标超标,每次超标床层都有近2℃的温升。而此时的调节手段主要是调节水解槽入口蒸汽添加量,通过水解槽出口指标看,一直比较正常,COS全部水解。经与厂家联系,新上一台无油润滑空压机,每日8h向精脱硫槽内加入空气,使催化剂在有氧状态下吸硫。此时出口仅出现COS,硫质量体积大致在0～0.05mg/m3。一直运行到现在,氧质量分数控制在(20～100)×10-6。关于精脱硫槽入口无COS而出口反而出现COS的现象,有技术人员认为是COS+H2O= H2S+CO2的逆反应,该反应机理正在探索之中。

目前精脱硫槽出口总硫的调节手段有两种,一种是蒸汽添加量,主要考虑COS的水解;一种是空气添加情况。由于蒸汽添加量过大时,很易出现带水并且造成精脱硫剂被泡,所以在操作中两种调节手段同时考虑,并找出最佳操作状态。1.4　溶液管理

溶液管理在甲醇净化的生产控制中起举足轻重的作用,需加强溶液过滤;严把进入系统的N HD质量关,不合格的N HD不允许使用;对系统中的各设备加强维护管理,避免泄漏及其他杂质带入系统而导致溶液污染;建立、健全溶液管理系统。

鲁南化肥厂2003年9月出现脱硫溶液受污染,溶液发浑,造成脱硫塔出口H2S达500mg/m3的情况,在进行了减量、清洗填料、调整循环量、调整溶液温度等等一系列措施之后,仍然无法解决问题,后来发现贫富液换热器严重泄漏,造成入塔溶液贫度严重超标,并且溶液也较脏,于是对系统进行全面碱洗并更换换热器,新上过滤器,加强溶液管理,脱硫系统得到控制。

1.5　甲醇合成结蜡

甲醇系统出现的问题在于水冷器结蜡较为严重。在第一炉甲醇合成催化剂使用时,共水冷器结蜡5次。生产初期,精馏进料泵经常被蜡堵,后提高合成塔入口温度,进料泵蜡堵现象减少了,但水冷器结蜡现象并没减轻。其他使用NC306的厂家结蜡并不明显。参照其他甲醇厂家,第一炉触媒都存在结蜡严重的现象。这可能与原始开车系统中未清除的SiO2等酸性物质,或碱金属盐与Fe带入合成塔有关。这些物质容易导致结蜡。结蜡后水冷器换热效果下降出口温度升高,循环气中甲醇含量增加,不仅对催化剂带来危害,也造成产率的下降。

鲁南化肥厂第二炉催化剂于2003年7月更换,采用南化研究院的NC307,至今结蜡并不明显。

1.6　甲醇产品质量控制

精甲醇的精馏过程中,对成品质量的控制,除去要求两个关键组分甲醇-水分离干净,更要求降低精甲醇中有机杂质的含量,而且后者是精馏操作中控制甲醇质量的关键问题。

(1)提高精甲醇的稳定性。稳定性是衡量粗甲醇中还原性杂质的多少,这些杂质与甲醇很难分离,是衡量精甲醇质量的一项重要指标。

预精馏塔的操作,除了维持适当的负荷、适宜的回流比和合理的塔内温度分布与稳定以外,最关键的是进行好萃取蒸馏的操作。主要从三个方面着手:萃取剂的温度、萃取剂的浓度、萃取剂的用量。当精甲醇的高锰酸钾值达不到质量指标时,应回大塔顶的加水量,加水量一般不超过粗甲醇入料量的20%。但是如果再增加水量,肯定有利用有机杂质的清除,但要降低预塔的生产能力,同时增加能耗,对塔的其他工艺条件的控制也带来一定的难度。对于加压塔的操作,也可能影响精甲醇的稳定性,必须控制好适宜的回流比和塔温。(下转第353页)

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当 代 化 工 第33卷第6期

Electrochemical T reatment of H umic Acid in W ater

W EI S hou 2qiang ;L IU Ying ;W A N G S hi 2qian

(Faculty of Environmental and Chemical Engineering ,Shenyang Iigong University ,Shenyang 110168,China )Abstract :Electrochemical treatment of humic acid in water with Alminum anode was investi gated.The influences of factors such as applied voltage ,initial value of p H ,initial humus acid concentration and electrolysis time on removal rate for humus acid were examined ,res pectively ,and the removal mechanism was also discussed.The ex perimental results showed that hu 2mus acid in water could be removed effectively by electrochemical treatment.The removal of humus acid might result from ?OH and H 2O 2oxidation ,direct electrochemical oxidation and electro -coagulation.K ey w ords :humic acid ;electrochemical treatment ;removal rate

(上接第342页)

(2)精甲醇的水溶性,即要求精甲醇与水任

意混合不混浊。

当精甲醇中含有不溶或难溶于水的有机杂质,加水后,这些杂质呈胶状微粒形式析出,从而出现混浊现象。

为了防止甲醇加水混浊,在精馏操作中必须要注意以下方面。

加强预塔的操作,加水萃取蒸馏。生产实践证明,当精甲醇加水混浊时,预塔内萃取水量增加,加水混浊现象会明显好转直到不再混浊。所以预塔加水提高精甲醇稳定性的同时,也是防止精甲醇加水混浊的操作过程。加水量仍以15%～20%为宜。同时,当加水萃取仍不能解决混浊现象,也可以从回流液中采出少量初馏物;并且适当提高第一级冷凝温度,对防止精甲醇加水混浊

也是有利的。

稳定加压塔和常压塔的操作,严格控制塔内各操作条件,特别是精馏段内的灵敏板温度。

当甲醇合成催化剂使用后期时,精甲醇的水溶性开始下降,稳定性也出现波动,高锰酸钾值偏高,杂质含量增大,催化剂选择性下降,主要对精馏系统加强萃取剂的操作,减少预塔加入碱的含量,增大水含量,加强灵敏板温度操作,提高稳定性。

2　结　语

甲醇生产中还存在许多的问题及许多未知的领域,需要在生产运行中精细管理,多思考,多积累,细心发现每一个问题即将出现的苗头,将隐患消除于无形之中,保证系统安全、稳定、长周期运行。

Existent Problem and R esolves the Measure of the Synthesize System of Methyl Alcohol

XU S hen 2yong ,L IA N G X ue 2mei ,S UN Yan ,S UN X u 2jun

(The fertilizer factory of Lunan ,Tengzhou 277527,China )

Abstract :Mainly introduced the method of synthesize methyl alcohol with water coal gas and decontamination of methyl alcohols ,existent problem and resolve the measure of the rectify equips.

K ey w ords :partly transformation ;regulate of coal gas ratio ;sulphur control ;decoke ;low pressure synthesize

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532004年12月 魏守强,等:电化学法处理水中腐殖酸的研究

生产实习之水煤气制甲醇

水煤气法制取甲醇 一、概述 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：67-56-1 EINECS 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，相对密度(20/4℃)，熔点℃，沸点℃，闪点℃，自燃点℃，蒸气密度，蒸气压(100mmHg ℃)，蒸气与空气混合物爆炸下限6～% ，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。 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。 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%,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

甲醇制氢生产装置设计

过程装备与控制工程专业课程设计 设计计算说明书 设计题目：生产能力为2600N m3/h 甲醇制氢生产装置设计 设计人： JOY 学号： 1201160315 班级：过装XXXX 组号：第四组 指导教师： XXXXXXXXXX 设计时间： 2019年12月18日至2019年1月 9 日 南京工业大学机械与动力工程学院

目录 前言 (1) 第一章摘要 (2) 第二章设计任务书 (3) 2.1设计参数 (3) 2.2计算内容 (3) 2.3图纸清单 (3) 第三章甲醇制氢工艺设计 (4) 3.1 甲醇制氢工艺流程 (4) 3.1 物料衡算 (4) 3.1.1 依据 (4) 3.1.2 投料计算量 (4) 3.1.3 原料液储罐（V0101） (4) 3.1.4 原料液储罐（E0101）、汽化塔（T0101）、过热器（E0103） (5) 3.1.5 转化器（R0101） (5) 3.1.6 吸收塔和解析塔 (5) 3.1.7 PSA系统 (5) 3.1.8 各节点的物料量 (5) 3.2 热量衡算 (7) 3.2.1 气化塔顶温度确定 (7) 3.2.2 转化器（R0101） (7) 3.2.3 过热器（E0102） (7) 3.2.4 汽化塔（T0101） (8) 3.2.5 预热器（E0101） (8) 3.2.6 冷凝器（E0103） (9) 第四章冷凝器设计 (9) 4．1 换热器段工艺计算 (9) 4．1．1，原始数据 (10) 4．1．2，定性温度与物性参数 (10) 4．1．3,物料与热量衡算 (10) 4．1．4，有效平均温差 (11) 4．1．5，初算传热面积 (11) 4．1．6,换热器结构设计 (11) 4．1．7，管程传热与压降 (12) 4．1．8、壳程传热与压降 (13) 4．1．9，总传热系数 (14) 4．1．10传热面积与壁温核算 (14) 第五章详细结构设计与强度设计 (15) 5.1确定所有零部件的尺寸和材料，并对换热设备所有受压元件进行强度计算 (15) 5.2 结构设计 (16) 5.2.1筒体 (16) 5.2.2封头 (17) 5.2.3管程接管补强计算（按照GB150-1998 等面积补强法） (18) 5.2.4壳程接管补强计算（按照GB150-1998 等面积补强法） (19)

煤制甲醇项目(最终版)

雄伟煤化有限公司 60万t/a煤制甲醇项目建议书 项目人员：曾雄伟毛龙龙方建李永朋 时间：2015年10月

第一部分项目背景 甲醇是结构最为简单的饱和一元醇，又称“木醇”或“木精”，是仅次于烯烃和芳烃的重要基础有机化工原料，用途极为广泛。主要用于制造甲醛、二甲醚、醋酸、甲基叔丁基醚( MTBE) 、甲醇汽油、甲醇烯烃等方面。近年来，国内外在甲醇芳烃方面进行了应用。 我国甲醇工业始于20 世纪50 年代，随着国内经济发展的不断增长，甲醇下游产品需求的拉动，甲醇行业发展迅猛。从2004 年到2012 年甲醇产能和产量大幅增长，2012 年产能首次超过5 000 万t，产量也达到2 640 万t。2013 年我国甲醇产能已达5650 万t，产量约2 878 万t，已经成为世界第一大甲醇生产国，见图1。 从甲醇产能的区域分布来看，甲醇的产能主要集中在西北、山东、华北等地区。从2013 年各省市产量分布情况来看，排名前五的有内蒙、山东、陕西、河南及山西，内蒙古精甲醇的产量达563 万t［2］，约占全国总产量20%，其次是山东、陕西、河南和山西，这五省合计约占总产量的63%。内蒙古、山西、陕西等地凭借其资源优势，成为甲醇生

产企业最为青睐的地区，向资源地集中成为我国甲醇产能布局的主导趋势。受资源因素限制，我国的甲醇生产多以煤为原料，并有焦炉煤气和天然气工艺。2013 年我国甲醇产能中，煤制甲醇产能3 610 万t，占比64%，天然气制甲醇产能1 080 万t，占比19%，焦炉煤气制甲醇产能960 万t，占比17%［3］。受国家治理大气污染、加快淘汰钢铁等“两高”行业落后产能以及经济增速放缓等因素的影响，对焦炭的需求将会减少，从而使焦炉煤气制甲醇装置面临原料短缺的局面，因此焦炉煤制甲醇产能会降低。天然气制甲醇装置，则受到天然气供应不足和气价攀升双重制约，也将大幅限产。据金银岛统计数据显示，截至2013 年12月中旬，国内气头装置开工负荷在三成左右，低于国内平均开工水平，甘肃及新疆气头企业普遍停车。2013 年全国甲醇生产企业有300 余家，其中产能在100 万t 以上的企业占总产能的58．9%，形成了神华、中海油、兖矿、远兴能源、华谊、久泰、河南能化、大唐、晋煤、新奥、新疆广汇等18 家百万吨级超大型甲醇生产企业，见表1。这些百万吨甲醇企业大致可以分为三类，第一类是以神华集团、久泰化工为代表的大型化、规模化、基地化的煤制甲醇企业，靠近煤炭资源富集区域，其综合竞争力在当前竞争环境下最强，也符合国家产业政策方向; 第二类是以晋煤集团、河南能源化工集团为代表的，在国内多地分布，有多个较小规模的煤制甲醇装置构成的甲醇企业，在煤价下降的情况下，其竞争力有所提升; 第三类是以“三桶油”为代表的天然气路线企业，在天然气价格高企的情况下，这类企业的产量将受到抑制。

合成气合成甲醇

实验 合成气合成甲醇 甲醇是C1化学的重要产品，是重要的能源化工原料。在工业发达国家中，它是化工产品中仅次于烯烃和芳烃的基础有机原料，由它可以加工成的常用有机化学品有100多种。其中主要是制取甲醛、甲胺、醋酸、醋酐、医药和农药的原料以及作为替代汽油的发动机燃料，或掺入汽油燃烧；也可用于合成甲基叔丁基醚(MTBE)作无铅汽油的优质添加剂。目前工业上生产甲醇采用的是气相法工艺。 （一） 实验目的 （1）进一步理解多相催化反应有关知识，初步接触工艺设计思想。 （2）掌握气固相催化反应动力学实验研究方法及催化剂活性的评比方法。 （3）获得催化剂上反应的速率常数k 与活化能E 。 （二） 实验原理 甲醇的制备有木材干馏法和合成法： 合成甲醇的工业生产开始于1923年，德国巴登苯胺纯碱公司首先建成以合成气为原料、年产300t 甲醇的高压法装置。至60年代中期,所有甲醇生产装置均采用高压法。1966年英国卜内门化学工业公司研制成功铜系催化剂并开发了低压工艺,简称ICI 低压法。1971年，联邦德国鲁奇公司开发了另一种低压合成甲醇工艺（简称鲁奇低压法）。合成法是用一氧化碳和氢气(体积比为1：2)混合，加压，用金属氧化物的混合物(90%ZnO 、10%Cr 2O 3)作催化剂，温度保持300－400℃，即起化学反应合成甲醇。 反应方程式为： 232CO H CH OH +→ 工业规模的甲醇一般是用含有H 2、CO 、CO 2的合成气在一定压力和温度并有催化剂存在的条件下反应的方法生产。早期，人们用以Zn 、Cr 的氧化物为主要活性成分的催化剂来生产甲醇；后来，人们发现Cu-Zn-Al 系催化剂具有良好的低温甲醇合成活性，含铜、锌的氧化物被称为活性母体，氧化铝是热稳定性物质，被作为载体。由于这一体系低温活性好，在低温下获得的甲醇杂质含量较低，并且这种催化剂在较低的操作压力下也具有很好的甲醇合成活性，有利于节能，这一体系被广泛使用。

天然气制甲醇工艺总结word精品

天然气制甲醇工艺技术总结 中化二建集团有限公司王瑞军 工程名 称：内蒙古天野化工油改气联产20万吨/年甲醇项目 工程地点：内蒙古呼和浩特巾 开工日期：2004年5月 竣工日期：2005年11月 投资金 额： 约6亿元人民币 1甲醇装置简介 1.1内蒙古天野化工集团为调整产品结构，开拓碳一化工领域产品，增强企业参与市场的竞争能力，解决企业生存发展问题，以天然气取代重油为原料，采用非催化部分氧化技术对现有的30万吨/年合成氨生产装置进行技术改造，同时增建一套以天然气为原料年产20万吨的甲醇装置。 1.2 本项目由中国五环科技有限公司设计，中化二建集团有限公司承建。所采用的技术均为国产。所选用的设备除三台天然气压缩机组为进口外，其余均为国产。设计日产甲醇667吨，日耗天然气608500立方米。装置采用：变频电机驱动离心式天然气压缩、 2.5MPa 补碳一段蒸汽转化炉、蒸汽透平驱动离心式合成气压缩机、8.0MPa林达均温合成塔、三塔 精馏、普里森膜分离氢回收、MEA二氧化碳回收工艺。另外还为合成氨配套一台蒸汽透平驱动离心式天然气压缩机。 2甲醇装置工艺特点 2.1 天然气压缩工序 天然气压缩工序是将1.25MPa( A)天然气压缩至蒸汽转化要求的压力2.85MPa(A)。天然气压缩机组采用德国阿特拉斯生产的电机驱动的离心式压缩机组?离心压缩机的显著 特点是单机打气量大。运转平稳无脉冲、维修少、无需备用，与蒸汽透平驱动相比投资少，占地面积较小。 2.2 天然气转化工序 2.2.1天然气转化工序是通过天然气和蒸汽转化反应生产甲醇合成需要的合成气。天然气转化工序只设一段转化炉，转化炉采用顶烧方箱炉，对流段为水平布置，水碳比为 3.2, 转化炉出口转化气温度855E，压力2.19MPa,甲烷含量约2.5% (干基)。 2.2.2 原料天然气脱硫采用钻钼加氢串氧化锌脱硫工艺，氧化锌脱硫槽采用双塔，可并联可串联保证天然气中总硫小于O.IPPn,同时脱硫剂更换不影响生产。

合成气制甲醇(精品)

合成气制甲醇（精品） 合成气制甲醇( 合成气可以由煤、焦炉煤气、天然气等生产) 一、甲醇合成工艺技术 合成甲醇工艺技术概况: 自从1923年德国BASF公司首次用一氧化碳在高温下用锌铬催化剂实现了甲醇 合成工业化之后，甲醇的工业化合成便得以迅速发展。当前，合成法甲醇生产几乎 成为目前世界上生产甲醇的唯一方法。半个多世纪以来，随着甲醇工业的迅速发 展，合成甲醇的技术也得以迅速改进。目前世界上合成甲醇的方法主要有以下几种: 1、高压法(19.6~29.4 MPa) 这是最初生产甲醇的方法，采用锌铬催化剂，反应温度为360~400?，压力 19.6~29.4Mpa。随着脱硫技术的发展，高压法也在逐步采用活性高的铜系催化剂， 以改善合成条件，达到提高效率和增产甲醇的效果。高压法虽然有70多年的历 史，但是，由于原料及动力消耗大，反应温度高，投资大，成本高等问题，其发展 长期以来处于停滞状态。 2、低压法(5.0~8.0 MPa) 这是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 系催化剂。铜系催化剂活性明显高于锌铬催化剂，反应温度低(240~270?)，在较低 的压力下获得较高的甲醇收率，而且选择性好，减少了副作用，改善了甲醇质量， 降低了原材料的消耗。此外，由于压力低，不仅动力消耗比高压法降低很多，而且 工艺设备的制造也比高压法容易，投资得以降低，总之低压法比高压法有显著的优 越性。 3、中压法(9.8~12.0 MPa)

随着甲醇单系列规模的大型化(目前已有日产2000吨的装置甚至更大单系列的装置)，如采用低压法，势必导致工艺管道和设备非常庞大，因此在低压法的基础上，适当提高合成压力，即成为中压法。中压法仍采用与低压法相同的铜系催化剂，反应温度也与低压法相同，因此它具有与低压法相似的优点，但由于提高了合成压力，相应的动力消耗略有增加。目前，世界上新建或扩建的甲醇装置几乎都采用低压法或中压法，其中尤以低压法为最多。英国I.C.I公司和德国Lurgi公司是低压甲醇合成技术的代表，这两种低压法的差别主要在甲醇合成反应器及反应热回收的形式有所不同。目前世界上合成甲醇主要采用低压法工艺技术，它是大型甲醇装置的发展主流。甲醇合成系统包括合成气压缩(等压合成除外)、甲醇合成热量回收、甲醇精馏等工序，其核心设备是甲醇合成塔。有多种形式的合成塔在工业化装置中应用，经实际验证都是成熟可靠的。但在选择中要精心比较。二、甲醇精制 甲醇精制目前工业上采用的有两塔流程和三塔流程，两塔流程已能生产优质的工业品甲醇，但从节能降耗角度出发，选择三塔流程是较好的。三塔流程将以往的主精馏塔分为加压精馏塔和常压精馏塔，将加压精馏塔塔顶出来的甲醇蒸汽作为常压精馏塔的热源，降低了蒸汽消耗。通常情况下可降低能耗30%，但投资略有增加试析甲醇行业未来发展方向 甲醇是一种重要的有机化工原料，应用广泛，可以用来生产甲醛、合成橡胶、甲胺、对苯二甲酸二甲脂、甲基丙烯酸甲脂、氯甲烷、醋酸、甲基叔丁基醚等一系列有机化工产品，而且还可以加入汽油掺烧或代替汽油作为动力燃料以及用来合成甲醇蛋白。随着当今世界石油资源的日益减少和甲醇单位成本的降低，用甲醇作为新的石化原料来源已经成为一种趋势。尽管目前全球甲醇生产能力相对过剩，并且不排除由于某种原因而引起甲醇市场的波动，但是对于有着丰富的煤、石油、天然

国内最大天然气制甲醇生产装置全部建成

行业信息 我国首座整体煤气化联合循环发电ＩＧＣＣ示范电站建成投产 中国华能集团公司联合国内的科研、设计和制造等单位，日前在天津滨海新区建成投产了我国首座整体煤气化联合循环发电ＩＧＣＣ示范电站，标志着国内洁净煤发电技术取得了重大突破，使我国已成为世界上为数不多掌握ＩＧＣＣ发电技术的国家之一。ＩＧＣＣ技术是清洁、高效煤基发电主要技术途径之一，是实现我国节能减排目标的重要技术路线。该技术可实现燃煤发电的高效利用和超低排放，污染物的排放量约为常规燃煤电站的１０％，脱硫效率可达９９％，氮氧化物排放只有常规电站的１５％～２０％。利用ＩＧＣＣ技术，除发电外，还能同时生产甲醇、汽油、氢气、尿素、硫磺及灰渣建材等化工产品，实现电力和化工的联产，有利于实现煤炭资源的清洁转化和综合利用，应用前景广阔，市场潜力巨大。 国内最大天然气制甲醇生产装置全部建成 重庆卡贝乐化工有限公司建设的８５万ｔ／ａ甲醇项目是目前国内规模最大的以天然气为原料的甲醇装置，也是２００７年７月国家发改委核准建设的国内最后一套天然气制甲醇生产装置，该项目计划总投资２３．５５亿元。该项目的１０．４ｋｍ天然气长输管线已于２０１２年８月实现全线贯通，为项目的正式投运奠定了坚实的基础。目前８５万ｔ甲醇生产装置已经全部建成，该公司于２０１３年３月１５日召开了开车动员大会。装置投产后，将产精甲醇８５万ｔ／ａ，实现销售收入２２亿元，利润近４亿元。未来企业还将逐步形成天然气—甲醇—甲醇深加工一体化的产业链，以提高甲醇产品的附加值。 云南启动低热值褐煤高效综合利用示范工程项目 云南省褐煤储量居全国首位，在云南省煤炭资源总量中褐煤占６２％，其中昭通盆地褐煤储量达８１．９８亿ｔ，是我国南方最大的褐煤煤田。寻甸县境内褐煤矿产资源保有储量为３．３３亿ｔ，具有煤层厚、埋藏浅、层位稳定、倾角平缓等特点。目前，由云南先锋化工有限公司投资４５亿元的低热值褐煤洁净化综合利用示范工程项目在该省寻甸县特色工业园区内开工建设。该项目采用具有国家自主知识产权的１６项专利技术，如碎煤熔渣加压气化技术、低温分离甲烷生产ＬＮＧ技术、固体床绝热反应器一步法甲醇转化制汽油技术、粗酚精制、低温煤焦油加工、煤气化废水处理等，将利用低热值褐煤生产天然气、石油等清洁能源和高附加值产品，主要产品为甲醇、汽油、液化天然气（ＬＮＧ）、液化石油气、工业硫酸、柴油、燃料油、酚类等。项目建成投产后可将煤炭资源就地清洁转化，每年可实现销售收入２７亿元，利润近７亿元。 海南东方恒河拟建设２０亿ｍ３／ａ 煤渣转化合成天然气项目 海南东方恒河能源发展有限公司拟投资１００亿元，计划于２０１４年在江西省赣州市于都县开工建设２０亿ｍ３／ａ煤渣转化合成天然气项目。 煤制气项目选择ＳＥＳ煤气化技术，东方恒河已与ＳＥＳ公司就未来１２个月为该项目进行排他性合作达成了一致意见，将共同完成ＳＥＳ技术许可、设备供应及服务的商务协议。ＳＥＳ煤气化技术是由美国综合能源系统投资有限公司（ＳｙｎｔｈｅｓｉｓＥｎｅｒ－ｇｙＳｙｓｔｅｍｓＩｎｖｅｓｔｍｅｎｔｓ，Ｉｎｃ．）在原Ｕ－Ｇａｓ流化床技术的基础上进一步开发的单段循环流化床粉煤气化工艺，这种新型的流化床反应器能够高效地进行多种最具挑战性的原料煤的气化。ＳＥＳ煤气化总体装置费用较低，燃料灵活性高、操作成本低，不需要熔化所有的灰，可低成本地捕集二氧化碳等温室气体。 据悉，海南东方恒河公司下一步还将计划投资７５０亿元，用４年的时间在于都县建设完成５００万ｔ／ａ煤制油、５５亿ｍ３／ａ煤制气项目。（汪家铭） ? １６?行业信息

合成气制备甲醇原理与工艺

合成气制备甲醇原理与工艺 简要概述 班级：xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx 专业：化学工程与工艺 姓名：xxxxx 学号：201473020108 指导教师：xxxxx

一、甲醇的认识 1.物理性质 无色透明液体，易挥发，略带醇香气味；易吸收水分、CO2和H2S，与水无限互溶；溶解性能优于乙醇；不能与脂肪烃互溶，能溶解多种无机盐磺化钠、氯化钙、最简单的饱和脂肪醇。 2.化学性质 3.甲醇的用途 （1）有机化工原料 甲醇是仅次于三烯和三苯的重要基础有机化工原料 （2）有机燃料 (1)、甲醇汽油混合燃料；(2)、合成醇燃料；(3)、与异丁烯合成甲基叔丁基醚（MTBE）、高辛烷值无铅汽油添加剂；(4)、与甲基叔戊基醚（TAME）合成汽油含氧添加剂

4.甲醇的生产原料 甲醇合成的原料气成分主要是CO 、 CO2、 H2 及少量的N2 和CH4。主要有煤炭、焦炭、天然气、重油、石脑油、焦炉煤气、乙炔尾气等。 天然气是生产甲醇、合成氨的清洁原料，具有投资少、能耗低、污染小等优势，世界甲醇生产有90％以上是以天然气为原料，煤仅占 2%。 二、合成气制甲醇的原理 1.合成气的制备 a.煤与空气中的氧气在煤气化炉内制得高 CO 含量的粗煤气； b.经高温变换将 CO 变换为 H2 来实现甲醇合成时所需的氢碳比； c.经净化工序将多余的 CO2 和硫化物脱除后即是甲醇合成气。 说明： 由于煤制甲醇碳多氢少,必需从合成池的放气中回收氢来降低煤耗和能耗，回收的氢气与净化后的合成气配得生产甲醇所需的合成气, 即( H2-CO2) /( CO+CO2)＝2.00~2.05。 2.反应机理 主反应 OH CH H CO 322→+ △H 298=-90.8kJ/mol CO 2 存在时 O H OH CH H CO 23222+→+ △H 298=-49.5kJ/mol 副反应 O H OCH CH H CO 233242+→+ O H CH H CO 2423+→+ O H OH H C H CO 2942384+→+ O H CO H CO 222+→+ 增大压力、低温有利于反应进行，但同时也有利于副反应进行，故通过加入催化剂，提高反应的选择性，抑制副反应的发生。 3. 影响合成气制甲醇的主要因素 （1）合成甲醇的工业催化剂

甲醇生产工艺原理

一氧化碳加氢为多方向反应，随反应条件及所用催化剂的不同，可生成醇、烃、醚等产物，因而在甲醇合成过程中可能发生以下反应： ●主反应：CO＋H2≒CH3OH＋Q CO2＋3 H2≒CH3OH＋H2O＋Q ●副反应：CO＋3H2≒CH4＋H2O＋Q 2CO＋4H2≒C2H5OH(乙醇)＋H2O＋Q 2CO＋4H2≒CH3OCH3（甲醚）＋H2O＋Q 一、甲醇合成反应影响因素有哪些？ 1、温度 2、压力 3、空速 4、惰性气 5、CO2含量：CO2也能参加合成甲醇的反应，但对锌铬系催化剂，对于铜系催化剂，CO2的作用比较复杂，即有动力学方面的作用，还可能具有化学助剂的作用，归纳起来，其有利的方面为： 1)含有一定量的CO2可促进甲醇的提高 2)提高催化剂的选择性，可降低醚类等副反应的发生 3)可更有利于调节温度，防止超温，延长催化剂使用寿命 4)防止催化剂结炭 其不利方面：

1)与CO合成甲醇相比，每生成1kg甲醇多消耗0.7m3的H2 2)使粗醇中水含量增加，甲醇浓度降低 总之，在选择操作条件时，应权衡CO2作用的利弊。通常，在使用初期，催化剂活性较好时，应适当提高原料气中CO2的浓度使合成甲醇反应不致于过分剧烈，以得于床层温度的控制；在使用后期，可适当降低原料气中的CO2浓度，促进合成甲醇反应的进行，控制与稳定床层温度。 二、铜基甲醇催化剂还原方法有几种，优缺点？ 铜基甲醇催化剂掺入使用前，必须用氢小心还原使其活化。其还原过程是一个强放热反应，每消耗1%的H2，引起绝热漫长约28℃，反应式如下： CuO+H2=Cu+86.7kj/mol 在工作业上，可采用低氢和高氢还原两种方法。 低氢还原特点：床层温度便于控制，有利于提高催化剂的活性，缺点：时间较长（80-100小时）。 高氢还原特点：还原时间较短40小时，缺点：操作必须十分细心严格，稍有不慎，将引起催化剂床层剧烈超温，导致催化剂失活报废。另外操作不当，催化剂强度易受到损害，造成催化剂部分粉化而引起床层压差大。有文献认为，在高浓度氢气下，容易发生深度还原，使CuO全部还原成金属铜而引起活性与选择性的下降。 三、何为醇净值？怎样进行估算？

天然气转化合成甲醇的工艺

天然气转化合成甲醇的工艺综述 2015-6-24 专业：化工12-3班 学号： 学生姓名：劳慧 指导教师：刘峥

一．前言 (1) 二．主体部分 (2) 1. 天然气合成甲醇的原理 (2) 2. 高压法合成甲醇的原理及工艺流程 (2) 3. 低压法合成甲醇的原理及工艺流程 (3) 4. 中压法合成甲醇的原理及流程 (4) 5. 三者的比较 (4) 6. 以天然气合成甲醇的优势和现状 (6) 7. 其他原料合成甲醇与天然气合成甲醇的比较 (6) 三．结论部分 (8) 1. 对天然气合成甲醇的认识和了解 (8) 2. 对天然气转化合成甲醇提出我的观点和见解 (8) 四．参考文献 (8)

天然气转化合成甲醇的工艺 一．前言 20世纪60年代，石油和天然气作为一次能源与煤炭一起成为主要能源。与此同时，以石油和天然气为原料的化学工业也迅猛发展起来。与石油不同的是，天然气的成分主要是低分子量的烷烃。因此，天然气化工在发展中逐步成为一个体系。天然气是储量十分丰富的资源和能源，同时也是主要的温室气体之一，合理地利用天然气不仅关系到未来的资源配置和能源利用，而且也是可持续发展的重要战略发展方向之一。 天然气可以合成多种化工原料产品，比如生产合成氨还有甲醇，其中甲醇是最重要的。甲醇是一种重要的基础化工产品和化工原料，主要用于生产甲醛。醋酸、甲苯胺、氯甲烷、乙二醇及各种酸的酯类和维尼纶等，并在很多工业部门中广泛用作溶剂。甲醇在气田开发中用作防冻剂，添在汽油中可提高汽油的辛烷值，甲醇还可直接用作燃料用于发动机。 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。 天然气、石脑油、重油、煤及其加工产品（焦炭、焦炉煤气）、乙炔尾气等均可作为生产甲醇合成气的原料。天然气与石脑油的蒸气转化需在结构复杂造价很高的转化炉中进行。由天然气制合成气进而合成甲醇是制甲醇产品一条重要的工艺路线。

合成气制备甲醇原理与工艺教学内容

合成气制备甲醇原理 与工艺

合成气制备甲醇原理与工艺 简要概述 班级： xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx 专业：化学工程与工艺 姓名： xxxxx 学号： 201473020108 指导教师： xxxxx 一、甲醇的认识

1.物理性质 无色透明液体，易挥发，略带醇香气味；易吸收水分、CO2和H2S，与水无限互溶；溶解性能优于乙醇；不能与脂肪烃互溶，能溶解多种无机盐磺化钠、氯化钙、最简单的饱和脂肪醇。 2.化学性质 3.甲醇的用途 （1）有机化工原料 甲醇是仅次于三烯和三苯的重要基础有机化工原料 （2）有机燃料

(1)、甲醇汽油混合燃料；(2)、合成醇燃料；(3)、与异丁烯合成甲基叔丁基醚（MTBE ）、 高辛烷值无铅汽油添加剂；(4)、与甲基叔戊基醚（TAME ）合成汽油含氧添加剂 4.甲醇的生产原料 甲醇合成的原料气成分主要是CO 、 CO2、 H2 及少量的N2 和CH4。主要有煤炭、焦炭、天然气、重油、石脑油、焦炉煤气、乙炔尾气等。 天然气是生产甲醇、合成氨的清洁原料，具有投资少、能耗低、污染小等优势，世界甲醇生产有90％以上是以天然气为原料，煤仅占 2%。 二、合成气制甲醇的原理 1.合成气的制备 a.煤与空气中的氧气在煤气化炉内制得高 CO 含量的粗煤气； b.经高温变换将 CO 变换为 H2 来实现甲醇合成时所需的氢碳比； c.经净化工序将多余的 CO2 和硫化物脱除后即是甲醇合成气。 说明： 由于煤制甲醇碳多氢少,必需从合成池的放气中回收氢来降低煤耗和能耗，回收的氢气与净化后的合成气配得生产甲醇所需的合成气, 即( H2-CO2) /( CO+CO2)＝2.00~2.05。 2.反应机理 主反应 OH CH H CO 322→+ △H 298=-90.8kJ/mol CO 2 存在时 O H OH CH H CO 23222+→+ △H 298=-49.5kJ/mol 副反应

合成气生产甲醇工艺流程

编号：No.20 课题：合成气生产甲醇工艺流程 授课内容：合成气制甲醇工艺流程 知识目标： ? 了解合成气制甲醇过程对原料的要求 ?掌握合成气制甲醇原则工艺流程 能力目标： ?分析和判断合成气组成对反应过程及产品的影响 ?对比高压法与低压法制甲醇的优缺点 思考与练习: ?合成气制甲醇工艺流程有哪些部分构成？ ?对比高压法与低压法制甲醇的优缺点 ?合成气生产甲醇对原料有哪些要求？如何满足?

授课班级: 授课时间: 四、生产甲醇的工艺流程 （一）生产工序 合成气合成甲醇的生产过程，不论采用怎样的原料和技术路线，大致可以分为以下几个 工序，见图5-1。 图5-1 甲醇生产流程图 1.原料气的制备 合成甲醇，首先是制备原料氢和碳的氧化物。一般以含碳氢或含碳的资源如天然气、石 油气、石脑油、重质油、煤和乙炔尾气等，用蒸汽转化或部分氧化加以转化，使其生成主要由氢、一氧化碳、二氧化碳组成的混合气体，甲醇合成气要求（出—CO2）/（CO+CO2）=2.1 左右。合成气中还含有未经转化的甲烷和少量氮，显然，甲烷和氮不参加甲醇合成反应，其 含量越低越好，但这与制备原料气的方法有关；另外，根据原料不同，原料气中还可能含有 少量有机和无机硫的化合物。 为了满足氢碳比例，如果原料气中氢碳不平衡，当氢多碳少时（如以甲烷为原料），则 在制造原料气时，还要补碳，一般采用二氧化碳，与原料同时进入设备；反之，如果碳多，则在以后工序要脱去多余的碳（以CO2形式）。 2.净化 净化有两个方面： 一是脱除对甲醇合成催化剂有毒害作用的杂质，如含硫的化合物。原料气中硫的含量即 使降至1ppm，对铜系催化剂也有明显的毒害作用，因而缩短其使用寿命，对锌系催化剂也有一定的毒害。经过脱硫，要求进入合成塔气体中的硫含量降至小于0.2ppm。脱硫的方法 一般有湿法和干法两种。脱硫工序在整个制甲醇工艺流程中的位置，要根据原料气的制备方 法而定。如以管式炉蒸汽转化的方法，因硫对转化用镍催化剂也有严重的毒害作用，脱硫工

甲醇装置简介和重点部位及设备(通用版)

( 安全技术 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 甲醇装置简介和重点部位及设 备(通用版) Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that people make mistakes

甲醇装置简介和重点部位及设备(通用版) 一、装置简介 (一)装置发展及类型 以一氧化碳和氢为原料合成甲醇的生产技术始于20世纪20年代。到50年代末，我国已掌握了甲醇和合成甲醇催化剂的制备技术。60年代未，我国又实现了合成氨和合成甲醇的联合生产(简称联醇)，联醇技术降低了合成氨和甲醇的生产成本。20世纪60年代，世界上，低压法合成甲醇新工艺技术实现了工业化。低压法由于其能耗低，逐步取代了原来的高压法合成甲醇工艺，并得到了快速发展。80年代初，我国研制的低压合成甲醇催化剂已达到国际水平。 联醇工艺技术是合成氨生产过程中，利用合成氨原料气中一氧化碳、二氧化碳与氢气同时生产甲醇。联醇工艺技术由于生产方式灵活、工艺简单、原料利用率高、成本低、效益好，在我国中型合

成氨装置得到普遍的推广。 甲醇生产一般以天然气、轻油、重油、煤及某些加工过程中产生的尾气为原料。制得的原料气通过净化，得到一氧化碳、二氧化碳与氢气，经合成生成甲醇。典型的流程包括原料气制备、原料气净化、甲醇合成和粗甲醇精馏等工序。 甲醇装置生产工艺所采用的原料气制备与净化工艺，与合成氨装置相同或相类似。原料气制备工艺类型一般有：煤(焦)固定床气化工艺；煤(焦)气流床气化工艺；渣油、水煤浆部分氧化制气工艺；烃类(轻油、天然气)蒸汽转化制气工艺。气体净化工艺类型也与合成氨原料气净化工艺类型相同，一般根据原料气的组成不同而采用不同的脱硫、变换、脱碳工艺技术。甲醇的合成工艺类型主要有高压法和低压两种：前者操作温度300-400℃，操作压力30-50MPa(表)；后者操作温度220-250℃，操作压力5．0—8．0MPa(表)。甲醇合成塔类型：按气体流向分有轴向塔和径向塔；按床层换热方式分有内部换热式、中间换热式和中间冷凝式。甲醇精馏有常压法和加压法，以及双塔精馏和三塔精馏两种流程。

合成气生产甲醇工艺流程

编号：No.20课题：合成气生产甲醇工艺流程授课内容：合成气制甲醇工艺流程 知识目标： ●了解合成气制甲醇过程对原料的要求 ●掌握合成气制甲醇原则工艺流程 能力目标： ●分析和判断合成气组成对反应过程及产品的影响 ●对比高压法与低压法制甲醇的优缺点 思考与练习： ●合成气制甲醇工艺流程有哪些部分构成？ ●对比高压法与低压法制甲醇的优缺点 ●合成气生产甲醇对原料有哪些要求？如何满足？ 授课班级： 授课时间：年月日

四、生产甲醇的工艺流程 （一）生产工序 合成气合成甲醇的生产过程，不论采用怎样的原料和技术路线，大致可以分为以下几个工序，见图5-1。 或氧、空气 图5-1 甲醇生产流程图 1．原料气的制备 合成甲醇，首先是制备原料氢和碳的氧化物。一般以含碳氢或含碳的资源如天然气、石油气、石脑油、重质油、煤和乙炔尾气等，用蒸汽转化或部分氧化加以转化，使其生成主要由氢、一氧化碳、二氧化碳组成的混合气体，甲醇合成气要求（H2－CO2）/（CO+CO2）=2.1左右。合成气中还含有未经转化的甲烷和少量氮，显然，甲烷和氮不参加甲醇合成反应，其含量越低越好，但这与制备原料气的方法有关；另外，根据原料不同，原料气中还可能含有少量有机和无机硫的化合物。 为了满足氢碳比例，如果原料气中氢碳不平衡，当氢多碳少时（如以甲烷为原料），则在制造原料气时，还要补碳，一般采用二氧化碳，与原料同时进入设备；反之，如果碳多，则在以后工序要脱去多余的碳（以CO2形式）。 2．净化 净化有两个方面： 一是脱除对甲醇合成催化剂有毒害作用的杂质，如含硫的化合物。原料气中硫的含量即使降至1ppm，对铜系催化剂也有明显的毒害作用，因而缩短其使用寿命，对锌系催化剂也有一定的毒害。经过脱硫，要求进入合成塔气体中的硫含量降至小于0.2ppm。脱硫的方法

合成气生产甲醇工艺流程讲课教案

编号：No.20课题：合成气生产甲醇工艺流程 授课内容：合成气制甲醇工艺流程 知识目标： ●了解合成气制甲醇过程对原料的要求 ●掌握合成气制甲醇原则工艺流程 能力目标： ●分析和判断合成气组成对反应过程及产品的影响 ●对比高压法与低压法制甲醇的优缺点 思考与练习： ●合成气制甲醇工艺流程有哪些部分构成？ ●对比高压法与低压法制甲醇的优缺点 ●合成气生产甲醇对原料有哪些要求？如何满足？ 授课班级： 授课时间：年月日

四、生产甲醇的工艺流程 （一）生产工序 合成气合成甲醇的生产过程，不论采用怎样的原料和技术路线，大致可以分为以下几个工序，见图5-1。 图5-1 甲醇生产流程图 1．原料气的制备 合成甲醇，首先是制备原料氢和碳的氧化物。一般以含碳氢或含碳的资源如天然气、石油气、石脑油、重质油、煤和乙炔尾气等，用蒸汽转化或部分氧化加以转化，使其生成主要由氢、一氧化碳、二氧化碳组成的混合气体，甲醇合成气要求（H2－CO2）/（CO+CO2）=2.1左右。合成气中还含有未经转化的甲烷和少量氮，显然，甲烷和氮不参加甲醇合成反应，其含量越低越好，但这与制备原料气的方法有关；另外，根据原料不同，原料气中还可能含有少量有机和无机硫的化合物。 为了满足氢碳比例，如果原料气中氢碳不平衡，当氢多碳少时（如以甲烷为原料），则在制造原料气时，还要补碳，一般采用二氧化碳，与原料同时进入设备；反之，如果碳多，则在以后工序要脱去多余的碳（以CO2形式）。 2．净化 净化有两个方面： 一是脱除对甲醇合成催化剂有毒害作用的杂质，如含硫的化合物。原料气中硫的含量即使降至1ppm，对铜系催化剂也有明显的毒害作用，因而缩短其使用寿命，对锌系催化剂也有一定的毒害。经过脱硫，要求进入合成塔气体中的硫含量降至小于0.2ppm。脱硫的方法一般有湿法和干法两种。脱硫工序在整个制甲醇工艺流程中的位置，要根据原料气的制备方法而定。如以管式炉蒸汽转化的方法，因硫对转化用镍催化剂也有严重的毒害作用，脱硫工序需设置在原料气设备之前；其它制原料气方法，则脱硫工序设置在后面。 二是调节原料气的组成，使氢碳比例达到前述甲醇合成的比例要求，其方法有两种。

天然气制甲醇与煤制甲醇的区别

浅谈天然气制甲醇与煤制甲醇的区别 摘要：天然气制甲醇和煤制甲醇是我国目前主要产甲醇工艺，但是随着经济的发展，各种资源的短缺，煤和天然气的产量存在了差异，这就直接导致甲醇的产量和主要生产工艺的选择。本文将从天然气和煤产甲醇各自的利弊进行分析，探究甲醇未来生产道路。关键词：天然气煤甲醇利弊分析 一、天然气制甲醇与煤制甲醇各自的利弊 经济飞速发展的当下，甲醇以及其下游、上游产品的需求量在不断的增加，制甲醇的方法工艺也日渐增多，然而煤制甲醇和天然气制甲醇这两种工艺依旧是最主要的制造生产甲醇的重要工艺手段。这两种生产工艺可以说是各有千秋。本文就从生产工艺、建设成本、生产成本、产品质量以及发展前景对这两个主要制甲醇工艺予以比较。 在生产工艺方面，煤制甲醇总体是一个气化、变换、低温甲醇洗、甲醇合成及精馏、空分装置地过程。煤制甲醇，是以煤和水蒸气为原料生产甲醇，在这个过程中得先把煤制成煤浆，通过加入碱液调整煤浆的酸碱度，使用棒磨机或者球磨机对原煤进行煤浆气化，相比之下球磨机磨出的煤浆粒度均匀，筛下物少，在这个过程中排出的废水中含有一定量的甲醇和甲醇精馏废水，这些废水可以充分利用在磨浆水；气化就是煤浆与氧气部分氧化制的粗合成气，在这个过程中会产生co、co2等有害气体；接下来是灰水处理；变换的

过程就是把co转化成h2；在这个过程会产生大量的杂质；低温甲醇洗，这一过程是把制的甲醇的硫化物和杂质等脱除；甲醇合成及精馏的过程其实就是把制的甲醇进行再次净化和优化。煤制甲醇工艺整个过程相对于复杂，在生产过程中产生的杂质比较多，操作难度比较大，杂质多就导致甲醇纯度相对比较低，合成的粗甲醇中杂质种类和量都比天然气甲醇多，因此精馏难度也较大。天然气制甲醇的主要原料是天然气，甲烷是天然气的主要部分，此外还存在少量的烷烃、氮气与烯烃。以非催化部分氧化、蒸汽氧化等方法进行生产甲醇，蒸汽转化法作为应用最广的生产方法，它的生产环境是管式炉中在常压或者加压下进行的，在催化剂的催化下，甲烷与水蒸气进行反应，生成甲醇以及二氧化碳等混合气体。目前我国主要采取的是一段炉采用蒸汽转化、两段炉串联工艺，可以更高效直接的生产出甲醇。这些工艺手段简单高效，生产过程中不会产生大量的有害物质，清洁燃料莫过于这种生产工艺。 煤制甲醇工艺的建设成本，从以上的制造工艺中不难看出，该种制造工艺复杂，每一道工序需要的设备比较多，成本自然而然会比较高；天然气制甲醇工艺流程相对比较简单，所需设备一般都是高效的质量保证的设备，经过工序少，建设成本不高。 在生产成本上，煤碳的消耗是固定的，它的消耗量也受设备装置和生产工艺的影响，此外煤制甲醇还需要电力的支持。煤炭、电力费用在经济日益发展的当前费用也在日益增加，根据相关部门的数

甲醇合成原理方法与工艺

甲醇合成原理方法与工艺 图1煤制甲醇流程示意图 煤气经过脱硫、变换，酸性气体脱除等工序后，原料气中的硫化物含量小于0.1mg／m3。进入合成气压缩机，经压缩后的工艺气体进入合成塔，在催化剂作用下合成粗甲醇，并利用其反应热副产3.9MPa中压蒸汽，降温减压后饱和蒸汽送入低压蒸汽管网，同时将粗甲醇送至精馏系统。 一、甲醇合成反应机理 自CO加氢合成甲醇工业化以来，有关合成反应机理一直在不断探索和研究之中。早期认为合成甲醇是通过CO在催化剂表面吸附生成中间产物而合成的，即CO是合成甲醇的原料。但20世纪70年代以后，通过同位素示踪研究，证实合成甲醇中的原子来源于CO2，所以认为CO2是合成甲醇的起始原料。为此，分别提出了CO和CO2合成甲醇的机理反应。但时至今日，有关合成机理尚无定论，有待进一步研究。 为了阐明甲醇合成反应的模式，1987年朱炳辰等对我国C301型铜基催化剂，分别对仅含有CO或CO2或同时含有CO和CO2三种原料气进行了甲醇合成动力学实验测定，三种情况下均可生成甲

醇，试验说明：在一定条件下，CO和CO2均可在铜基催化剂表面加氢生成甲醇。因此基于化学吸附的CO连续加氢而生成甲醇的反应机理被人们普遍接受。 对甲醇合成而言，无论是锌铬催化剂还是铜基催化剂，其多相(非匀相)催化过程均按下列过程进行： ①扩散——气体自气相扩散到气体一催化剂界面； ②吸附——各种气体组分在催化剂活性表面上进行化学吸附； ③表面吸附——化学吸附的气体，按照不同的动力学假说进行反应形成产物； ④解析——反应产物的脱附； ⑤扩散——反应产物自气体一催化剂界面扩散到气相中去。 甲醇合成反应的速率，是上述五个过程中的每一个过程进行速率的总和，但全过程的速率取决于最慢步骤的完成速率。研究证实，过程①与⑤进行得非常迅速，过程②与④的进行速率较快，而过程③分子在催化剂活性界面的反应速率最慢，因此，整个反应过程的速率取决于表面反应的进行速率。 提高压力、升高温度均可使甲醇合成反应速率加快，但从热力学角度分析，由于CO、C02和H2合成甲醇的反应是强放热的体积 缩小反应，提高压力、降低温度有利于化学平衡向生成甲醇的方向移动，同时也有利于抑制副反应的进行。 二、甲醇合成的主要反应 (1)甲醇合成主要反应 CH3OH CO+2H CO2CH3OH+H2O 同时CO2和H2发生逆变换反应 CO 2CO+H2O

煤制甲醇工艺原理

第一章:甲醇生产工艺原理 第一节:甲醇的物理化学性质、用途 甲醇是一种有机化学产品。1661年英国化学家波义耳最早从干馏木材中发现了甲醇。所以也叫木醇。1922年,德国BＡSF公司用化学方法合成了甲醇。１923年建成年产300吨的甲醇生产装置。采用锌铬催化剂,在高压条件下生产甲醇,所以也叫高压法甲醇。到１966年,英国帝国化学工业（I.C.Ｉ）研究出了铜基催化剂,开发出了低压合成工艺,197１年,德国鲁奇公司(Lurgｉ)也开发出了低压合成甲醇工艺,以后,世界上甲醇生产工艺基本上采用低压合成工艺。 从1９75年以后，世界上甲醇生产规模越来越大,甲醇装置单套生产能力达到20万吨／年，到９0年代，单套生产能力达到60-80万吨/年，目前已达到100万吨/年的水平。 1.甲醇的物理化学性质 在常态下，甲醇是无色透明的液体，有轻微的酒香;有良好的溶解性,与水、乙醇互溶,在汽油中有较大的溶解度;易燃易爆;有毒性,人摄入20-３0ml,会导致失明;摄入５0－60mｌ，会致死。 甲醇分子式:CH３OＨ，分子量：32 结构式： H Ｈ-Ｃ－OH H 沸点:64.4-64．8℃; 冰点：-9７.68℃；比重０.791；

爆炸极限：6.０%-36.5％；闪点：１6℃; ２．甲醇的主要用途。 甲醇的化学性质很活泼。可进行氧化、脂化、羰基化、胺化、脱水反应。甲醇是一种重要的基本有机化工原料。是碳一化学的基础。用甲醇可以生产上百种化工产品。典型的有:甲醛、聚甲醛、醋酸、甲胺、甲基叔丁基醚(ＭTBE)、甲基丙烯酸甲脂（MMＡ）、聚乙烯醇、碳酸二甲脂、硫酸二甲脂、对苯二甲酸二甲脂(DＭＴ）、二甲脂甲酰胺(DMF）、二甲醚、乙烯、丙烯及苯,等等。还是一种重要的能源，可直接做燃料、做甲醇燃料电池、甲醇汽油、还可以分解制氢和一氧化碳。2０08年,全球甲醇产量达到４500万吨。我国甲醇产量1000多万吨。 第二节:甲醇生产工艺原理 1．合成气的制造与生产甲醇的主要原料 合成气(含有CO、CO2、H2的气体）在一定压力(5—10ＭPa）、温度230-2８0℃)和催化剂的条件下反应生成甲醇，合成反应如下:ＣO+2Ｈ2＝ＣH３OH＋Q CＯ2＋３H2=ＣH3ＯH+H2O+Q １．1生产甲醇的主要原料 含有CO、ＣO2、H２的气体叫合成气。能生产合成气的原料就是生产甲醇的原料。主要有：