2022年2022年甲醇的生产工艺流程 .pdf

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1、1 甲醇的生产工艺流程CH3OH 又名木醇或木精 ,无色、略带醇香气味的挥发性液体,沸点 64.7,能溶于水，在汽油中有较大的溶解度。有毒、易燃、其蒸气与空气能形成爆炸混合物。甲醇是由合成气生产的重要化学品之一，既是重要的化工原料,也是一种燃料。1984年世界甲醇生产能力为17.7Mt。作为化工原料 ,甲醇主要用于生产甲醛,其消耗量约占甲醇总量的4050。其次用作甲基化剂 ,生产丙烯酸甲酯（见丙烯酸酯） 、甲基丙烯酸甲酯、对苯二甲酸二甲酯、 甲胺、甲烷氯化物等。 甲醇羰基化 （见羰基合成） 可生产醋酸、醋酐、甲酸甲酯、碳酸二甲酯等，甲醇也是生产敌百虫、甲基对硫磷、多菌灵等农药的原料。 由甲醇生

2、产醋酸， 以及甲醇与异丁烯反应生产甲基叔丁基醚，发展很快，用量逐年增大。 甲醇经生物发酵可生产甲醇蛋白，用作饲料添加剂。 此外，近年来，碳一化学的发展，由甲醇出发合成乙二醇、乙醛、乙醇等工艺路线（现多由乙烯出发制得）正在日益受到注意。甲醇不但是重要的化工原料， 而且是优良的能源和车用燃料， 它可直接用于发电站 ,或经 ZSM-5 分子筛的催化作用转化成汽油,或与汽油混合直接用作车用燃料,专为此而生产的甲醇称为燃料甲醇。生产方法工业上几乎全部采用一氧化碳 （或还有二氧化碳） 加压催化加氢法生产甲醇。典型流程包括造气、合成气净化、甲醇合成和粗甲醇精馏等工序。合成气净化合成气净化主要是脱除硫化物。铜

3、系合成甲醇催化剂对硫十分敏感，易中毒失活，要求合成气中硫含量小于0.1ppm(高压法采用的锌 -铬催化剂耐硫性较好，允许合成气中硫含量为510ppm)。转化工艺所使用的镍催化剂也易被硫中毒失活。因此，以天然气为原料的甲醇厂需在转化前脱硫。脱硫方法主要是采用钴-钼加氢和氧化锌床串联工艺,同时脱除有机硫和无机硫。当天然气中总硫含量小于 20mg/m 时，处理后气体含硫量小于0.5ppm，经转化后再用活性炭或分子筛精脱硫。当天然气中有机硫含量高时，则可用新型铁-锰复合脱硫剂。使用渣油和煤生产的合成气，由于原料的硫含量高，可采用有机溶剂吸收名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - -

4、- - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 3 页 - - - - - - - - - 2 脱硫。目前 ,最好的方法是低温甲醇洗涤法，它不但脱硫效果好且可选择性地脱除部分二氧化碳 ,调节合成气的组成。当粗合成气中硫含量为0.7时，处理后的气体硫含量小于 0.1ppm。甲醇合成 : 一氧化碳加氢合成甲醇是一个可逆放热反应，甲醇的平衡浓度随温度的上升和压力的下降而迅速降低。为了加速反应,必须采用催化剂，因此，合成甲醇的反应压力决定于催化剂的活性。锌-铬催化剂活性差，需要较高的反应温度,必须采用高压。铜系催化剂活性好、反应温度低，则所

5、需压力也相应降低。甲醇合成塔methyl alcohol converter 用以进行一氧化碳加氢合成甲醇的反应设备。由简体、催化剂支承装置、换热构件和气体分布器等组成。图 49 甲醇合成塔1催化剂； 2筒体； 3冷却管； 4换热器； 5分布器； 6环隙甲醇合成反应是强放热过程， 反应温度较高， 可用高压、 中压和低压不同的工艺。由于工艺及反应热的移出方法不同，有不同形式的合成塔。 按冷却方法分为直接冷却的冷激式和间接冷却的冷管式及列管式合成塔。冷激式合成塔内部无换热构件，其反应床层分为若干绝热段， 两段之间加入冷的原料气使反应气体直名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - -

6、 - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 3 页 - - - - - - - - - 3 接冷却。冷管式合成塔的内部有换热构件，并把双套管置于催化剂层内，由原料气通过管壁间接带走反应热。 列管式合成塔的结构类似管壳式换热器，反应热由管外的锅炉给水带走，同时产生高压蒸汽。高压法 : 使用氧化锌和氧化铬催化剂。反应温度300400,压力约为 30MPa，合成塔结构与氨合成塔相同。 合成气加压后， 同循环气混合进入合成塔底部，由热交换器加热到330340，然后沿着装有电加热器的中心管进入合成塔上部，再连续通过每层催化剂进行反应生成

7、甲醇。反应热由送入塔内的冷循环气带走。高压法单程转化率为1215。 能耗高 ,产品质量差 (粗甲醇中含有二甲醚500010000ppm,高碳醇 30005000ppm，甲酸甲酯 80200ppm)，现不再发展。低压法 : 指甲醇合成压力在510MPa 的方法。主要有两种工艺， 其区别在于合成塔的结构不同。 一种是采用冷激式合成塔， 塔内装有四层铜系合成甲醇催化剂。在床层不同高度平行设立许多棱型冷激气体分配器，反应温度230270，操作压力 510MPa。用蒸汽透平压缩机加压后的新鲜合成气与循环气体混合后，由塔顶进入合成塔， 依次通过催化剂床层进行反应生成甲醇。出口气体中甲醇浓度约为 4（体积）

8、。反应热由冷激气体从床层中带出，并通过废热锅炉产生高压蒸汽。该法的催化剂床层温度变化大，最大温差可达50，对催化剂强度有一定影响。另一种是采用管壳式合成塔,管内装填铜系甲醇合成催化剂。反应温度230260,操作压力 58MPa，管间用大量沸水移走反应热,产生 4MPa的蒸汽 ,床层温度在气体入口处附近达到最高值(约 260),沿反应管向下温度逐渐降低并达到稳定。操作简便，容易控制。合成塔出口气体中甲醇浓度约为68(体积)，粗甲醇中杂质少（煤制甲醇含二甲醚150ppm、高碳醇 700ppm、甲酸甲酯900ppm） 。此外，有用三相流化床反应器的研究报道，这种反应器可提高出口气中甲醇浓度，已引起注意。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 3 页 - - - - - - - - -