甲醇基础知识
一、产品介绍：
1.1 物化性质：
纯甲醇为无色透明略带酒精气味的易挥发液体，甲醇分子式：CH4O，分子量 32.04，沸点64.5℃，熔点-97.8℃，和水相对密度
0.7915(20/4℃)，闪点 12.22℃，自燃点463.89℃。
甲醇能和水以任意比相溶，但不形成共沸物，能和多数常用的有机溶剂(乙醇、乙醚、丙酮、苯等)混溶，并形成恒沸点混合物。甲醇能和一些盐如CaCl2、MgCl2等形成结晶化合物，称为结晶醇如
CaCl2〃CH3OH、MgCl2〃6CH3OH，和盐的结晶水合物类似，甲醇遇热、明火或氧化剂易着火。遇明火会爆炸，蒸汽与空气混合物爆炸下限6%~36.5%（体积）。燃烧时无烟，火焰呈蓝色。甲醇具有脂肪族伯醇的一般性质,连有羟基的碳原子上的三个氢原子均可被一一氧化,或
脱氢生成甲醛,再氧化成甲酸,甲酸氧化的最终产物是二氧化碳和水。试剂甲醇常密封保存在棕色瓶中臵于较冷处。
1.2 生产方法
工业上合成甲醇几乎全部采用一氧化碳加压催化加氢的方法，工艺过程包括造气、合成净化、甲醇合成和粗甲醇精馏等工序。粗甲醇的净化过程包括精馏和化学处理。化学处理主要用碱破坏在精馏过程中难以分离的杂质，并调节pH值；精馏主要是脱除易挥发组分如二甲醚，以及难挥发组分职乙醇、高碳醇和水。粗馏后的纯度一般都可达到98%以上。
1.3 用途：
甲醇是一种重要的有机化工原料，主要用于生产甲醛，消耗量要占到甲酵总产量的一半。目前用甲醇合成二甲醚、乙二醇、乙醛、乙醇也日益受到重视。甲醇是一种重要的有机溶剂，其溶解性能优于乙醇，可用于调制油漆。一些无机盐如碘化钠、氯化钙、硝酸铵、硫酸铜、硝酸银、氯化铵、氯化钠都或多或少地能溶于甲醇。作为一种良好的萃取剂，甲醇在分析化学中可用于一些物质的分离，还用于检验和测定硼。甲醇还可以做防冻剂。甲醇经微生物发酵可生产甲醇蛋白，富含维生素和蛋白质，具有营养价值高而成本低的优点，是颇有发展前景的饲料添加剂，能广泛用于牲畜、家禽、鱼类的饲养。
甲醇是一种优良燃料可作能源，甲醇和汽油（柴油）或其它物质可混合成各种不同用途的工业用或民用的新型燃料，甲醇和汽油混合可作为燃料用于运输业。
1.4 包装及贮运：
工业甲醇应用干燥、清洁的铁制槽车、船、铁桶等包装，并定期清洗和干燥。工业甲醇应贮存在干燥、通风、低温的危险品仓库中，避免日光照射并隔绝热源、二氧化碳、水蒸汽和火种，贮存温度不超过30℃，贮存期限6个月。槽车、船、铁桶在装运甲醇过程中应在螺丝口加胶皮垫密封，避免漏损，运输工具应有接地设施。
公路运输，目前汽车运输槽车型号比较复杂，普遍大型槽车为43.5吨（按照安全充装标准，充装量应该为容积的85％，受季节因素影响，冬季47吨，夏季40吨）；铁路运输，铁路运输槽车为国家
铁道部指定的包头一机、哈尔滨重工和锦西机务等单位生产，设计规格统一为30M3（折合48吨，至少留有5％的空隙）；水路运输，水陆运输方面拥有各类载重吨位运输甲醇船舶（专业甲醇运输船舶45000吨，综合运输船舶运输甲醇能力各吨位不等）。内河水运主要为1000－2000吨船舶。
1.5 毒性和防护：
工业甲醇液体及气体都是剧毒的，应避免接触皮肤和吸入蒸汽，如果溅到皮肤上和眼睛里应迅速用大量清水冲洗，在工业甲醇作业处应有防毒面具、橡皮手套、防护眼镜等安全用具以备需用，包装容器应有“易燃”、“剧毒”等危险品标志。
1.6 质量标准：
甲醇：GB 338—2004
二、甲醇行业介绍：
2.1 世界甲醇行业新特点：
1）装臵大型化
全球已有12套百万吨级的甲醇装臵，更有3套产能超过170万吨的装臵。
国际百万吨级大装臵
2）装臵原料地化
装臵由以美湾为主的消费地向以天然气产地为主的原料地集中。
3）中国成为世界甲醇市场的新焦点
中国甲醇产能占世界的四分之一，中国由进口国成长为出口国，中国正向世界甲醇强国的地位发展。
2.2 我国甲醇行业的特点
1）甲醇生产规模是大、中、小并举，小企业厂数多，但产量比重不大，尤其随着大型甲醇装臵的陆续建成投产，小企业的产量比重会越来越小。
2006年底，产能在3万吨以下的企业93家，占总企业数的425.5%；合计产能136.8万吨，只占全行业总产能的10%，当年产量66.1万吨，只占总产量的7.46%。
小型甲醇装臵主要是氮肥企业中与合成氨联产的联醇装臵，由于受合理的氨醇比的限制，甲醇装臵不能太大。
2）甲醇原料有煤炭、天然气、焦炉气，三者并举，以煤炭为主，这种原料结构原则上符合我国油气资源不足，煤炭资源相对丰富的国情。
具有关资料介绍，我国煤炭可开采出两位7650亿吨，石油可采储量为50亿吨，天然气预测资源约为38亿立方米，现探明可采储量约为2万亿立方米。目前在中国已探明的一次能源总量中，煤炭约占96%。以煤为主的能源结构是支撑中国发展的主要条件。从上世纪90
年代起，我国每年石油进口数量不断增加，2006年进口原油1.45亿吨，同比增长14.2%，国产原油1.84亿吨，同比增长1.7%，进口依存度达到44.07%。2006年甲醇原料分来情况见下表：
2006年甲醇原料分类情况表
根据国家煤化工产业中长期发展规划，在2020年以前，要建设七大煤化工产业基地，稳步发展煤制石油替代产品，规划中明确提出，在煤炭资源丰富的地区，建设大型煤制甲醇生产基地及输配系统，将产品输往消费市场。山西、河北、内蒙、陕西等焦炭产地发展焦炉气制甲醇，推动甲醇企业向深加工方向发展。
3）甲醇生产技术中，联醇技术占重要地位
到2006年联醇产能613.8万吨，占总产能45%，联醇产量385.6万吨，占总产量43.5%。联醇技术与联碳技术（生产碳铵）、联碱技术一样，是我国自行开发的与合成氨生产过程密切关联的技术，联醇的合成过程是合成氨净化过程的一部份，这项技术符合循环经济的理念，是资源综合利用，减少污染物排放的有效措施；联醇装臵投资相对低，成本又一定的竞争力，合成氨联产甲醇应该肯定，政策上应与支持。近两年，在联醇技术的基础上又发展了联氨技术，就是以产醇为主，联产合成氨，这对于采用间歇气化法的煤头甲醇十分必要，富氨气和合成放空气作为合成氨的原料，有效降低甲醇成本。
目前，由于市场需求的拉动和甲醇价格的上升，调动了甲醇建设的热情，调查发现，在建的甲醇产能850万吨，已备案的3400万吨。
2.3 中国甲醇行业存在的风险：
1）产能风险——产能急剧膨胀供应严重过剩
近年产能、开工情况如下：
全球甲醇产能保持低水平平稳增长，与需求增长基本一致，开工率在高水平平稳运行。中国甲醇产能爆炸式增长。2006年占全球新增长产能的比重达72%，但开工率较低，且波动较大。
预计2009年前中国甲醇产能仍将保持近30%的年增长率，中国产能增速远远超过传统需求增速，这就意味着中国甲醇茶能降严重过剩。
2）成本风险——与国外装臵相比成本偏高
中国甲醇行业的竞争力现状：中国甲醇装臵开工率波动较大，可以看出我国甲醇行业易受外部影响，抗风险能力较弱。近年甲醇进口量下降，与国际能源价格升高、国际甲醇价格走强有相当关系。中国能源价格偏低，目前国家已出台相关政策，使国内能源价格逐步与国
际能源价格接轨。这将进一步减弱中国甲醇与国际甲醇的价格竞争力。
大型甲醇装臵成本分析：国际大型甲醇装臵制造成本较低，价格弹性较大，抗风险能力较强。中国甲醇装臵制造成本较高，价格刚性较大，抗风险能力低。天然气装臵甲醇虽然目前成本较低，但面临较大的涨价压力。
甲醇行业的新动向：由于能源价格的高涨，全球甲醇装臵由消费地向原料地迁移。我国能源行业纷纷延伸产业链，都有大型甲醇装臵的建设计划。
3）运输风险——产地到消费地运输方式：火车
国际甲醇产品主要运输方式：船运、管道。中国能源基地的分布以内陆居多，因此大部分在建拟建甲醇装臵都在蒙、陕、豫、晋等西部地区，外运到主要消费地是以铁路为主。中国铁路运力相当紧张，在未来相当长的时间内运力不会有根本性提高。铁路运费呈上涨态势，2006年4月10日起，铁路运费平均上涨0.44分/(吨公里)，涨幅达5%。甲醇的特性要求使用专用槽车，空返且运力浪费，使铁路运输的紧张程度进一步加剧。
由于甲醇产品的价格决定了运输成本占的比重较大，达到15%～30%。国内运输的紧张状况使内地甲醇到沿海地区的稳定性、灵活性不够，不能及时根据顾客的需求进行调整。
4）能源风险——能源供应紧张价格持续上升
中国是个多煤、少气、缺油的国家，中国甲醇的原料多以煤炭为主，其余为天然气，以及少量的焦炉气、工业尾气等。随着炼焦行业的发展以及越来越高的环保要求，焦炉气制甲醇受到广泛关注。
近年中国工业的快速发展所造成的能源紧张，煤的优势非但不能体现，反而令企业生产成本普遍显著上扬，而天然气也面临价格上涨压力。从长期看来，中国能源供应将保持适度的紧张状态，尤其是天然气，供应能力可能远远落后于需求。焦炉气制甲醇受到处理成本高，单位气源有限，规模难以作大等因素的制约。
5）下游风险——下游需要增长存在不确定性
中国甲醇传统用途：制甲醛、MTBE、醋酸、农药等等。传统领域需求增长相当平稳。
中国甲醇新用途：醇醚燃料、甲醇制烯烃等领域炒作较热，但进入门槛高，前景不明朗，目前尚未形成实质性需求。中国新建甲醇装臵在做评估书的时候，都相当看好醇醚燃料以及醇制烯烃等领域的消费前景。甲醇直接作为燃料使用还未成定局，其对环境、对设备的影响还有待研究评估，目前只有山西、黑龙江等少数几个省颁布了地方标准，还没有形成统一的国家标准。
2.4 中国甲醇行业的机遇
1）行业整合机遇
中国甲醇行业的超常规发展，产能的急剧膨胀，使行业整合具有可能和克操作性。通过行业整合，使中国甲醇企业做大做强，在提升企业综合实力的同时，称为具有国际竞争力的企业。
2）下游发展机遇
国民经济的快速发展，使甲醇下游行业保持较快的增长速度。下游新的消费领域虽然存在诸多不确定因素，但在战略上还是具有巨大发展空间的，技术、资金以及成本的比较优势，是最终的决定因素。
3）能源储备机遇
甲醇作为一种替代燃料，其作用已得到广泛认同。安全性、标准性、持续的价格比较优势、配送体系等是有待突破的瓶颈。
总之，中国甲醇行业风险与机遇并存，建立中国甲醇行业规范、有序的竞争机制，设立行业价格指数和综合能耗统计制度非常必要。不断寻求发展机遇，使中国甲醇行业更加健康地发展壮大，成为世界甲醇强国。
三、甲醇市场分析：
3.1 供需状况及产能分布
我国是甲醇生产和消费大国，2006年甲醇总产量886万吨，占世界产量的21.7%。甲醇是我国氮肥行业非氮肥产品产量最大的化工产品，2006年全国共有甲醇生产企业219家，其中氮肥生产企业190家，氮肥企业的甲醇产量544万吨，占全国甲醇总产量的61.4%。
2006年甲醇产量特点：先扬后抑再阶梯式上扬，产量大幅增长。
2006年国产甲醇供给地区分布特点：80%的企业集中在华东、华北和华中地区，这些地区大都以合成氨联产甲醇为主，装臵规模小，便于调节生产，而偏远的西北、东北、西南地区，多数为甲醇企业，装臵规模大，企业数量少。2006年国产甲醇分地区供给情况见下图：
2006年甲醇表观消费情况：近几年，我国甲醇需求呈较快的增长趋势，2001-2006年平均年增长22.5%，2006年表观消费量980万吨，同比增长25.2%。产量增长较需求增长快，这五年产量年均增长
34.1% ，而净进口量在下降，年均下降4.3%。
2006年各地区甲醇消费情况：中国氮肥工业协会通过对全国近百家生产甲醇企业的销售调查，华东地区位居甲醇消费榜首，2006
年消费甲醇量占全国49.8%，其次为华南地区占20.4%，华中地区占10.9%，华北地区占9%，东北地区占4.3%，西北西南地区各占2.3%。2006年我国甲醇消费分布图如下：
3.2 我国甲醇供需平衡分析
2006年我国甲醇供需基本平衡，国产甲醇供给比例在上升，比例占90.4%，进口比例在下降，占总需求的11.5%，1-8月份甲醇行情相对稳定。8月以后，由于国际甲醇供应紧张，价格猛涨，导致国内甲醇出口激增，进口甲醇下降，特别是9-12月份共进口甲醇24.5万吨，同比下降53.1%，少进口27.7万吨，而9-12月份国产甲醇出口12.8万吨，同比增长1016.4%，多出口11.6万吨，因此国内甲醇资源量减少39.4万吨，占这个时期甲醇表观消费量的11.4%，导致国内及沿海口岸甲醇供给失衡，因此这个时期甲醇价格急剧上升。2005、2006年9-12月甲醇进出口对比情况见下表：
2005、2006年9-12月甲醇进出口对比情况单位：吨、%
3.3国内甲醇消费结构
国内甲醇的消费主要集中在以下几种产品：
国内甲醇消费结构（万吨）
中国矿业大学银川学院本科毕业设计 （2010 届） 题目年产15万吨甲醇制乙烯精馏工段 工艺设计
1.设计年产15万吨甲醇精馏段，年开车时间7920小时，工艺采用以煤制气为原料合成粗甲醇，经预精馏塔、加压精馏塔和常压精馏塔分离后得到精甲醇的新节能型三塔工艺流程开发的 2.计算条件： ①原料气组成 CH3OH H2O CH3CH2OH 轻馏分杂醇 Wt% 95 3.72 0.1 1.11 0.07 ②精甲醇收集：99.6% ③废水中甲醇含量：50ppm 3.设计要求： ①编写计算说明书，其中包括综述，工艺路线选择，物料衡算与工艺计算，主要塔设备计算，热量衡算等。 ②图纸（3张）：甲醇精馏段带控制点工艺流程图，平面布置图，工段主要物料管道图，精馏塔图，主要设备图等 ③说明书可以电脑打字，图纸均为CAD绘图
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：
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
煤制甲醇工艺流程化设计 主反应为：C + O 2 → C O + C O 2 + H 2 → C H 3O 副反应为： 1 造气工段 （1）原料：由于甲醇生产工艺成熟,市场竞争激烈,选用合适的原料就成为项目的关键,以天然气和重油为原料合成工艺简单，投资相对较少，得到大多数国家的青睐，但从我国资源背景看，煤炭储量远大于石油、天然气储量，随着石油资源紧缺、油价上涨，在大力发展煤炭洁净利用技术的形势下，应该优先考虑以煤为原料,所以本设计选用煤作原料。 图1-1 甲醇生产工艺示意图 （2）工艺概述：反应器选择流化床，采用水煤浆气化激冷流程。原料煤通过粉碎制成65%的水煤浆与99.6%的高压氧通过烧嘴进入气化炉进行气化反应，产生的粗煤气主要成分为CO ，CO 2，H ２等。 2423CO H CH H O +?+2492483CO H C H OH H O +?+222CO H CO H O +?+
2 净化工段 由于水煤浆气化工序制得粗煤气的水汽比高达1.4可以直接进行CO变换不需加入其他水蒸气，故先进行部分耐硫变换，将CO转化为CO2，变换气与未变换气汇合进入低温甲醇洗工序，脱除H2S和过量的CO2，最终达到合适的碳氢比，得到合成甲醇的新鲜气。 CO反应式： CO+H O=CO+H 222 3 合成工段 合成工段工艺流程图如图1。 合成反应要点在于合成塔反应温度的控制，另外，一般甲醇合成反应10～15Mpa的高压需要高标准的设备，这一项增加了很大的设备投资，在设计时，选择目前先进的林达均温合成塔，操作压力仅5.2MPa，由于这种管壳式塔的催化剂床层温度平稳均匀，反应的转化率很高。在合成工段充分利用自动化控制方法，实行连锁机制，通过控制壳程的中压蒸汽的压力，能及时有效的掌控反应条件，从而确保合成产品的质量。 合成主反应： CO+2H=CH OH 23 主要副反应： CO+3H=CH OH+H O 2232 4 精馏工段 精馏工段工艺流程图见图2。 合成反应的副产主要为醚、酮和多元醇类，本设计要求产品达质量到国家一级标准，因此对精馏工艺的合理设计关系重大，是该设计的重点工作。设计中选用双塔流程，对各物料的进出量和回流比进行了优化，另外，为了进一步提高精甲醇质量，从主塔回流量中采出低沸点物继续进预塔精馏，这一循环流程能有效的提高甲醇的质量。
项目名称：中低阶煤分级转化联产低碳燃料和化学 品的基础研究 首席科学家：刘振宇北京化工大学 起止年限：2011.1至2015.8 依托部门：教育部
二、预期目标 3.1 总体目标 从分子水平上揭示中低阶煤的弱键合结构及分级转化的科学规律，深入认识“三传一反”工程科学原理，形成若干高效洁净低成本的中低阶煤分级转化联产液/气燃料和化学品的新技术和集成系统，将煤综合利用效率和效益提高10-30%，将污染物和CO2的排放量降低10-20%；推动中低阶煤高效、洁净、低碳化利用科学和技术的发展，缓解我国油气进口压力；形成国际一流的煤转化基础研发团队和基地，使我国在煤转化科学和技术方面居世界领先地位。 3.2 五年预期目标 ●从分子水平上认识中低阶煤中非共价键和弱共价键的结构特征，构建其 集总化学结构模型； ●形成中低阶煤分级转化本征反应的表征手段和理论分析方法，揭示非共 价键和弱共价键在热场中的解离原理和自由基形成规律，认识自由基反 应网络结构； ●发展中低阶煤分级转化联产液/气燃料和化学品的过程调控原理和方法， 认识高效催化剂制备原理和复杂液体产物分离原理，在褐煤热溶与加氢 联产油和化学品方面形成新技术，在褐/烟煤热解和催化转化联产油/气 方面形成新技术并完成中试验证； ●认识煤分级转化残焦的组成结构，揭示残焦与氧化钙的高温反应机理， 创建低能耗氧热法电石生产新技术，完成中试验证； ●揭示中低阶煤分级转化联产液/气燃料和化学品过程中“化学反应-传递-
催化转化”等复杂过程的耦合行为、反应器理论、“能量-效率-碳-污染物” 的逐级变化规律，提出过程强化和CO2/污染物减排策略，形成理论和技术体系，构建高效率、高效益、低排放的新工艺路线； ●发表学术刊物论文200篇以上，形成国家发明专利25项，出版专著2 部，培养博士生30名、硕士生50名，力争获得国家级奖励1项。 ●经过5 年的研究实践，培养和造就3名国家级中青年人才，形成国内外 知名的技术创新群体和国际一流的煤转化基础研发基地。
1.4.2 甲醇精馏的典型工艺流程甲醇精馏产生工艺有多种，分为单塔精馏，双塔精馏，三塔精馏与四塔精馏(即三塔加回收塔) (1) 单塔流程描述 采用铜系催化剂低压法合成甲醇,由于粗甲醇中不仅还原性杂质的含量大大减少,而且二甲醚的含量几十倍地降低,因此在取消化学净化的同时,可将预精馏及甲醇-水-重组分的分离在一台主精馏塔内同时进行,即单塔流程,就能获得一般工业上所需要的精甲醇。单塔流程更适用于合成甲基燃料的分离,很容易获得燃料级甲醇。 单塔流程(见图1.1)为粗甲醇产品经过一个塔就可以采出产品。粗甲醇塔中部加料口送入,轻组分由塔顶排出,高沸点的重组分在进料板以下若塔板处引出,水从塔底排出,产品甲醇在塔顶以下若干块塔板引出。 (2) 双塔流程描述 双塔工艺是由脱醚塔,甲醇精馏塔或者主塔组成。主塔在工厂中产量在100万吨/年以下,仅仅能提供简单的过程,所以设备和投资较低。 传统的工艺流程，是最早用于30MPa压力下以锌铬催化剂合成粗甲醇的精制。主要步骤有：中和、脱醚、预精馏脱轻组分杂质、氧化净化、主精馏脱水和重组分，最终得到精甲醇产品。在传统工艺流程上，取消脱醚塔和高锰酸钾的化学净化，只剩下双塔精馏(预精馏塔和主精馏塔)。其高压法锌铬催化剂合成甲醇和中、低压法铜系催化剂合成甲醇都可适用。 从合成工序来的粗甲醇入预精馏塔，此塔为常压操作。为了提高预精馏塔后甲醇的稳定性，并尽可能回收甲醇，塔顶采用两级冷凝。塔顶经部分冷凝后的
大部分甲醇、水及少量杂质留在液相作为回流返回塔，二甲醚等轻组分(初馏分)及少量的甲醇、水由塔顶逸出，塔底含水甲醇则由泵送至主精馏塔。主精馏塔操作压力稍高于预精馏塔，但也可以认为是常压操作，塔顶得到精甲醇产品，塔底含微量甲醇及其它重组分的水送往水处理系统（见图1.2）。 (3) 三塔流程描述 三塔工艺是由脱醚塔，加压精馏塔和常压精馏塔组成，形成二效精馏与二甲醇精馏塔甲醇产品的镏出物的混合物。三塔流程（见图1.3）的主要特点是，加压塔塔顶冷凝潜热用作常压塔塔釜再沸器的热源，形成双效精馏二效精馏，因此热量交换在加压塔顶部和常压塔底部之间进行。这种形式节省大约30%~40%的能源，同时降低了循环冷却水的速度。 从合成工序来的粗甲醇入预精馏塔，在塔顶除去轻组分及不凝气，塔底含水甲醇由泵送加压塔。加压塔操作压力为57bar(G)，塔顶甲醇蒸气全凝后，部分作为回流经回流泵返回塔顶，其余作为精甲醇产品送产品储槽，塔底含水甲醇则进常压塔。同样，常压塔塔顶出的精甲醇一部分作为回流，一部分与加压塔产品混合进入甲醇产品储槽。 (4) 四塔流程描述 四塔流程（见图1.4）包含预精馏塔、加压精馏塔、常压精馏塔和甲醇回收塔。粗甲醇经换热后进入预精馏塔，脱除轻组分后(主要为不凝气、二甲醚等)，塔底甲醇及高沸点组分加压后进入加压精馏塔，加压精馏塔顶的气相进入冷凝蒸发器，利用加压精馏塔和常压精馏塔塔顶、塔底的温差，为常压塔塔底提供热源，同时对加压塔塔顶气相冷凝。冷凝后的精甲醇进入回流罐，一部分作为加压塔回流，一部分作为精甲醇产品出装置，加压塔塔底的甲醇、高沸组分、
毕业设计（论文）任务书 设计（论文）题目：年产40万吨甲醇精馏工艺设 计 学院：专业：班 级：晋艺 学生：指导教师： 1．设计（论文）的主要任务及目标 (1) 结合专业知识和工厂实习、分析选定合适的工艺参数。 (2) 进行工艺计算和设备选型能力的训练。 (3) 进行工程图纸设计、绘制能力的训练。 2．设计（论文）的基本要求和内容 (1) 本车间产品特点及工艺流程。 (2) 主要设备物料、热量衡算、结构尺寸计算及辅助设备的选型计算。 (3) 参考资料 3．主要参考文献 [1] 谢克昌、李忠.甲醇及其衍生物.北京.化学工业出版社.2002.5～7 [2] 冯元琦.联醇生产.北京.化学工业出版社.1989.257～268. [3] 柴诚敬、张国亮。化工流体流动与传热。北京。化学工业出版社。2000.525-530 4．进度安排 设计（论文）各阶段名称起止日期 1 收集有关资料2010-01-28~2010-02-11 2 熟悉资料，确定方案2010-02-12~2010-02-26 3 论文写作2010-02-27~2010-03-19 4 绘制设计图纸2010-03-20~2010-04-03 5 准备答辩2010-4-10 目录 摘要 (1) 第1章甲醇精馏的工艺原理 2 第1.1节基本概念 2 第1.2节甲醇精馏工艺 3 1.2.1 甲醇精馏工艺原理 3 1.2.2 主要设备和泵参数 3 1.2.3膨胀节材料的选用 6 第2章甲醇生产的工艺计算7 第2.1节甲醇生产的物料平衡计算7 第2.2 节生产甲醇所需原料气量9
2.2.1生产甲醇所需原料气量9 第2.3节联醇生产的热量平衡计算15 2.3.1甲醇合成塔的热平衡计算15 2.3.2甲醇水冷器的热量平衡计算18 第2.4节粗甲醇精馏物料及热量计算21 2.4.1 预塔和主塔的物料平衡计算21 2.4.2 预塔和主塔的热平衡计算25 第3章精馏塔的设计计算33 第3.1节精馏塔设计的依据及任务33 3.1.1设计的依据及来源33 3.1.2设计任务及要求33 第3.2节计算过程34 3.2.1塔型选择34 3.2.2操作条件的确定34 3.2.2.1 操作压力34 3.2.2.2进料状态35 3.2.2.3 加热方式35 3.2.2.4 热能利用35 第3.3节有关的工艺计算36 3.3.1 最小回流比及操作回流比的确定36 3.3.2 塔顶产品产量、釜残液量及加热蒸汽量的计算37 3.3.3 全凝器冷凝介质的消耗量37 3.3.4热能利用38 3.3.5 理论塔板层数的确定38 3.3.6全塔效率的估算39 3.3.7 实际塔板数40 第3.4节精馏塔主题尺寸的计算40 3.4.1 精馏段与提馏段的体积流量40 3.4.1.1 精馏段40 3.4.1.2 提馏段42 第3.5节塔径的计算43 第3.6节塔高的计算45 第3.7节塔板结构尺寸的确定46 3.7.1 塔板尺寸46 3.7.2弓形降液管47 3.7.2.1 堰高47 3.7.2.2 降液管底隙高度h0 47 3.7.3进口堰高和受液盘47 3.7.4 浮阀数目及排列47 3.7. 4.1浮阀数目48 3.7. 4.2排列48 3.7. 4.3校核49 第3.8节流体力学验算49 3.8.1 气体通过浮阀塔板的压力降(单板压降) 49
甲烷转化的基础知识 一、甲烷部分氧化（POM）： 甲烷部分氧化（POM）制合成气的一个优势是温和的放热反应。在750~800℃下，甲烷平衡转化率可达90%以上，CO和H2的选择性高达95%，反应接触时间短（小于10-2s），可避免高温非催化部分氧化法伴生的燃烧反应，生成合成气的CO和H2摩尔比接近2，适合于甲醇生产要求。 二、甲烷转化的化学反应： 甲烷部分氧化制合成气的总反应式如下： CH4+ 1/2O2=CO+2H2+35.5kJ/mol 但实际反应过程非常复杂，而且伴有一些副反应发生，包括氧化反应、重整反应、水煤气变换反应以及积炭和消炭反应等。 ①氧化反应 CH4 + 2O2=CO2+2H2O +802kJ/mol CH4 + 3/2O2=CO+2H2O +519kJ/mol CH4 + 1/2O2= CO2+H2+561kJ/mol CH4 + 3/2O2= CO2+2H2+319kJ/mol H2+ 1/2O2= H2O +241.83kJ/mol CH4+ O2=CO+ H2O +H2+278kJ/mol ②重整反应 CH4+ H2O≒CO+3H2－206kJ/mol CH4+ CO2≒2CO+2H2－247kJ/mol ③水煤气变换反应 CO+ H2O≒CO2+H2+41.2kJ/mol ④积炭和消炭反应 CH4≒C+H2－74.9 kJ/mol 2CO≒CO2+C +172.4 kJ/mol C+ H2O≒CO +H2－131.36 kJ/mol 三、甲烷部分氧化制合成气反应的平衡常数： 甲烷部分氧化制合成气反应的平衡常数可用下面公式表示： k p= (p CO·p H22) / (p CH4·p O21/2) 式中k p——甲烷部分氧化制合成气反应的平衡常数 p CH4、p CO、p H2、p O2——分别表示甲烷、一氧化碳、氢气、氧气的平衡分压。 对甲烷部分氧化制合成气反应CH4+ 1/2O2=CO+2H2用公式计算结果的平衡常数见
甲醇转化车间
一班长责任制 1 班长岗位专责制 1.1班长是本班生产、行政管理、安全技术教育的全面组织者和领导者。在车间主作直接领导下和厂值班调度员统一指挥下进行工作。 1.2负责贯彻执行本车间各岗位责任制、技术操作规程、安全技术规程、工艺指标以及厂部颁发的一切规章制度、上级指示。督促检查本班人员严格遵守劳动纪律，做好安全保卫工作，建立良好的生产秩序。 1.3组织本班人员合理使用原料、材料、动力，做好班组经济核算工作，定期召开班组经济活动分析会，努力降低各项消耗，提高经济效益。 1.4值班期间负责本车间主要设备的停车、换车、加减系统负荷，并掌握好水、电、汽、气的供求情况，有效地组织均衡、稳定生产。确保本车间的正常进行，完成或超额完成生产计划。 1.5组织本班人员正确使用和维护车间内一切机械设备、工艺管道、厂房构筑物、电器、仪表、通风、照明、消防器材、安全防护器具及工器具等，提高设备完好率，搞好环境卫生，做到文明生产。 1.6认真执行厂和车间制定的设备检修计划和运行计划。负责设备检修前的安全措施、工艺处理和设备检修后的验收工作。审批车间所属范围的动火许可证。
1.7按照厂部和车间规定的控制进程表，组织本班分析工进行生产分析控制工作，确保准确、及时报出分析结果，不得任意缺项或减少分析次数。 1.8及时组织处理生产中的不正常现象或事故。事故处理要求迅速、准确，记录要真实、详细、并及时汇报车间领导、调度员及厂有关领导。 1.9班长必须熟知本车间的生产过程及原理、设备结构、性能、生产控制方法及生产中不正常现象的判断和故障处理。了解与本车间直接关联车间的生产过程及原理。 1.10下班前半小时内向值班调度员汇报本车间主要设备的运转、备用、检修情况及生产中存在的主要问题，并认真填写交班纪录，组织好班前、班后会，参加由调度员组织的全厂班长会议及其它活动。 2 从属关系和权利 2.1 从属关系 2.1.1 班长在车间主作直接领导下进行工作。要定期向车间领导汇报工作。接受和完成车间分配给班组和各项任务。 2.1.2 值班期间受调度员的统一指挥。并接受车间技术员的业务、技术指导。 2.1.3 班长领导下列人员进行工作： 2.1. 3.1 在行政、生产、安全上全面领导本班各组长、全体操作人员（包括民工）、分析人员及实习、
一、填空题（将正确答案填在括号内，每题1.5分，共 30分）。1．煤中的水分按照它的存在状态及物理化学性质，可分为外在水分、及化合水三种类型。 2．煤的外在水分与的总和称为煤的全水分。 3．碳是煤中有机质组成中含量最高的元素，并随着煤化程度的升高而。（填“增加”或“减少”） 4．煤中硫根据其存在状态可分为有机硫和两类。5．煤的热解按其最终温度不同可分为：高温干馏、和低温干馏。 6．煤的反应性随煤化程度的加深而。（填“增强”或“减弱”） 7．．煤的燃点随着煤化程度的增加而。（填“增高”或“降低”） 8．中国煤炭分类方案根据煤化程度将煤分成褐煤、和无烟煤。 9．煤气的有效成分主要有氢气、和甲烷。 10．根据煤在气化过程中使用的气化剂不同，煤气可分为空气煤气、、半水煤气和混合煤气。 11．根据成煤原始物质和堆积的环境不同，可把煤分成：、腐泥煤类和腐植腐泥煤类三种类型。 12．根据成煤过程中煤化程度的不同，腐植煤可分为：泥炭、褐煤、和无烟煤。
13．是煤化程度最高的腐植煤。 14．根据成煤过程中影响因素和结果不同，成煤过程可分为：泥炭化作用和两个阶段。 15．煤岩学的研究方法有：宏观研究法和。 16．根据煤的平均光泽强度、各种煤岩成分的比例和组合情况划分为光亮型煤、、半暗型煤和暗淡型煤。 17．煤的显微硬度与煤化程度之间的关系是靠背椅式的变化规律，“椅背”是无烟煤；“椅面”是；“椅腿”是褐煤。 18．煤的工业分析包括水分、、挥发分和固定碳四项。19．煤的元素分析包括碳、氢、、氮、硫等元素的测定。 20．煤样的制备包括破碎、、混合、缩分和干燥等程序。 二、判断题（正确的打“O ”，错误的打“×”，每题 1.5 分，共 60 分）。 （）1．煤的挥发分，是指煤样在规定条件下，隔绝空气加热，并进行水分校正后挥发物质的产率。 （）2．随着煤化程度的增加，煤中水分逐渐减少；固定碳含量逐渐增加；挥发分产率先增加后减少。 （）3．碳是煤中主要组成元素，是炼焦时形成焦炭的主要物质基础，是燃烧时产生热量的主要来源。
期货基础知识培训稿 今天的内容主要围绕期货是什么、期货的功能和特点、期货品种介绍、其与股票的区别、以及做期货的程序和理念等一些注意事项展开。 第一部分，我们看一下什么是期货。主要包括以下几个方面： 1、期货：从时空的角度上看，期货起到望远镜的作用，通过它我们可以看到未来商品的价格。从字义上看，期就是未来，货就是货物商品，期货就是未来的商品，期货价格就是未来商品的价格。期货交易是在交纳一定数量的保证金后在期货交易所内买卖各种实物商品或金融商品的标准化合约的交易方式。是一种高度组织化的交易方式，对交易对象、交易时间、交易空间等方面有较为严格的限定。期货合约是指由交易所统一制定的、规定在将来某一特定的时间和地点交割一定数量和质量商品的标准化合约。 2、标准化的期货合约主要条款有以下几个方面： a、交易单位：每手期货合约代表的标的商品的数量 b、报价单位：对期货合约报价所使用的单位（元/吨） c、最小变动价位：合约每单位价格报价的最小变动数值 d、涨跌停板：每日价格最大波动限制——上一交易的结算价为基准。 e、交割日期：合约标的物所有权进行转移，了结未平仓合约的时间。 f、交易时间：商品期货交易时间上午为9：00-11：30下午1：30-3：00，股指期货交易时间为上午9：15-11：30，下午13：00-15：15 g、最后交易日：合约在交割月份中进行交易的最后一个交易日，过了最后交易日，该合约不再进行交易。 h、交割等级：由期货交易所规定的合约标的物的质量等级 i、交割地点：由交易所来规定 j、交易手续费：按照成交合约金额的一定比例或者按照成交合约的手数收取的费用。 k、交易保证金：买卖期货合约所需缴纳的保证金水平 l、交割方式：实物交割和现金交割 3、以下是大连商品交易所豆油标准合约，其交易单位是每手10吨，即我们每买卖一手豆油合约，相当于买卖了10吨豆油。报价单位为元/吨，最小变动价位是2元/吨，盘面报价均为偶数，我们在下指令单的时候也要报偶数价位，奇数价位无法成交。涨跌停板是上一交易日结算价的5%。假如上一交易日结算价位7600，则涨停板为7600*（1+5%）=7980，跌停板为7600*（1-5%）=7220。合约月份为1、3、5、7、9、11、12月份。交易时间为每周一至周五上午9:00～11:30,下午13:30～15:00。最后交易日为合约月份的第10个交易日，每逢节假日顺延。最后交割日为最后交易日后的第三个交割日。交割等级由大商所规定。最低交易保证金为合约价值的5%，假如当前豆油价格为7500，我们买一手豆油期货合约的价值即为7500*10=75000元/吨，最低交易保证金即75000*5%=3750元/吨。交易手续费为每手6元。豆油采用实物交割的方式，其交易代码为Y。 4、交割等级是指由期货交易所统一规定的、准许在交易所上市交易的合约标的物的质量等级。在进行期货交易时，交易双方无须对标的物的质量等级进行协商，发生实物交割时按交易所期货合约规定的标准质量等级进行交割。豆油交割等级表上看，大商所从气味、水分、杂质、酸值等几个方面对可交割的豆油标准做了严格的划分。 第二部分，我们看一下期货的功能与特征。 1、期货有两大功能，价格发现和规避风险，通过他们可以达到锁定预期利润和获得风险收益的目的。规避风险主要是通过套期保值来实现。套期保值也有译作"对冲交易"。它的基本做法就是买进或卖出与现货市场交易数量相当，但交易地位相反的商品期货合约，以期
甲醇精馏工艺流程 由合成工序闪蒸槽来的粗甲醇在正常情况下直接进入本工序的粗甲醇预热器（E11101）预热至65℃后进入预精馏塔（T11101）（在非正常情况下，粗甲醇来自甲醇罐区粗甲醇储槽，经粗甲醇泵加压后进粗甲醇预热器预热。粗甲醇预热器的热源来自常压塔再沸器出来的精甲醇冷凝液温度。）预精馏塔（T11101）作用是除去溶解在粗甲醇中的气体和沸点低于甲醇的含氧有机物，以及C10以下的烷烃。预精馏塔顶部出来的甲醇蒸汽温度为73.6℃，压力为0.0448MPa，塔顶出来进入预塔冷凝器Ⅰ（E11103），塔顶蒸汽中所含的大部分甲醇在第一冷凝器中被冷凝下来，流入预塔回流槽（V11103)经预塔回流泵（P11102AB）打回流。未冷凝的少部分甲醇蒸汽，低沸点的组分和不凝气进入塔顶冷凝器Ⅱ（E11104）继续冷凝，冷凝液可进入网流槽也可作为杂醇采出，不凝气经排放槽中的脱盐水吸收其中的甲醇后放空排放。用不凝气的排放量控制预精馏塔（T11101）塔顶压力，排放槽吸收液达到一定浓度后作为杂醇送入杂醇储槽或返回粗甲醇储槽重新精馏。预塔再沸器（E11102）的热源采用0.5MPa的低压饱和蒸汽。蒸汽冷凝液回冷凝液水槽（V11112）经冷凝水泵（P11110AB）送往动力站循环使用。为中和粗甲醇中的少量有机酸，在配碱槽中加入定量固体NaOH配置碱溶液储存在配碱槽（V11101）中。经碱液泵（P11101AB）进入扬碱器（V11110AB）再进入预塔回流槽（V11103）经过预塔回流泵（P11102AB）沿预精馏塔（T11101）进料管线加入预塔，控制预塔塔釜溶液PH值为9—10，预精馏塔（T11101）塔釜维持一定液位，塔釜甲醇溶液经加压塔进料泵（P11103AB）加压后进入加压塔进料预热器（E11105）预热后的甲醇进入加压塔（T11102）进料口，塔顶出来的甲醇气体温度121℃压力约0.574MPa 进过常压塔再沸器（E11107）将甲醇冷凝下来，冷凝后的甲醇液进入加压塔回流槽（V11111）。回流槽中的甲醇一部分经加压塔回流泵（P11104AB）后打回流入加压精馏塔（T11102），其余部分经粗甲醇预热器（E11101）与粗甲醇换热降温后再经精甲醇冷却器（E11110）冷却作为产品送往精甲醇中间槽（V11106）。加压塔再沸器的热源采用0.5MPa饱和蒸汽，蒸汽冷凝液回冷凝液水槽（V11112）经P11110AB冷凝水泵送往动力站循环使用。 常压塔部分：加压精馏塔（T11102）塔釜维持一定液位，甲醇溶液靠自压进入常压精馏塔（T11103）进料口，从常压精馏塔（T11103）塔顶出来的甲醇蒸汽温度气体温度为66℃，压力为0.008MPa,经常压塔冷凝器（E11108）冷凝，冷凝下来的甲醇进入常压塔回流槽（V11104），一部分经常压塔回流泵（P11105AB）打回流进入精馏塔（T11103），其余作为产品进入精甲醇冷却器（E11110）冷却到40℃送往精甲醇中间槽（V11106）,另有一部分
甲醇合成的基础知识 一、合成甲醇的化学反应： （1）主反应： CO+2H2=CH3OH+102.5kJ/mol CO2+3H2=CH3OH+H2O+Q kJ/mol （2）副反应： 2 CO+4H2=CH3OCH3+H2O+200.2 kJ/mol CO+3H2=CH4+H2O+115.6 kJ/mol 4CO+8H2=C4H9OH +3H2O+49.62 kJ/mol CO+H2=CO+H2O－42.9 kJ/mol nCO+2nH2=（CH2）n+nH2O+Q kJ/mol 二、一氧化碳与氢气合成甲醇反应热的计算： 一氧化碳与氢气合成甲醇是一个放热反应，在25℃时，反应热为90.8 kJ/mol。 一氧化碳和氢气合成甲醇是一个气相可逆反应，压力对反应起着重要作用，用气体分压表示的平衡常数可用下面公式表示： k p=p CH3OH /p CO·p H22 式中k p——甲醇的平衡常数 p CH3OH、p CO、p H2——分别表示甲醇、一氧化碳、氢气的平衡分压。 反应温度也是影响平衡的一个重要因素，下面公式用温度来表示合成甲醇的平衡常数： lgKa=3921/T－7.9711lg T+0.002499 T－2.953×10－7T2+10.20 式中Ka——用温度表示的平衡常数； T——反应温度，K。 四、温度对甲醇合成反应的影响： 甲醇的合成反应是一个可逆放热反应。从化学平衡考虑，随着温度的提高，甲醇平衡常数数值将为降低。但从反应速度的观点来看，提高反应温度，反应速度加快。因而，存在一个最佳温度范围。对不同的催化剂，使用温度范围是不同的。C307型合成甲醇
催化剂的操作温度：190～300 ℃，而最佳温度：210～260 ℃。 实际生产中，为保证催化剂有较长的使用寿命和尽量减少副反应，应在确保甲醇产量的前提下，根据催化剂的性能，尽可能在较低温度下操作，（在催化剂使用初期，反应温度宜维持较低的数值，随着使用时间增长，逐步提高反应温度）。另外，甲醇合成反应温度越高，则副反应增多，生成的粗甲醇中有机杂质等组分的含量也增多，给后期粗甲醇的精馏加工带来困难。 五、压力对甲醇合成反应的影响： 甲醇的合成反应是一个体积收缩的反应，增加压力，反应向生成甲醇的方向移动；从动力学考虑，增加压力，提高了反应物分压，加快了反应的进行；另外，提高压力也对抑制副反应，提高甲醇质量有利。所以，提高压力对反应是有利的。但是，压力也不宜过高，否则，不仅增加动力消耗，而且对设备和材料的要求也相应提高,投资费用增大. C307型合成甲醇催化剂的操作压力：3～15 MPa。 六、空速对甲醇合成反应的影响： 气体与催化剂接触时间的长短，通常以空速来表示，即单位时间内，每单位体积催化剂所通过的气体量。其单位是m3(标)/( m3催化剂·h)，简写为h-1。 空速是调节甲醇合成塔温度及产醇量的重要手段。在甲醇生产中，气体一次通过合成塔仅能得到3%~6%的甲醇，新鲜气的甲醇合成率不高，因此，新鲜气必须循环使用。在一定条件下，空速增加，气体与催化剂接触时间减少，出塔气体中甲醇含量降低。但由于空速的增加，单位时间内通过催化剂的气体量增加，所以甲醇实际产量是增加的。当空速增大到一定范围时，甲醇产量的增加就不明显了。同时由于空速的增加，消耗的能量也随之加大，气体带走的热量也增加。当气体带走的热量大于反应热时，床层温度会难于维持。 甲醇合成的空速受到系统压力、气量、气体组成和催化剂性能等诸多因素影响。C307型合成甲醇催化剂的操作空速：4000～20000 h-1。 七、碳氢比的控制对甲醇合成反应的影响： 甲醇由一氧化碳、二氧化碳与氢反应生成，反应式如下： CO+2H2≒CH3OH CO2+3H2≒CH3OH+H2O 从反应式可以看出，氢与一氧化碳合成甲醇的物质的量比为2，与二氧化碳合成甲醇的物质的量比为3，当一氧化碳与二氧化碳都有时，对原料气中碳氢比（f或M值）有以下两种表达方式：
煤气化制甲醇工艺流程 1 煤制甲醇工艺 气化 a）煤浆制备 由煤运系统送来的原料煤干基（<25mm）或焦送至煤贮斗，经称重给料机控制输送量送入棒磨机，加入一定量的水，物料在棒磨机中进行湿法磨煤。为了控制煤浆粘度及保持煤浆的稳定性加入添加剂，为了调整煤浆的PH值，加入碱液。出棒磨机的煤浆浓度约65%，排入磨煤机出口槽，经出口槽泵加压后送至气化工段煤浆槽。煤浆制备首先要将煤焦磨细，再制备成约65%的煤浆。磨煤采用湿法，可防止粉尘飞扬，环境好。用于煤浆气化的磨机现在有两种，棒磨机与球磨机；棒磨机与球磨机相比，棒磨机磨出的煤浆粒度均匀，筛下物少。煤浆制备能力需和气化炉相匹配，本项目拟选用三台棒磨机，单台磨机处理干煤量43～ 53t/h，可满足60万t/a甲醇的需要。 为了降低煤浆粘度，使煤浆具有良好的流动性，需加入添加剂，初步选择木质磺酸类添加剂。 煤浆气化需调整浆的PH值在6～8，可用稀氨水或碱液，稀氨水易挥发出氨，氨气对人体有害，污染空气，故本项目拟采用碱液调整煤浆的PH值，碱液初步采用42％的浓度。 为了节约水源，净化排出的含少量甲醇的废水及甲醇精馏废水均可作为磨浆水。 b）气化 在本工段，煤浆与氧进行部分氧化反应制得粗合成气。 煤浆由煤浆槽经煤浆加压泵加压后连同空分送来的高压氧通过烧咀进入气化炉，在气化炉中煤浆与氧发生如下主要反应： CmHnSr+m/2O2—→mCO+（n/2-r）H2+rH2S CO+H2O—→H2+CO2 反应在6.5MPa（G）、1350～1400℃下进行。 气化反应在气化炉反应段瞬间完成，生成CO、H2、CO2、H2O和少量CH4、H2S等气体。 离开气化炉反应段的热气体和熔渣进入激冷室水浴，被水淬冷后温度降低并被水蒸汽饱和后出气化炉；气体经文丘里洗涤器、碳洗塔洗涤除尘冷却后送至变换工段。 气化炉反应中生成的熔渣进入激冷室水浴后被分离出来，排入锁斗，定时排入渣池，由扒渣机捞出后装车外运。 气化炉及碳洗塔等排出的洗涤水（称为黑水）送往灰水处理。 c）灰水处理 本工段将气化来的黑水进行渣水分离，处理后的水循环使用。 从气化炉和碳洗塔排出的高温黑水分别进入各自的高压闪蒸器，经高压闪蒸浓缩后的黑水混合，经低压、两级真空闪蒸被浓缩后进入澄清槽，水中加入絮凝剂使其加速沉淀。澄清槽底部的细渣浆经泵抽出送往过滤机给料槽，经由过滤机给料泵加压后送至真空过滤机脱水，渣饼由汽车拉出厂外。 闪蒸出的高压气体经过灰水加热器回收热量之后，通过气液分离器分离掉冷凝液，然后进入变换工段汽提塔。 闪蒸出的低压气体直接送至洗涤塔给料槽，澄清槽上部清水溢流至灰水槽，由灰水泵分别送至洗涤塔给料槽、气化锁斗、磨煤水槽，少量灰水作为废水排往废水处理。 洗涤塔给料槽的水经给料泵加压后与高压闪蒸器排出的高温气体换热后送碳洗塔循环
摘要 (3) 第1章甲醇合成的基本概念 (4) 1.1 甲醇的合成方法 (4) 1.常用的合成方法 (4) 2.本设计所采用的合成方法 (4) 1.2 甲醇的合成路线 (5) 1．常用的合成工艺 (5) 2．本设计的合成工艺 (6) 1.3合成甲醇的目的和意义 (7) 1.4 本设计的主要方法及原理 (8) 造气工段：使用二步法造气 (8) 合成工段 (8) 第2章生产工艺及主要设备计算 (9) 2.1 甲醇生产的物料平衡计算 (10) 2.1.2 粗甲醇精馏的物料平衡计算 (19) 2.2 甲醇生产的能量平衡计算 (22) 2.2.1 合成塔能量计算 (22) 2.2.2 常压精馏塔能量衡算 (24) 2.3.1 常压精馏塔计算 (27) 2.3.2 初估塔径 (29) 2.3.3 理论板数的计算 (31) 2.3.4 塔内件设计 (34)
2.3.5 塔板流体力学验算 (37) 2.3.6 塔板负荷性能 (39) 2.3.7 常压塔主要尺寸确定 (41) 2.3.8 辅助设备 (43) 参考文献 (44) 致谢 (45)
摘要 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。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。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。 我国的甲醇工业经过十几年的发展，生产能力得到了很大提高。1991年，我国的生产能力仅为70万吨，截止2004年底，我国甲醇产能已达740万吨，117家生产企业共生产甲醇440.65万吨，2005年甲醇产量达到500万吨，比2004年增长22.2%，进口量99.1万吨，因此下降3.1%。 于上世纪末相比，现在新建甲醇规模超过百万吨的已不再少数。在2004——2008年新建的14套甲醇装置中平均规模为134万t/a，其中卡塔尔二期工程项目高达230万t/a。最小规模的是智利甲醇项目，产能也达84万t/a，一些上世纪末还称得上经济规模的60万t/a装置因失去竞争力而纷纷关闭。 大型甲醇生产装置必须具备与其规模相适应的甲醇反应器和反应技术。传统甲醇合成反应器有ICI的冷激型反应器，Lungi的管壳式反应器，Topsdpe的径向流动反应器等，近期出现的新合成甲醇反应器有日本东洋工程的MRF--Z反应器等，而反应技术方面则出现了Lurgi推出的水冷一气冷相结合的新流程。 通常的甲醇合成工艺中，未反应气体需循环返回反应器，而KPT则提出将未反应气体送往膜分离器，并将气体分为富含氢气的气体，前者作燃料用，后者返回反应器。 传统甲醇合成采用气相工艺，不足之处是原料单程转化率低，合成气净化成本高，能耗高。相比之下，液相合成由于使用了比热容高，导热系数大的长链烷烃化合物作反应介质，可使甲醇合成在等温条件下进行。
天然气转化合成甲醇的工艺综述 专业：化工12-3班 学号：3120313310 学生姓名：劳慧 指导教师：刘峥 2015-6-24
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。
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
“搞好高中英语词汇教学的行动研究”课题中期研究报告 竹箦中学李春玲2011-12 一、开题来的研究情况 “搞好高中英语词汇教学的行动研究”课题自2010年12月25日审批立项将近一年时间。这期间我们始终坚持课题研究的五大原则，即动态开放的原则、合作性原则、主体性原则、发展性原则以及求实创新的原则。以科学、探索、求实的态度对待课题工作，充分发挥课题组成员的聪明智慧，为推动课题研究工作的全面铺开而不懈努力。主要做了以下几方面的工作： 1.进行宣传发动，营造良好的课题氛围10年12月我们成立了由各位英语教师组成的课题研究实验小组，由课题带动老师，使课题研究在全校范围内全面开花，营造浓烈的课题研究氛围。10年12月课题经市级审批立项后，我们成立了以课题主持人和核心组成员为首的课题研究指导小组，负责课题研究的管理、指导、协调工作，并及时召开由各位教师参加的课题研究动员大会，印发了本课题研究的学习资料，发动一线教师主动参与课题研究工作，从而拉开了课题研究活动的大幕。 2.组织理论学习，提高研究者理论水平学习是教师成长的不竭动力，要想提高研究者的理论水平，必须丰厚研究者的理论积累，所以加强理论学习成为所有参与研究者的自觉行动。10年12月我们及时上传与课题有关的学习资料，发动广大一线教师参与网上学习与交
流研讨，不断提高一线教师参与课题研究的热情，加深 1 对课题研究目标、研究内容、课题基本理念的理解，掌握课题研究的基本方法。 3.开展阶段活动，普及课题基本理念10年12月我们制定了开展课题研究活动的活动计划。活动形式有四种，即①教学研讨②课堂调研③参加优秀课评选④撰写教学反思及专题论文评选。具体如下： 第一阶段：（10年12月-11年3月）教学研讨活动：课题组在第一阶段调研的基础上采取选调与自主报名相结合的形式组织部分教师 开设公开课教学开展课题研讨活动提高课题理念的运用水平。 第二阶段：（11年3月-11年9月）课堂调研活动：根据参与课题研究的教师花名册，以教学年级为单位，开展一次全面的课堂教学调研，了解申报教师的课堂词汇教学水平，了解申报教师所带班级的学生发展状况，帮助申报教师进一步加深对课题理念的理解。共同学习“搞好高中英语词汇教学的行动研究”课题的研究目标、理论支撑、研究方法。 第三阶段：（11年10月-11年12月）优秀课评选活动：课题组在全体参与课题研究的教师中开展优秀课评选活动。活动分段进行：1、由参加优秀课评选的试验教师提供一份详细的教学设计方案，课题组将组织相关业务人员从中评出优秀教案若干份 2、组织教学案例获选的教师进行说课评比 2 3、优秀课评比获奖者进行课堂教学展示