HGT 5145-2017 甲醇制混合芳烃

甲醇制芳烃实验报告篇一：化工实训实验报告吉林化工学院化工过程模拟实训报告题目：甲醇-水精馏分离过程模拟计算教学院石油化工学院专业班级化工1302班学生学号1310111218学生姓名何迪指导教师刘艳杰XX 年12月8日1、软件功能简介(1)全面的单元操作：包括气/液，气/液/液，固体系统和用户模型。

(2)将工艺模型与真实的装置数据进行拟合，确保精确的和有效的真实装置模型。

(3) 优化功能：确定装置操作条件，最大化任何规定的目标，如收率、能耗、物流纯度和工艺经济条件。

(4) Design Specification 功能: 自动计算操作条件或设备参数，满足指定的性能目标。

2、已知基础数据及分离任务（1）已知基础数据F1：35?C ，101kPa，1080 kg/hr的甲醇(52%w)-水(48%w)。

F2：20?C ，150kPa，1000kg/hr 的甲醇(40%w)-水(60%w)。

F3：25?C ，120kPa，1420kg/hr 的甲醇(60%w)-水(40%w)。

精馏塔进料流量：3000 kg/hr，进料温度60?C，压力150kPa。

（2）分离任务塔顶产品甲醇含量不低于99.9%(w)，塔底产品水含量不低于99.9%(w)。

甲醇回收率不低于99.1%，水回收率不低于99.5%。

3、流程叙述将温度为35 ?C，压力为101kPa，流量为1080 kg/hr 的甲醇(52%w)-水(48%w) 与温度为20 ?C，压力为150kPa，流量为1000 kg/hr的甲醇(40%w)-水(60%w)及温度为25 ?C，压力为120kPa，流量为1420kg/hr的甲醇(60%w)-水(40%w)在混合器M0101中混合。

将混合后的物料经分流器S0101分流出3000kg/hr由泵P0101打入换热器E0101，在换热器中将物料加热至60 ?C后，进入精馏塔T0101进行甲醇-水混合液的精馏分离，经精馏后塔顶得到99.9%的甲醇，塔釜得到99.9%的水。

MTG工艺技术及特点简介1、ZSM-5催化剂对MTG工艺的研究，核心技术是催化剂的研制。

ZSM-5催化剂是MTG法取得成功的关键。

这种合成沸石具有两种相互交叉的孔道，椭圆形+元环直孔道和圆形正弦状弯曲孔道。

孔道的孔经大小恰好保证生产在汽油沸程内的烃类。

ZSM-5合成沸石具有下述特点：1）选择性好。

由于ZSM-5合成沸石具有特定结构和孔道尺寸，所以它能使汽油沸点范围内的烃分子通过，而临界尺寸大于均四甲基苯的分子很难通过。

也就是说，反应产物是以10或11个碳原子的烃类为高限，基本上不生成C11以上的烃，因而该催化剂的选择性好。

2）活性高。

在甲醇制汽油的反应中，ZSM-5沸石与其他沸石相比不仅C—C键的形成能力强，而且活性下降也较慢。

用Y型分子筛不能生产芳烃。

用丝光沸石时，在300 ℃时也只能生成少量芳构化产物，但用ZSM-5沸石在300℃时已发生明显的芳构化，在380 ℃芳构化程度很高。

ZSM-5分子筛除了具有缩合、芳构化的功能外，还有许多用途，如石油馏分脱蜡，由乙烯和苯制取乙苯，甲苯歧化为苯和二甲苯等工艺中均使用。

因此，它是人们熟知的经典催化剂。

2、反应原理甲醇转化的反应较复杂，首先甲醇脱氢转化为低分子烯烃，再进一步与较大分子的烯烃反应生成烷烃、环烷烃和芳烃。

用ZSM-5沸石把甲醇转化成汽油的工艺过程可以表示为：nCH3OH → (—CH2—)n 反应是放热反应，甲醇可以完全转化。

起始的脱水反应很快地形成了甲醇、二甲醚和水的混合物，含氧物进一步脱水得到C2～C5轻质烯烃。

当甲醇脱水反应完成后，进一步反应则是C2～C5烯烃的缩合、环化，生成分子量更高、在汽油沸程内的烃类，以及C6以上的芳香烃、链烷烃等，最终形成C2～C11的烃类混合物。

反应速率的控制步骤是含氧物转化为烯烃这一步。

它是一种自催化反应，如果没有烯烃，反应速率就缓慢；若增加烯烃浓度，反应就加快，因此采用轻烃再循环的办法，对提高反应速率有利。

、密度液化石油气（简称）地气态密度是空气地倍，易在大气中自然扩散，并向低洼区流动，聚积在不通风地低洼地点.液态地密度约为水地密度地一半.在℃时，液态丙烷地密度为,气态丙烷在标准状态下地密度为；液态丁烷地密度为,气态丁烷在标准状态下地密度为.在：时，液态地密度为；，气态在标准状态下地密度为.、饱和蒸气压在平衡状态时地饱和蒸气压随温度地升高而增大.丙烷和丁烷地饱和蒸气压与温度地关系见表.表丙烷和丁烷地饱和蒸气压与温度地关系表资料个人收集整理，勿做商业用途由于有这种性质，故能用低温、大容量、常压储存，丙烷和丁烷可分别储存.运输时可以用低温海上运输，也可以常温处理后带压运输.、膨胀性液态时膨胀性较强，体积膨胀系数比、和水地大，约为水地倍.所以，国家规定、火车槽车、汽车槽车、气瓶地充装量必须小于，严禁超装.、热值和导热系数地热值一般用低热值计算，在℃， (大气压)下地低热值见表.表热值：资料个人收集整理，勿做商业用途地导热系数与温度有关.气态地导热系数随温度地升高而增大，而液态地志热系数随温度地升高而减少，见表.表丙烷、丁烷地导热系数表资料个人收集整理，勿做商业用途、比热容地比热容随温度地上升而增加.比热容有比定压（恒压）热容和比定容（恒容）热容种.地蒸发潜热随温度上升而减少，见表表丙烷、丁烷在不同温度下地比定压热容和蒸发潜热资料个人收集整理，勿做商业用途、粘度液态地粘度随分子量地增加而增加，随温度地上升而减少，不同温度下不同分子量地液太单位烃地运动粘度见表资料个人收集整理，勿做商业用途表丙烷、丁烷在不同温度下地运动粘度表、沸点和露点液体地饱和蒸气压与一定地外界压力相等时，液体开始沸腾，这个温度即为混合物地沸点.沸点随外界压力地上升而增大.如丙烷地 ×（大气压）下地沸点是℃，而在×（大气压）下地沸点℃.饱和碳氢化合物气体，在冷却或加压时凝结成露地温度即为露点或液化点.露点随压力地升高而增大，如丙烷在 ×（大气压）下露点为℃，而在×（大气压）下地露点为℃.、着火温度着火温度比其他燃料低，一般在℃，爆炸极限较窄，为，而且爆炸下限比其他燃气低，所以危险性大，一点点火花都会引起燃烧爆炸.可以完全燃烧，其反应方程式如下（以丙烷为例）.↑燃烧时需要空气量很大，需倍地空气量，而一般城市煤气只需倍地空气量.、地典型性质表地典型性质表资料个人收集整理，勿做商业用途四、氮气特性表：八、均四甲苯化学品安全技术说明书() .物质地理化常数:.对环境地影响:一、健康危害侵入途径：吸入、食入、经皮吸收.健康危害：本品有轻度刺激作用.二、毒理学资料及环境行为毒性：属低毒类.急性毒性：(大鼠经口)危险特性：遇明火、高热可燃.与氧化剂混合能形成有爆炸性地混合物.粉体与空气可形成爆炸性混合物，当达到一定浓度时，遇火星会发生爆炸.在潮湿空气中缓慢分解.资料个人收集整理，勿做商业用途燃烧(分解)产物：一氧化碳、二氧化碳..现场应急监测方法:.实验室监测方法:气相色谱法，参照《分析化学手册》(第四分册，色谱分析)，化学工业出版社.环境标准:嗅觉阈浓度.应急处理处置方法:一、泄漏应急处理隔离泄漏污染区，周围设警告标志，切断火源.建议应急处理人员戴好防毒面具，穿一般消防防护服.避免扬尘，使用无火花工具收集于干燥净洁有盖地容器中，运至废物处理场所.如大量泄漏，收集回收或无害处理后废弃.资料个人收集整理，勿做商业用途二、防护措施呼吸系统防护：可能接触其粉尘时，佩带防尘口罩.眼睛防护：一般不需特殊防护，必地时一般不需特殊防护，可采用安全面罩.防护服：穿工作服.手防护：戴防护手套.其它：工作现场禁止吸烟、进食和饮水.工作后，淋浴更衣.注意个人清洁卫生.三、急救措施皮肤接触：脱去污染地衣着，用流动清水冲洗.眼睛接触：立即提起眼睑，用流动清水冲洗.吸入：脱离现场至空气新鲜处.必要时进行人工呼吸.就医.食入：误服者给充分漱口、饮水，就医.灭火方法：雾状水、二氧化碳、干粉、砂土.个人收集整理-ZQ。

本科毕业设计年产30万吨甲醇工艺设计Process Design of 300 kta Methanol SynthesisSection目录摘要 .......................................................................................................................................... Abstract ..................................................................................................................................引言......................................................................................................................................第一章概述...................................................................................................................1.1甲醇的概述..................................................................................................................1.1.1理化性质...................................................................................................................1.1.2制法...........................................................................................................................1.1.3用途...........................................................................................................................1.2由CO和H2合成甲醇 ...............................................................................................1.2.1高压法.......................................................................................................................1.2.2低压法.......................................................................................................................1.2.3中压法.......................................................................................................................1.3甲醇生产技术的发展趋势 .........................................................................................第二章工艺流程设计.....................................................................................................2.1甲醇合成......................................................................................................................2.1.1反应方程式...............................................................................................................2.1.2合成法反应机理 ......................................................................................................2.1.3甲醇合成塔的选择 ..................................................................................................2.1.4催化剂的选用 ..........................................................................................................2.1.5合成工序工艺操作条件的论证与确定 ..................................... 错误！未定义书2.1.6低压Lurgi甲醇合成工艺.......................................................... 错误！未定义书第三章生产工艺计算........................................................................ 错误！未定义书3.1甲醇生产的物料平衡计算 ............................................................ 错误！未定义书3.1.1合成工段物料衡算 ..................................................................... 错误！未定义书3.2甲醇生产的能量平衡计算 ............................................................ 错误！未定义书3.2.1合成工段能量衡算 ..................................................................... 错误！未定义书3.2.2冷凝器能量计算 ......................................................................... 错误！未定义书第四章主要设备计算及选型.......................................................... 错误！未定义书4.1合成系统主要设备的计算及选型 ................................................ 错误！未定义书4.1.1甲醇合成塔的设计 ..................................................................... 错误！未定义书4.1.2水冷器的工艺设计 ..................................................................... 错误！未定义书4.1.3甲醇分离器...............................................................................................................4.1.4循环压缩机的选型 ..................................................................................................4.2控制仪表的选择 ............................................................................ 错误！未定义书结论......................................................................................................... 错误！未定义书致谢......................................................................................................... 错误！未定义书参考文献.................................................................................................................................附录......................................................................................................................................年产30万吨甲醇合成工段工艺设计摘要：甲醇是一种极重要的有机化工原料，也是一种燃料，是碳化学的基础产品，在国民经济中占有十分重要的地位。

《甲醇定向合成芳烃ZSM-5催化剂制备及反应优化》篇一一、引言随着全球能源需求的增长和环保意识的提高，寻找替代传统化石燃料的清洁能源已成为科研领域的重要课题。

甲醇作为一种可再生能源，具有来源广泛、环保等优点，其定向合成芳烃成为近年来研究的热点。

其中，ZSM-5催化剂因其在甲醇制芳烃（MTA）反应中的优异性能而备受关注。

本文将详细介绍ZSM-5催化剂的制备方法及反应优化过程。

二、ZSM-5催化剂的制备ZSM-5催化剂的制备主要包括原料选择、催化剂合成和活化三个步骤。

1. 原料选择ZSM-5催化剂的主要原料包括硅源、铝源、模板剂等。

硅源通常选用硅酸四乙酯或硅溶胶，铝源则常用硝酸铝。

模板剂的选择对催化剂的孔结构和性能具有重要影响，常用的模板剂有季铵盐、四丙基氢氧化铵等。

2. 催化剂合成催化剂的合成主要采用水热法。

首先，将硅源、铝源、模板剂等原料按照一定比例混合，在搅拌下形成均匀的凝胶。

然后，将凝胶转移至反应釜中，在一定温度和压力下进行水热反应，使催化剂晶体成核并生长。

最后，经过滤、洗涤、干燥等步骤，得到ZSM-5催化剂前驱体。

3. 催化剂活化催化剂前驱体需要在一定温度下进行焙烧，以去除模板剂并形成催化剂的最终孔结构。

焙烧过程中需控制温度、气氛等参数，以获得具有优异性能的ZSM-5催化剂。

三、反应优化ZSM-5催化剂在甲醇定向合成芳烃反应中的性能受多种因素影响，包括反应温度、压力、空速、原料组成等。

为了优化反应过程，提高芳烃产率和选择性，需要对这些因素进行详细研究。

1. 反应温度和压力反应温度和压力是影响MTA反应的重要参数。

适当提高反应温度有利于提高反应速率和芳烃产率，但过高的温度可能导致催化剂失活和副反应增多。

因此，需要找到一个合适的温度范围。

而压力则主要影响反应物的分压和扩散速率，适当的压力有助于提高反应物的浓度和接触时间，从而提高芳烃产率。

2. 空速空速是指单位时间内通过单位体积催化剂的原料量。

年产15万吨甲醇合成二甲醚工艺设计The Process Design of 150kt/a Dimethyl Ether Preparedby Methanol目录摘要 (I)Abstract (II)引言 (1)第一章文献综述 (3)1.1 二甲醚概况 (3)1.1.1 二甲醚的发展状况 (3)1.1.2 二甲醚的传统领域的应用及其拓展 (4)1.2 国内二甲醚市场简况 (5)1.2.1 现状 (5)1.2.2 国内市场预测 (7)1.3 国外二甲醚市场简况 (8)1.3.1 现状 (8)1.3.2 国外市场预测 (10)1.4 原料说明 (11)1.4.1 物理性质 (11)1.4.2 化学性质 (11)1.5 二甲醚的性质 (12)1.5.1 化学性质 (12)1.5.2 物理性质 (12)1.5.3 DME的毒性 (13)第二章工艺流程介绍 (14)2.1生产方法简述 (14)2.1.1 甲醇脱水制二甲醚 (14)2.1.2 合成气直接合成二甲醚 (15)2.2 工艺流程说明 (17)2.2.1 原料甲醇 (18)2.2.2 反应 (18)2.2.3 合成气冷却 (18)2.2.4 二甲醚精馏 (18)2.2.5 甲醇塔和二甲醚精馏塔 (18)2.3生产工艺特点 (19)2.4主要工艺指标 (19)2.4.1 二甲醚产品指标 (19)2.4.2 催化剂的使用 (200)第三章塔设备计算及选型 (21)3.1 汽化塔及其附属设备的计算选型 (21)3.1.1 物料衡算 (21)3.1.2 热量衡算 (23)3.1.3 理论板数、塔径、填料选择及填料层高度的计算 (27)3.1.4 汽化塔附属设备的选型计算 (32)3.2 合成塔物料衡算 (32)3.3 精馏塔及其附属设备的计算选型 (33)3.3.1 物料衡算 (33)3.3.2 热量衡算 (34)3.3.3 附属设备的选型计算 (37)3.3.4 理论塔板数的计算 (37)3.3.5 精馏塔主要尺寸的设计计算 (38)3.3.6 塔径设计计算 (40)3.3.7 填料层高度的计算 (42)3.3.8 填料塔液体分布装置 (43)3.3.9填料塔壁厚的计算 (43)结论 (44)致谢 ....................................................................................... 错误!未定义书签。

甲醇制取混合芳烃产品工艺及工程技术开发前言由于世界煤炭储藏量远比石油和天然气多，因此，从煤炭出发制合成气--甲醇--烃类的研究曾经在国外70年代就已经开始。

例如：Mobil公司曾在1976年发表了Mobil法合成油技术，其总流程首先以煤或天然气作原料生产合成气，再用合成气制甲醇，最后将粗甲醇转化为高辛烷值汽油。

1985年，Mobil公司与新西兰合作在新西兰成功建立了一套日产汽油2000t的工业装置，运行10年。

近年来，随着世界原油价格的不断上升，无论是由煤气化--甲醇--烃类，还是天然气转化--甲醇--烃类等工艺都有非常广阔的发展前景。

国内许多单位也在积极开发和研究由煤炭转化为烃类的工艺，其中，山西晋煤集团引进莫比尔MTG二步法合成油工艺就属于煤炭转化为烃类的范围，该公司10万吨/年规模的甲醇合成油装置已经于2009年6月完成工程建设，并一次开车成功。

甲醇一步法制取烃类产品技术更是受到人们的高度关注。

中科院山西煤化所和赛鼎工程有限公司合作完成了甲醇一步法制取烃类的工艺包及催化剂的开发，甲醇一步法制取烃类产品工艺的研究，核心技术是催化剂的研制。

相关的后续工艺技术，可以用成熟的技术来匹配。

一步法工艺省略了甲醇转化制二甲醚的步骤，工艺流程更简单。

目前，10万吨/年规模的装置在国内已经成功运行。

一、甲醇一步法制取烃类工艺流程甲醇一步法制取烃类装置采用国内技术，装置主要由烃类合成单元、烃类分离单元、罐区单元等组成。

合成烃类装置由甲醇蒸发、过热、合成、粗烃冷却及分离、催化剂还原等部分组成。

烃类分离装置由气体脱除、液化气分离、产品分离和吸收等部分组成。

来自罐区的精甲醇首先经预热、蒸发和过热。

甲醇蒸气过热后送入合成烃类反应器，反应产生的反应热通过一个完整的热回收体系加以利用。

热的合成烃类反应物部分用来副产低压蒸汽，部分在甲醇气化系统内作为热介质，使反应热得到充分利用。

从甲醇气化系统来的过热甲醇蒸气送往合成烃类反应器与预热的循环气混合后送往两台正在运行的合成烃类反应器中。

j06a10013用不含溶质的吸收剂吸收某气体混合物中的可溶组分A ，在操作条件下，相平衡关系 为Y=mX 。

试证明：(L/V )min ＝m ?，式中?为溶质A 的吸收率。

j06a10103一逆流操作的常压填料吸收塔，用清水吸收混合气中的溶质A ，入塔气体中含A 1%(摩尔比)，经吸收后溶质A 被回收了80%，此时水的用量为最小用量的1.5倍，平衡线的斜率为1，气相总传质单元高度为1m ，试求填料层所需高度。

j06a10104在常压逆流操作的填料吸收塔中用清水吸收空气中某溶质A ，进塔气体中溶质A 的含量为8%（体积%），吸收率为98%，操作条件下的平衡关系为y =2.5x ，取吸收剂用量为最小用量的1.2倍，试求：① 水溶液的出塔浓度；② 若气相总传质单元高度为0.6 m ，现有一填料层高为6m 的塔，问该塔是否合用？注：计算中可用摩尔分率代替摩尔比，用混合气体量代替惰性气体量，用溶液量代替溶剂量。

j06a10105在 20℃和 760 mmHg ，用清水逆流吸收空气混合气中的氨。

混合气中氨的分压为10mmHg ，经吸收后氨的分压下降到0.051 mmHg 。

混合气体的处理量为1020kg/h ，其平均分子量为28.8，操作条件下的平衡关系为y =0.755x 。

若吸收剂用量是最小用量的5 倍，求吸收剂的用量和气相总传质单元数。

j06a10106在常压逆流操作的填料塔内，用纯溶剂S 吸收混合气体中的可溶组分A 。

入塔气体中A 的摩尔分率为0.03，要求吸收率为95%。

已知操作条件下的解吸因数为0.8，物系服从亨利定律，与入塔气体成平衡的液相浓度为0.03(摩尔分率)。

试计算：① 操作液气比为最小液气比的倍数；② 出塔液体的浓度；③ 完成上述分离任务所需的气相总传质单元数N OG 。

j06a10107某厂有一填料层高为 3m 的吸收塔，用水洗去尾气中的公害组分A 。

测得浓度数据如图，相平衡关系为y =1.15x 。