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合成气制甲醇ppt课件

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甲醇合成工艺PPT课件

甲醇合成工艺PPT课件
化石资源：原油储量占世界的2.43% 天然气储量占世界的1.20% 煤储量为世界人均的45%
淡水资源：相当世界人均的1/4，居世界第 110位
28
原油
冷凝水
LNG 海水 煤
铁矿石
25万吨
干气
催化裂化
催化裂解
燃料油1000万吨/ 聚年乙烯
乙烯 100万吨/年 其他化工产品
蒸汽
燃气发电
超临界发电
焦炉煤气
山西孝义
10
苏里格天然气公司
17
山东鲁西化工
25
山西原平
20
河北建滔
10
山东鲁南化肥厂
60
贵州贵化
20
旭阳焦化集团甲醇二期
10
河南延化化工有限责任公司 18
唐山中润公司二期
15
宁夏宝丰投资集团
20
山西兰花清洁能源公司
20
中煤能源
25
陕西榆林煤化科技新建
10
33
8.2甲醇的生产工艺原理
碳的氧化物与氢合成甲醇的反应式如下：
9
甲醇的化学性质
E 甲醇的羰基化制醋酸
甲醇与一氧化碳在250℃、50－70MPa下通过碘化钴均相 催化剂，或在180℃、3－4MPa下通过铑的碳基化合物为催 化剂(以碘为助催化剂)，能合成醋酸。
CH3OH+ CO
CH3COOH
F 甲醇的脱水制二甲醚
活性氧化铝
2CH3OH
CH3OCH3+H2O
250 ℃
蒸气压 平均热 燃料种类 分子量 /MPa（60 值
℃） /kJ/kg
二甲醚 46.0 1.35 31450
液化气 56.6 1.92 45760

甲醇的合成PPT课件

甲醇的合成PPT课件
•3
甲醇用途
(1)甲醇是一种用途广泛的有机化工产品,在农药、 医药、染料、香料、涂料等生产中都需要甲醇 作为原料或溶剂。甲醇作为有机产品在世界范 围内其产量仅次于乙烯、丙烯及纯苯等基础原 料，是基本的有机化工原料。
(2) 甲醇在世界范围内最大的用途是作为生产甲 基丁基醚（MTBE）的原料，甲醛和醋酸也占 有一定的比例。
•6
反应特点及催化剂
反应特点：甲醇合成反应是在有催化剂存在的 一个体积缩小的、可逆的、伴有多种副反应发 生的放热反应。
催化剂：铜基催化剂 主要成分：CuO、ZnO、AL2O3,其中有活性的
是铜，必须还原后使用。 还原方程式为： CuO+H2=Cu+H2O
•7
甲醇合成技术
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。
•4
甲醇合成工艺原理
甲醇的化学式：CH3OH 甲醇合成反应是一个放热反应，化学反应方程式如下 主反应：
CO+2H2→CH3OH +102.5kJ/mol CO2+3H2→CH3OH+H2O+59.6kJ/mol CO+H2O→CO2+H2+41.19 kJ/mol
•5
甲醇合成的副反应
2 CO+4H2 →CH3OCH3+H2O 2CO+4H2→C2H5OH+H2O 2CO+3H2→CH4+H2O nCO+2nH2→(CH2)n烃类+nH2O
合成甲醇工艺流程图
•1
甲醇简介
主要性质
甲醇是一种无色,略带乙醇香气的挥发性可燃液 体,在常压情况下,密度0.8100g/ml,甲醇沸点为 64.7 ,自燃点473 (空气中),461 (氧气中)可与水 互溶,在汽油中有较大的溶解度。

甲醇的生产ppt课件

甲醇的生产ppt课件
(1)经济方面
1：低压甲醇采用5Mpa的压力，有效的减小了动力设施的 能耗，减少了其生产中最主要的能耗。
❖ 2：低压甲醇采用5Mpa的压力，相对应地加大了设备的投 资，占地面积大，加大了建设费用。
❖ 3：低压甲醇采用铜系催化剂，活性高选择性好，提高了 产品质量。
❖ （2）技术方面
低压甲醇法为英国ICI公司在1966年研究成功的生产方法。 20世纪70年代，我国轻工部四川维尼纶厂从法国 Speichim公司引进了一套以乙炔尾气为原料日产300t低 压甲醇装置（英国ICI专利技术）。80年代，齐鲁石化公 司第二化肥厂引进了联邦德国Lurgi公司的低压甲醇合成 装置。技术成熟，具有很高的可靠性。
目录
任务1：生产方法的选择 任务2：生产准备 任务3：应用生产原理确定工艺条件 任务4：生产工艺流程的组织 任务5：正常生产操作 任务6：异常生产现象的判断和处理
ห้องสมุดไป่ตู้
任务一 生产方法的选 择
生产方法
木材或木质素干馏法
联醇生产法
合成气化 学合成法
氯甲烷水解法
甲烷部分氧化法
2.经济方面
❖ （1）利用合成氨已有设备联产甲醇具有投资省、见效快的优点，联
甲醇的性质和用途
❖ 用途
❖ 1.基本有机原料之一。主要用于制造甲醛、醋酸、 氯甲烷、甲胺和硫酸二甲酯等多种有机产品 。
❖ 2.用作涂料、清漆、虫胶、油墨、胶黏剂、染料、 生物碱、醋酸纤维素、硝酸纤维素、乙基纤维素、 聚乙烯醇缩丁醛等的溶剂。
❖ 3.是制造农药、医药、塑料、合成纤维及有机化工 产品如甲醛、甲胺、氯甲烷、硫酸二甲酯等的原料。 其他用作汽车防冻液、金属表面清洗剂和酒精变剂 等。
五：合成气化学合成法

焦炉煤气制甲醇 ppt课件

焦炉煤气制甲醇 ppt课件
铁（钴）钼催化剂的使用条件：温度350～430℃，压 力0.7 ～7.0MPa。此工艺操作温度高，运行成本高，适合于 有机硫含量较高的原料气精脱硫。
焦炉煤气制甲醇
10
第二节 焦炉气的净化
2. 有机硫低温水解+氧化铁、氧化锌脱硫
焦炉气先被引入有机硫水解槽，在有机硫水解槽中被 水解为硫化氢，再通入后序的氧化铁粗脱硫和氧化锌精脱硫 ，使硫含量满足后序工艺要求。
焦炉煤气制甲醇
19
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三、影响甲烷转化的因素
1.温度 2. 甲烷转化反应是可逆吸热反应，提高温度对反应平衡 和反应速率有利。
3. 控制转化气出口温度的方法：控制氧气量和焦炉气的入炉温 度。
5. 转化炉加入氧气的目的：使部分焦炉气燃烧以提供转 化反应所需的热。
水解催化剂的使用条件：温度90℃，压力0.77～ 5.0MPa。由于该脱硫工艺采用低温水解脱硫，故最终的脱 硫温度较低，较易满足后序工艺对合成气温度的要求。
焦炉煤气制甲醇
11
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第二节 焦炉气的净化
3. 铁钼+镍钼两级加氢、铁锰+氧化锌两级吸收
该工艺对传统铁（钴）钼催化加氢+氧化铁、氧化锌脱 硫二提出了一些改进。
焦炉煤气制甲醇
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二、焦炉气转化工艺
2. 非催化部分氧化转化法
第一阶段： 2H2 + O2 → 2H2O
CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O 第二阶段： CH4 + H2O → CO + 3H2 控制步骤 优点：不需要催化剂、精脱硫可以后移，无需再加蒸汽
、转化气中CO2的含量较满足甲醇合成；
15
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一、焦炉气转化的原理

合成气制备甲醇原理与工艺

合成气制备甲醇原理与工艺

合成气制备甲醇原理与工艺合成气制备甲醇是一种重要的工业化合成过程，它将合成气（一氧化碳和氢气）转化为甲醇。

合成气制备甲醇具有高效能、高选择性、多样性等优点，在化工、医药、能源等领域具有广泛的应用。

本文将介绍合成气制备甲醇的原理和工艺。

一、合成气制备甲醇的原理1.一氧化碳的水合反应：CO+H2O→CO2+H2在反应器中，一氧化碳和水反应生成二氧化碳和氢气。

这一反应是可逆的，所以通过控制反应温度和压力，可以提高反应的转化率。

2.一氧化碳的加氢反应：CO+2H2→CH3OH在适当催化剂的存在下，一氧化碳和氢气进一步反应生成甲醇。

这个反应也是可逆的，所以控制反应条件能够提高反应的选择性和转化率。

3.甲醇水合反应：CH3OH+H2O→CH4+H2O由于甲醇在高温下容易进一步反应生成甲烷和水，所以需要适当控制反应温度和催化剂的存在。

二、合成气制备甲醇的工艺1.合成气的净化合成气中的杂质对反应的选择性和转化率有很大影响，所以需要对合成气进行净化处理。

常见的净化方法包括除硫、去除有机气体、气体冷凝等。

2.反应器的选择反应器的选择对于合成功率和选择性有很大影响。

常见的反应器包括固定床反应器、流动床反应器、随压式反应器等。

不同的反应器有不同的优点和适用范围，需要根据实际情况选择。

3.分离和纯化反应生成的甲醇需要进行分离和纯化，以得到高纯度的甲醇产品。

常见的方法包括蒸馏、吸附、膜分离等。

三、合成气制备甲醇的工艺改进和发展为了提高甲醇的选择性和转化率，研究者们一直在不断改进和发展合成气制备甲醇的工艺。

以下是一些常见的工艺改进和发展：1.催化剂的改进：研究人员通过调整催化剂的组成和结构，改善催化剂的活性和稳定性，提高甲醇的选择性和转化率。

2.反应条件的优化：通过控制反应温度、压力、气体配比等反应条件，提高甲醇的选择性和转化率。

3.催化剂的再生：随着反应的进行，催化剂会逐渐失活，需要进行再生。

研究人员开发了一系列的方法来再生催化剂，延长其使用寿命。

甲醇生产工艺PPT幻灯片课件

甲醇生产工艺PPT幻灯片课件
• 1.0MPa管网 度180-200℃
• 0.5MPa管网 度159℃
压力9.0-9.5MPa 温 压力2.3-2.5MPa 温 压力0.9-1.0MPa 温 压力0.4-0.5MPa 温
12
氮气系统
低压氮气管网 中压氮气管网
氮气压缩机 高压氮气管网
空分精馏塔下塔抽取 低压氮经水浴系统或是
气化氮压机
• 我们知道化工生产一般都需经过三个步骤方能得到产品，即造气→净化→合 成三个阶段。我们的甲醇生产也不外乎如此，下面我们就逐一的进行论述。
3
(1) CO + 2H2 CuCat (2) CO2 + 3H2 CuCat
CH3OH（ g）+ △Hθ298 CH3OH（ g）+ H2O（ g） + △Hθ298
8
第二部分 工艺流程简述
9
公用工程系统
公用工程定义 可以简单理解为：通用性，为各主装置
服务
10
我们公司的公用工程系统
• 主要包含： • 蒸汽系统 • 氮气系统 • 水系统 • 空气系统 • 燃料气、液化气，输煤系统、电等
11
蒸汽系统
• 四大蒸汽管网
• 9.8MPa管网 度525-540℃
• 2.5MPa管网 度375-395℃
在合成甲醇前，必须首先制备合格的、配比合适的、没有其他杂质的合成气。
4
项目简介
100万 • 生产规模：生产
吨/年甲醇、10万吨/年二甲醚
• 生产结构：空分装置 气化装置 净化装置 硫回收装置 甲醇合成精
馏装置 二甲醚装置 及 锅炉、热电站、供排水、污水处理
• 其生产工艺是：
– 原料煤经破碎、筛分后进入湿式磨机与水混合磨至含固量约60%的水煤浆，

甲醇合成工艺介绍ppt

甲醇合成工艺介绍ppt
甲醇是一种有机化合物，分子式为CH3OH，是一种无色、易燃、有毒的液体。
甲醇具有强烈的刺激性气味，相对密度为0.791，熔点为-93.5℃，沸点为64.7℃ 。
甲醇在空气中最高允许浓度为500mg/m3，超过这个浓度会对人体健康产生危害 。
甲醇合成工艺的重要性
01
甲醇是重要的有机化工原料，可用于合成许多有机化合物，如 甲醛、乙酸、丙酮等。
化剂层。
高压气体也有利于提高 反应速度和转化率。
冷却器
冷却器用于将反应 后的高温气体降温 。
冷却后的气体返回 合成塔进行再次反 应。
一般采用管式或板 式换热器，使高温 气体与冷却水或制 冷剂进行热交换。
分离器
分离器用于分离出未反应的原料和副产品。
分离出的未反应的原料可再次进入合成塔进行反 应。
副产品则可作为其他化工产品的原料进行再利用 。
随着环保意识的提高和能源结构的调 整，甲醇合成工艺将面临更多的挑战 和机遇。
甲醇合成工艺流程
合成气制备
天然气蒸汽转化
将天然气与水蒸气反应，在高温高压下实现甲烷的 转化。
煤气化
通过煤与氧气反应生成合成气，为甲醇合成提供原 料气。
生物质气化
生物质在高温下气化生成合成气，实现生物质资源 的转化利用。
合成气净化
甲醇合成工艺的发展趋势与挑 战
新技术发展动向
新型催化剂
研发新型、高效、环保的催 化剂是未来的发展趋势，可 提高甲醇合成效率，降低能
耗和减少环境污染。
优化反应条件
通过优化反应温度、压力、 气体组成等条件，提高甲醇 合成反应的转化率和选择性
。
节能减排技术
发展新型节能减排技术，实 现甲醇合成工艺的绿色生产

甲醇的生产方法

甲醇的生产方法

甲醇的生产方法
甲醇，又称甲醇醇、甲酒精，是一种无色、易燃、有刺激性气味的液体。

甲醇
是一种重要的有机化工原料，广泛用于制造甲醛、甲酸、甲苯、二甲醚等化工产品，同时也可用于制造溶剂、染料、涂料、塑料、医药、农药等。

甲醇的生产方法主要包括合成气法、天然气重整法、煤气化法和生物法。

其中，合成气法是目前主要的甲醇生产方法之一。

合成气法是通过气相催化剂在一定温度和压力下，将一定比例的一氧化碳和氢气转化成甲醇。

该方法具有原料来源广泛、生产成本低、产品纯度高等优点，因此得到了广泛应用。

天然气重整法是利用天然气作为原料，通过重整反应制备合成气，再将合成气
转化成甲醇。

这种方法具有原料资源丰富、能耗低、产品纯度高等优点，是目前甲醇生产的重要方法之一。

煤气化法是利用煤炭作为原料，通过煤气化反应制备合成气，再将合成气转化
成甲醇。

这种方法可以有效利用煤炭资源，但由于煤气化过程复杂，生产成本较高，因此在甲醇生产中的应用相对较少。

生物法是利用生物质作为原料，通过生物转化反应制备合成气，再将合成气转
化成甲醇。

这种方法具有原料来源可持续、对环境友好等优点，是一种具有潜力的甲醇生产方法。

总的来说，甲醇的生产方法多种多样，各有优劣。

在选择生产方法时，需要综
合考虑原料资源、能源消耗、生产成本、产品纯度等因素，以及对环境的影响。

随着科技的不断进步和创新，相信未来会有更多高效、低成本、环保的甲醇生产方法出现，为甲醇工业的发展带来新的机遇和挑战。

《合成气制甲醇》课件

《合成气制甲醇》课件

五、合成气制甲醇的优缺点
优点
合成气制甲醇具有资源丰富、可再生性强和污 染较少的优点。
缺点
合成气制甲醇的过程中存在能耗高、技术难以 掌握等缺点。
六、结语
合成气制甲醇的未来发展趋势
未来，随着科技的进步和环保意识的提高，合成 气制甲醇将朝着更高效、更环保的方向发展。
发展合成气制醇的意义
合成气制甲醇有助于提高能源利用效率、减少对 化石能源的依赖，推动能源结构的转型。
《合成气制甲醇》PPT课 件
在这个PPT课件中，我们将深入探讨合成气制甲醇的过程、技术路线和应用 领域么是合成气？
2 为什么要制甲醇？
合成气是一种由氢气和一氧化碳组成的混 合气体，用于工业和能源生产。
甲醇是一种重要的有机化学品，广泛应用 于工业生产和能源领域。
二、合成气制甲醇的基本程
1
生成合成气的方法
通过煤气化、重油转化、生物质气化等方法获得合成气。
2
合成气制甲醇的流程
将合成气经过催化反应转化为甲醇，在多级反应器中完成。
3
甲醇的化学性质
甲醇具有较高的溶解性、挥发性和可燃性，是一种重要的有机溶剂和燃料。
三、合成气制甲醇的技术路线
传统路线
传统合成气制甲醇路线包括低压法和高压法， 具有成熟的技术和较低的投资成本。
先进路线
先进路线包括先进催化剂和新型反应器等技术， 具有高效率和环保性。
四、合成气制甲醇的应用
甲醇的用途
甲醇广泛用于化工、制药、 涂料等行业，是重要的原 料和溶剂。
工业领域中的应用
合成气制甲醇在合成液体 燃料、合成塑料和合成橡 胶等工业领域有广泛应用。
能源领域中的应用
甲醇可以作为清洁燃料和 能源储存介质，用于汽车、 燃料电池等能源领域。

合成气制甲醇

合成气制甲醇

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。

甲醇生产工艺流程图ppt(40张)

甲醇生产工艺流程图ppt(40张)

nCO+2nH2
(CH2)n+nH2O +Q
2、甲醇的生产工艺条件
生产温度 270℃左右
压力
5MPa
催化剂 铜基催化剂(CuO—ZnO—Cr2O3) 气体组成（CO-CO2-H2体积分数）/%为2-28-
70
甲醇生产工艺流程图(PPT40页)
任务点2 工艺条件影响因素
在甲醇生产过程中，影响甲醇生成的因素很多， 比如：温度、压力、催化剂、空速、气体组分等。
② 发现了铜基催化剂，此催化剂的选择性比锌-铬催化 剂好，消耗在副反应中的原料气和粗甲醇中的杂质 都比较少，并且还大大降低了温度和压力使反应过 程易于控制。
③ 中压法在低压法的程度上又提高了催化剂的性能， 使得流程简单、投资省、见效快，使甲醇工业得到 进一步的发展，但是中压法合成甲醇的原料气中含 硫总量应小于1mL/m3，对原料气的要求很严格，再 者中压法也不适应与大批量生产。
甲醇生产工艺流程图(PPT40页)
甲醇生产工艺流程图(PPT40页)
（1）、温度高会影响催化剂的使用寿命。在温 度高的情况下，铜基催化剂晶格发生变化，催 化剂活性表面逐渐减少。如果温度超过280℃， 催化剂活性很快丧失。
（2）、温度高会影响产品质量。反应温度高， 在CO加H2的反应中，副反应生产量增加，使 粗甲醇中杂质增加，不但影响产品质量，而且 增加了H2的单耗。
1、温度
从化学平衡考虑，温度提高，对平衡不利；从 动力学考虑，温度提高，反应速率加快。因而，存 在最佳温度。甲醇合成铜基催化剂的使用温度范围 为210~270oC。温度过高，催化剂易衰老，使用寿 命短；温度过低，催化剂活性差，且易生成羰基化 合物。为保证催化剂使用寿命，应在确保质量的前 提下，尽可能控制温度较低些。

合成气制甲醇ppt课件

合成气制甲醇ppt课件

空速:影响选择性和转化率,直接关系到催化剂的生产 能力和单位时间的放热量。
适宜的空速与催化剂的活性、反应温度及进塔气体 的组成有关
ZnO-Cr2O3: 20000-40000h-1 CuO-ZnO-Al2O3： 10000h-1
●增加空速在一定程度上能够增加甲醇产量
●增加空速有利于反应热的移出，防止催化剂过热
ZnO-Cr2O3：
380 ～ 400℃
CuO-ZnO-Al2O3： 230 ～ 270℃
与副反应相比，主反应是摩尔数减少最多而平衡常数最小的 反应，因此增加压力合成甲醇有利
反应压力 反应压力因催化剂种类而异
b.空速
ZnO-Cr2O3： 30 MPa CuO-ZnO-Al2O3： 5 ～10MPa
眼睛防护：戴化学安全防护眼镜。 身体防护：穿防静电工作服。 手防护： 戴橡胶手套。
急救措施
皮肤接触：脱去被污染的衣着，用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。 眼睛接触：提起眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗。就医。 吸入： 迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，
要输氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸。就医。 食入：饮足量温水，催吐，用清水或1%硫代硫酸钠溶液洗胃。就医
上世纪40年代以后随着天然气的大量发现, 以煤为原料的甲醇 生产受到冷落。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%。但是在南非以煤为原料的甲醇工业化生 产从未中断过。 考虑到未来能源的发展及环境保护等方面的因素, 以煤为原料 的甲醇生产工艺又重新受到人们的重视.我国由于受天然气资源和 价格的制约，国家已经限制用天然气生产化工产品，而是把天然 气优先用于城市作燃料，在我国,已建和在建的甲醇装置中以天然 气为原料的约占三分之一左右。

甲醇合成—甲醇合成的工艺流程(甲醇生产技术课件)

甲醇合成—甲醇合成的工艺流程(甲醇生产技术课件)

5、动力消耗 小。
知识点4 中压法甲醇合成工艺流程
工艺流程特点
1、催化剂寿 命较长；
2、有效地降 低建厂费用和 甲醇生产成本。
高压法
25-27MPa压力下在铜基催化剂上 合成甲醇的技术，出口气体中甲醇 含量为4%左右，反应温度为230290℃。高压法生产压力过高、动 力消耗大，设备复杂、产品质量较 差。
专业类：化工技术
1
+
2
-
知识点
3
4
知识点1 甲醇合成概要
排 放 气
3
6
5
4
粗 甲
2
1
醇
新鲜气
甲醇合成工艺流程示意图 1—新鲜气压缩机 2—热交换器 3—甲醇合成塔 4—水冷却器 5—甲醇分离器 6—循环机
甲醇合成 的方法
合成气（CO+H2） 生产甲醇
• 1.高压法 • 2.低压法 • 3.中压法
低压法
① ICI低压甲醇合成工艺 低温高活性的铜基催化剂上合成甲 醇，反应在230-270℃及5MPa下进 行，副反应少，粗甲醇中的杂质含 量低。 ② Lurgi低压甲醇合成工艺 采用管壳型反应器在5.2MPa 220℃左右出塔气含甲醇7%。
中压法
中压法是在低压法研究的基础上进 一步发展起来的，因此发展了压力 为10Mpa左右的甲醇合成中压法。 （该法的关键在于使用了一种新型 的铜基催化剂）
联醇法
其他原料生产甲醇
• 1.甲烷氧化制甲醇 • 2.液化石油气氧化法
知识点2 高压法甲醇合成工艺流程
工艺流程特点
①
采用自热式连续合成塔
②
采用往复式压缩机
④ 技术成熟
③ 投资及生产成本高
知识点3 低压法甲醇合成工艺流程

甲醇生产—合成气制备甲醇

甲醇生产—合成气制备甲醇

生产甲醇的工艺流程图 压缩
生产甲醇的工艺流程图
压缩
通过往复式或透平式压缩机，将净化后的气 体压缩至合成甲醇所需要的压力，压力的高 低主要视催化剂的性能而定。
气体原料生产合成气 液体原料制取合成气 固体原料制取合成气
气体原料生产合成气
• 可用于制造合成气的气体原料主要有天然气、焦炉气、 炼厂气和乙炔尾气等，其中天然气是制造合成气的主要原 料。 • 天然气的主要组分是甲烷，还含有少量的其他烷烃。以 天然气为原料生产合成气的方法主要有水蒸气转化法和部分 氧化法等。 • 1．天然气水蒸气转化法 • 在高温和催化剂存在下，天然气与水蒸气反应生产合成 气的方法称为水蒸气转化法。
生产甲醇的工艺流程图
原料气的制备
• 合成甲醇，首先是制备原料气－合成气。 • 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）。
目前工业生产应用最广泛的方法。 • 甲烷与水蒸气在催化剂上发生的反应为：
• 天然气中所含的多碳烃类与水蒸气发生类似反 应：
2．部分氧化法 部分氧化法是指用氧气（或空气）将烷烃部分

甲醇的生产讲解

甲醇的生产讲解

这些副反应的产物还可以进一步发生脱水, 这些副反应的产物还可以进一步发生脱水,缩 酰化或酮化等反应,生成烯烃,酯类, 水,酰化或酮化等反应,生成烯烃,酯类,酮类等 副产物. 副产物. 当催化剂中含有碱性化合物时, 当催化剂中含有碱性化合物时,这些化合物生 成更快. 成更快. 副反应不仅消耗原料, 副反应不仅消耗原料,而且影响粗甲醇的质量 和催化剂的寿命. 和催化剂的寿命. 特别是生成甲烷的反应,是一个强放热反应, 特别是生成甲烷的反应,是一个强放热反应, 不利于操作控制, 不利于操作控制,而且生成的甲烷不能随产品冷 凝,存在于循环系统中更不利于主反应的化学平衡 和反应速率. 和反应速率.
二,生产甲醇的原理
1.主,副反应 主反应: 当有二氧化碳存在时,二氧化碳按下列反应生成甲醇: 当有二氧化碳存在时,二氧化碳按下列反应生成甲醇:

副反应 :
(1)平行副反应 )
当有金属铁, 反应. 当有金属铁,钴,镍等存在时,还可以发生生碳反应. 镍等存在时, (2)连串副反应 )
但是,即使与碱溶液共沸至 但是,即使与碱溶液共沸至140℃,其水解速度仍很慢. ℃ 其水解速度仍很慢.
在300～350℃,在碱石灰作用下氯甲烷可以定量地转变 ～ ℃ 为甲醇和二甲醚,反应式如下: 为甲醇和二甲醚,反应式如下:
在350℃,于流动系统中进行这一过程时,所得到的甲 ℃ 于流动系统中进行这一过程时, 醇产率为67%,二甲醚为 醇产率为 ,二甲醚为33%.氯甲烷的转化率达 .氯甲烷的转化率达98%. . 尽管反应指标尚好,又是在常压下进行反应, 尽管反应指标尚好,又是在常压下进行反应,工艺简 但反应过程中氯以氯化钙的形式消失, 单,但反应过程中氯以氯化钙的形式消失,因此水解法价格 昂贵,没有在工业上得到广泛应用. 昂贵,没有在工业上得到广泛应用.
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1923年，德国巴斯夫BASF公司在合成氨的基础上，用铬锌催化剂在高温高压下， 由CO和H2合成甲醇的工业化生产，压力25～35MPa，温度320～400℃ 1966年，英国帝国化学工业有限公司(ICI)使用铜基催化剂低压合成甲醇， 压力5～10MPa，温度230～280℃，后来又实现了中压法合成工艺的开发， 帝国化学工业有限公司已被荷兰的阿克苏诺贝尔公司收购 与此同时，德国Lurgi公司也成功开发了中低压合成的工艺
合成气制甲醇
内 容 导 览
甲醇的认识
甲醇的生产历史
煤气合成甲醇的原理
合成工艺与分析
一、甲醇的认识
1.1 基本性质
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
1.2 毒性
有毒性 侵害视觉神经网膜
4-10g纯甲醇可严重中毒 7-8g可导致失明 30-100g就会死亡
轻度中毒：头疼、头晕、轻度失眠、乏力、咽干、 胸闷、腹疼、恶心、呕吐、视力减退
中度中毒：神志模糊、眼球疼痛、由于视神经萎缩可导致失明 重度中毒：剧烈头疼、头晕、恶心、意识模糊、双目失明、抽搐、昏迷、死 亡
防护措施
呼吸系统防护：可能接触其蒸气时，应该佩戴过滤式防毒面罩(半面罩)。紧 急事态抢救或撤离时，建议佩戴空气呼吸器 眼睛防护：戴化学安全防护眼镜。 身体防护：穿防静电工作服。 手防护： 戴橡胶手套。
平衡常数 a. 温度对平衡常数的影响 Kf只与温度有关
8 3 11 4 2 0 . 769446 10 T 0 . 23853 10 T ) 0 . 101325
工业方法：
一、氯甲烷水解法
CH3Cl+H2O +NaOH CH3OH+NaCl+H2O NaOH也可用消石灰代替烧结
在350℃，于流动系统中进行，所得到的甲醇产率为67%。 氯甲烷的转化率达98%。水解速度慢，价格昂贵。该法中氯元 素以氯化钠或氯化钙的形式损失掉，原料利用率低。（故没有 被工业采用）
氧化脱氢 羰基化 醚化 无机酸酯化 CH3OH 脱水 氧化羰基化 裂解 甲醛 醋酸、甲酸甲酯 甲基叔丁基醚 磷酸三甲酯 硫酸二甲酯 二甲醚
碳酸二甲酯 氢气 氯代甲烷
甲醇蛋白
氯化氢
生化
甲醇是仅次于三烯和三苯的重要基础有机化工原料：
染料 塑料 合成橡胶
甲醇的用途
合成纤维 农药、杀虫剂 医药：磺胺类、合霉素 醋酸
3.2 反应机理 主反应 △H298=-90.8kJ/mol CO 2 H CH OH 2 3
△H298=-49.5kJ/mol 2 H CH OH H O CO2 存在时 CO 2 2 3 2
副反应
4 CO 8 H C H OH 3 H O 2 4 9 2 CO H CO H O 2 2 2
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。
2 CO 4 H CH OCH H O 2 3 3 2 CO 3 H CH H O 2 4 2
• T<300℃ ，T↓ ， H / P ↑，反应易失控 • P低，T高时，△H变化小，故选择20MPa，300～400℃,反 应易控
高压法合成甲醇劣势： 操作压力大 动力消耗大 设备复杂 产品质量差
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。 早期主要是以煤为原料生产的。 上世纪40年代以后随着天然气的大量发现, 以煤为原料的甲醇 生产受到冷落。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%。但是在南非以煤为原料的甲醇工业化生 产从未中断过。 考虑到未来能源的发展及环境保护等方面的因素, 以煤为原料 的甲醇生产工艺又重新受到人们的重视.我国由于受天然气资源和 价格的制约，国家已经限制用天然气生产化工产品，而是把天然 气优先用于城市作燃料，在我国,已建和在建的甲醇装置中以天然 气为原料的约占三分之一左右。
急救措施
皮肤接触：脱去被污染的衣着，用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。 眼睛接触：提起眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗。就医。 吸入： 迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难， 要输氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸。就医。 食入：饮足量温水，催吐，用清水或1%硫代硫酸钠溶液洗胃。就医
1.3 化学性质及应用
生产原料-----合成气的制备
气体原料生 产合成气 液体原料制 取合成气 水蒸气转化法 部分氧化法 水蒸气转化法 部分氧化法
固体原料制 取合成气
三、煤气合成甲醇的原理
3.1 合成气制备
煤与空气中的氧气在煤气化炉内制得高 CO 含量的粗煤气 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 经净化工序将多余的 CO2 和硫化物脱除后即是甲醇合成气。 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。
甲醇燃料： ⑴甲醇汽油混合燃料 ⑵合成醇燃料 (4)与异丁烯合成甲基叔丁基醚（MTBE） 高辛烷值无铅汽油添加剂 (5)与甲基叔戊基醚（TAME）合成汽油含氧添 加剂
二、甲醇的生产历史
早期的木材干馏法,就是木材在长时间的加热 炭化过程中，产生可凝或不可凝的挥发性物质， 通过精馏这些物质，可获得天然甲醇，俗称木醇。
二、甲烷部分氧化法
2CH3+O2
2CH3OH
条件：在催化剂作用下，采用压力101.32～ 202.ห้องสมุดไป่ตู้4×105Pa， 350～500℃ 该法由于氧化过程不易控制，目前甲醇收率不高，但是，该法 工艺流程简单，节省投资。随着技术的发展，收率的提高，这 将来是一个重要的方法
三、由碳的氧化物与氢合成
目前工业上采用的合成方法