项目七 甲醇生产
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甲醇生产项目存在着什么危险因素安全对策措施有哪些1. 甲醇生产过程的危险因素甲醇是一种有毒、易燃、易爆的化学品,因此在生产过程中存在着很多危险因素,主要包括以下几个方面:1.1化学品危险甲醇的材料输送、储存和使用环境都具备了较大的危险性,一旦出现泄漏、溢出或者火灾等事故,会对周边环境和人员的健康造成不可逆转的影响。
此外,在使用过的催化剂,废水、废气等方面也存在着排放危险。
1.2耐热物料危险生产过程中会涉及到炉体、炉嘴、管道等耐热物料,如果质量不符合要求,就会导致物料可能爆炸、裂开等问题。
1.3生产工艺危险甲醇的生产过程在很多环节存在危险因素,如:原料加氢过程,分离精制过程,维护修理等环节,如果没有得到专业人员的严加控制就会出现安全事故。
1.4人为因素危险由于人的因果关系相对复杂,甲醇生产过程中人为因素可能会导致重大隐患。
操作员操作不当,未按照标准操作流程进行操作,未能及时检查设备是否异常等都有可能导致安全事故。
2. 甲醇危险因素应对措施为了保证甲醇生产中人员和周边环境的安全,需要采取以下措施:2.1 定期检查设备并保持良好的维护需要定期检查操作过程中重要设备,发现检查异常时及时修理。
同时进行设备的保养,保证设备长期使用过程中不出现故障,才能避免一系列安全隐患。
若无法保障设备长期使用,建议优先替换更加安全高效的设备。
2.2 加强人员培训和安全意识教育人员是生产过程的执行者,他们的技术水平和安全意识直接影响着生产操作过程中的危险因素控制。
因此,加强对人员的培训和安全意识教育是必不可少的,使员工能够准确地理解危险因素,并知道如何应对突发事件。
2.3 加强化学品管理由于甲醇具有较高的毒性、易燃、易爆等特点,因此在生产中需要对甲醇化学品进行有效的管理。
包括:购买符合标准的化学品、安排专人独立存储、严格控制化学品的使用、无危化品分区管控、定期检测化学品是否过期等。
2.4 严格执行制度和标准建立科学、完整、优质的生产标准和制度,并按照制度要求进行操作。
甲醇生产工艺流程图甲醇是一种重要的有机化合物,广泛应用于化工、医药和能源领域。
下面将介绍甲醇的生产工艺流程图及相关说明。
生产工艺流程图以下是甲醇生产的典型工艺流程图:1.原料准备:甲醇生产的主要原料是天然气和水。
2.蒸汽重整:天然气中的甲烷经过蒸汽重整反应产生合成气(一氧化碳和氢气)。
3.合成气净化:合成气通过净化设备去除杂质,保证反应的纯度。
4.合成反应:合成气在催化剂的作用下进行甲醇合成反应。
5.甲醇提取:从反应产物中提取和纯化甲醇,得到甲醇成品。
工艺步骤详解原料准备甲醇生产的原料主要是天然气和水。
天然气中的甲烷是甲醇的主要来源,通过气化反应转化为合成气。
蒸汽重整在蒸汽重整反应中,甲烷与蒸汽在高温高压条件下反应,生成一氧化碳和氢气。
这是甲醇合成反应的前驱步骤。
合成气净化合成气中可能含有二氧化碳、硫化氢等杂质,需要通过净化设备进行处理,以保证催化剂的稳定性和反应效果。
合成反应合成气在催化剂的作用下进行甲醇合成反应,生成甲醇。
合成气中的一氧化碳和氢气在特定温度下通过多级反应生成甲醇。
甲醇提取从反应产物中提取和纯化甲醇,通常采用蒸馏和结晶等工艺进行提纯,得到符合工业标准的甲醇产品。
结论甲醇生产工艺是一个复杂的过程,需要经过多个步骤的精心设计和操作才能获得高质量的产品。
通过合理控制反应条件、提高催化剂的活性和选择合适的分离工艺,可以提高甲醇生产效率和产品质量,满足不同需求。
以上是关于甲醇生产工艺流程图的介绍,希望能给您带来一些帮助和启发。
甲醇生产流程天然气制甲醇天然气是制造甲醇的主要原料。
天然气的主要组分是甲烷,还含有少量的其他烷烃、烯烃与氮气。
以天然气生产甲醇原料气有蒸汽转化、催化部分氧化、非催化部分氧化等方法,其中蒸汽转化法应用得最广泛,它是在管式炉中常压或加压下进行的。
由于反应吸热必须从外部供热以保持所要求的转化温度,一般是在管间燃烧某种燃料气来实现,转化用的蒸汽直接在装置上靠烟道气和转化气的热量制取。
由于天然气蒸汽转化法制的合成气中,氢过量而一氧化碳与二氧化碳量不足,工业上解决这个问题的方法一是采用添加二氧化碳的蒸汽转化法以达到合适的配比,二氧化碳可以外部供应,也可以由转化炉烟道气中回收。
另一种方法是以天然气为原料的二段转化法,即在第一段转化中进行天然气的蒸汽转化,只有约1/4的甲烷进行反应。
第二段进行天然气的部分氧化,不仅所得合成气配比合适而且由于第二段反应温度提高到800℃以上,残留的甲烷量可以减少,增加了合成甲醇的有效气体组分。
天然气进入蒸汽转化炉前需进行净化处理清除有害杂质,要求净化后气体含硫量小于0.1mL/m3,转化后的气体经压缩去合成工段合成甲醇。
煤、焦炭制甲醇煤与焦炭是制造甲醇粗原料气的主要固体燃料。
用煤和焦炭制甲醇的工艺路线包括燃料的气化、气体的脱硫、变换、脱碳及甲醇合成与精制。
用蒸汽与氧气(或空气、富氧空气)对煤、焦炭进行热加工称为固体燃料气化,气化所得可燃性气体通称煤气是制造甲醇的初始原料气,气化的主要设备是煤气发生炉,按煤在炉中的运动方式,气化方法可分为固定床(移动床)气化法、流化床气化法和气流床气化法。
国内用煤与焦炭制甲醇的煤气化一般都沿用固定床间歇气化法,煤气炉沿用UCJ炉,在国外对于煤的气化,已工业化的煤气化炉有柯柏斯-托切克(Koppers-Totzek)、鲁奇(Lurge)及温克勒(Winkler)三种,还有第二、第三代煤气化炉的炉型主要有德士古(Texaco)及谢尔-柯柏斯(Shell--Koppers)等。
甲醇生产项目存在着什么危险因素?安全对策措施有哪些?甲醇(Methanol,CH3OH)是结构最为简单的饱和一元醇,CAS 号为67-56-1或170082-17-4,分子量为32.04,沸点为64.7℃。
因在干馏木材中首次发现,故又称“木醇”或“木精”。
那么,在甲醇生产项目中又存在着哪些危险因素呢?今天小编为大家带来了一些相关的知识,下面我们一起来看看吧!甲醇生产工艺简介1、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+rH2SCO+H2O—→H2+CO2反应在6.5MPa(G)、1350~1400℃下进行。
建设项目试生产方案甲醇一、项目概述甲醇是一种重要的化工原料,广泛应用于合成甲醛、甲基叔丁基醚、醋酸、乙酸、甲基丙烯酸酯等有机化学品,以及制造氢气、氯气、氧气等气体,用作燃料、冷却剂等等。
本项目旨在建设一座年产10万吨甲醇的生产工厂。
二、试生产方案1. 原材料准备甲醇的主要原料是天然气,所以在工厂附近应该建设一座天然气储备站,以确保原材料的供应。
另外,还需要购置一定数量的催化剂和辅助剂,以保证甲醇的品质。
2. 生产流程甲醇的生产主要分为3个步骤:制气、合成气加氢和甲醇合成。
2.1 制气制气是将天然气转变为一种能够被反应利用的混合气体的过程。
经过各种装置处理后,将得到的天然气送入蒸汽重整炉中,经高温重整后生成CO+H2的混合气体。
混合气体进入水碱洗分离装置,将含有H2S和CO2的气体去除,产生的CO+H2混合气体再进入转化炉,经过催化剂的作用,生成合成气。
2.2 合成气加氢合成气加氢是将制气得到的合成气(CO+H2)加氢为一氧化碳和氢的混合气体(CO+3H2),同时还要除去同位素、尽量减少不良物质的产生。
一氧化碳质量分数应大于70%,同时预防积碳,以保证催化反应的进行。
2.3 甲醇合成甲醇合成是在高压(20-30MPa)下将加氢后的合成气进行催化反应得到。
反应过程中还涉及提高温度、用释放热量预热反应物、初步和深度冷却等操作。
合成的甲醇经凝结、脱水和精馏等工艺过程,得到符合国家标准的甲醇。
三、安全措施甲醇是一种易燃易爆品,所以生产过程中,必须采取一系列的安全措施。
1. 设立安全管理机构和职责明确。
2. 制定详细的安全生产规章制度、操作规程和事故应急预案等。
3. 安全生产培训和应急演练,提高员工的安全意识和应急处理能力。
4. 安全设施完备,包括防火、防爆、防溢、防毒等。
5. 定期检查、维护、保养设备,及时排除安全隐患。
6. 加强监测和检测,确保生产过程的安全。
7. 建立健全事故报告和调查处理制度,及时处理和报告各类事故事件。
甲醇生产流程甲醇,又称甲醇醇,是一种重要的有机化合物,化学式为CH3OH。
它是一种无色、易燃、有刺激性气味的液体,在工业上被广泛应用于合成有机化学品、溶剂、冷冻剂和燃料等领域。
甲醇的生产流程主要包括合成气制备、合成气转化和甲醇精制三个步骤。
首先,合成气制备是甲醇生产的第一步。
合成气是由一定比例的一氧化碳和氢气组成的气体混合物,通常以天然气、煤炭或生物质为原料制备。
合成气制备过程中,首先进行原料的气化,然后通过水煤气变换或部分氧化反应获得合成气。
其次,合成气转化是甲醇生产的关键步骤。
合成气转化主要包括催化剂的选择和反应条件的控制两个方面。
在催化剂的选择上,通常采用铜基或锌基催化剂,通过催化剂表面的化学反应将一氧化碳和氢气转化为甲醇。
在反应条件的控制上,需要控制反应温度、压力和气体流速等参数,以保证甲醇的高效产出。
最后,甲醇精制是甲醇生产的最后一步。
在甲醇精制过程中,主要包括蒸馏、结晶和萃取等工艺。
通过这些工艺,可以将甲醇中的杂质去除,获得高纯度的甲醇产品。
同时,甲醇精制过程中还需要对废水和废气进行处理,以保证环境的清洁和生产的可持续发展。
总的来说,甲醇生产流程是一个复杂的过程,需要多种工艺和技术的配合。
通过合成气制备、合成气转化和甲醇精制三个步骤,可以高效地生产出优质的甲醇产品,满足市场的需求。
在未来,随着科技的不断进步和创新,甲醇生产流程也将不断优化和完善,为甲醇产业的发展注入新的动力。
以上就是关于甲醇生产流程的简要介绍,希望对您有所帮助。
如果您对甲醇生产流程还有其他疑问或需要进一步了解,欢迎随时联系我们,我们将竭诚为您服务。
《化工生产技术》课程标准一、课程名称化工生产技术(701321)二、建议课时96学时(理论课时76+实践课时20);建议学分:6学分建议学期:第三学期三、课程定位本课程是高职高专化工专业的一门专业核心课程,主要阐述典型化工产品的生产方法、基本原理、工艺条件、工艺流程及主要设备,并对各工艺的操作规程、生产中经常出现的问题及处理方法进行介绍,主要内容包括三大部分:煤石油天然气的初步加工、无机化工典型产品生产技术(合成氨、尿素、硫酸、烧碱、纯碱等)、有机化工典型产品生产技术(乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲醇等)。
课程主要功能在于使化工工艺类专业的学生掌握化工工艺的基本理论和基本方法,为学生进行专业课程实践和实习就业打下坚实的基础,同时培养学生的实践能力、创新能力和团结协作的能力,并注重挖掘课程思政元素,培养学生爱岗敬业、团结协作的职业道德和勤奋踏实、一丝不苟的工作作风,注重德、智、体、美、劳全面发展。
四、课程设计思路1.课程开设的依据和内容选择标准依据《应用化工人才培养方案(2020版)》制定本课程标准,以提高学生技能为核心,以基本理论为主线,以知识点为基础,以学习任务为载体。
教学目标是强化学生的实际动手操作能力和创业创新能力,从而缩短学生的上岗适应期,以尽快适应实际工作的各项要求,教学模式的设计上强调学生的“适用性”。
课程的开设的依据和课程内容的选择,体现与化工总控工、仪表维修工、化工生产操作工的职业标准对接,课程的教学过程与化工操作过程对接。
2.课程内容设计本课程的课程内容选择依据是化工生产的两大主线:一条主线是煤、石油、天然气为主的原料化工,另一条主线是按照生产特点进行分类的无机化工、有机化工、精细化工、高分子化工等。
课程甄选每一个大类中典型的化工产品生产技术一一煤化工、石油化工、天然气化工、合成氨化工、尿素化工、甲醇化工等典型生产工艺组织教学。
每一个项目的教学,通过任务驱动法和项目引领法,引导学生完成典型化工产品生产过程反应原理、工艺过程、工艺条件、工艺设备、岗位操作等工作任务,培养学生分析问题和解决问题的能力。
甲醇项目商业计划书一、项目背景甲醇,又称甲醇醇或者甲基醇,是一种无色、无味的液体,是一种广泛应用的化工原料。
甲醇作为一种重要的有机化工原料,在合成有机化学品、制造溶剂、添加剂、防冻剂等领域有着广泛的应用。
随着国内化工行业的快速发展,尤其是在清洁能源和低碳发展的背景下,对甲醇的需求越来越大。
因此,本项目打算建设一条甲醇生产线,以满足市场对甲醇的需求。
二、项目概况1. 项目名称:甲醇生产项目2. 项目地点:中国大陆某省市3. 项目规模:年生产甲醇XX万吨4. 项目投资:XX亿元5. 项目产值:XX亿元/年6. 项目建设周期:XX年三、市场分析甲醇在目前的市场中有着广泛的应用,主要用于合成甲醇醚、甲醇酯、甲醇醚等,这些产品在化工、汽车、建筑等行业都有着重要的地位。
与此同时,在清洁能源领域,甲醇也得到了广泛的应用,被广泛用于制备生物燃料和生产氢气等。
随着全球对石油资源的逐渐枯竭,对替代能源的需求不断增长,甲醇作为一种清洁、环保的替代能源将迎来更加广阔的发展空间。
根据市场调研,目前我国对甲醇的需求量已达到XX万吨/年,而供给量却无法满足需求。
受这种供需矛盾的制约,我国对甲醇的依赖性较高,大量的甲醇需要进口。
因此,本项目建设的甲醇生产线有着巨大的市场需求,将成为我国甲醇市场的一匹黑马。
四、项目优势1. 项目地理位置优越,交通便利,便利于原材料和产品的运输。
2. 具备充足的资金实力,能够保证项目的顺利进行。
3. 拥有一支专业的团队,能够保证项目的高效运营。
4. 国内市场需求旺盛,项目发展前景广阔。
五、项目内容本项目主要建设一条年生产甲醇XX万吨的甲醇生产线,生产流程采用先进的化工技术,保证产品质量和产量。
在建设过程中将充分考虑环保要求,采取低碳、环保、高效的生产方式,保证对环境的友好。
六、项目投资1. 固定资产投资2. 流动资金3. 建设期利息4. 其他支出七、项目管理项目管理将采用现代化、科学化的管理方法,建立健全的管理体系,保证项目的高效运营。
甲醇怎么生产甲醇是一种重要的化工原料,广泛应用于医药、农药、塑料、涂料等多个行业。
它的主要生产方法包括天然气重整、合成气法和生物质法等。
本文将对甲醇的生产过程进行详细介绍。
天然气重整法是甲醇生产的主要方法之一。
首先,我们需要准备好含有甲醇碳原子的物质,这可以通过对天然气进行重整来获得。
重整反应通常在高温和高压条件下进行,通过控制反应条件可以使天然气中的甲烷转化为甲醇。
在重整反应中,首先将天然气与水蒸气进行混合,然后经过催化剂的作用,使甲烷发生部分氧化反应生成一氧化碳和氢气。
然后将一氧化碳和二氧化碳与水蒸气进行反应,生成合成气。
最后,将合成气经过一系列反应,通过甲醇合成催化剂催化生成甲醇。
此外,合成气法也是甲醇生产的一种重要方法。
合成气通常由一氧化碳和氢气组成,可以从天然气、煤炭等碳质燃料中获得。
合成气法主要分为低温与高温法两种。
低温合成气法的反应温度较低,一般在200℃至300℃之间。
在低温下,通过将合成气与催化剂进行反应,可以生成甲醇。
其中,催化剂的选择对反应的效果有着重要影响。
常用的低温合成气催化剂包括铜催化剂和铁催化剂等。
高温合成气法使用的反应温度较高,通常在300℃至500℃之间。
在高温下,催化剂的选择也是十分关键的。
常见的高温合成气催化剂包括氧化铬/铝催化剂、氧化铝/硅溶胶催化剂等。
此外,生物质法也是一种可持续发展的甲醇生产方法。
生物质法利用生物质资源作为原料,通过生物发酵或生物转化等方式,将生物质中的碳转化为甲醇。
这种方法相对于传统的化石燃料法更加环保、可再生。
总的来说,甲醇的生产可以通过天然气重整法、合成气法和生物质法等多种方法实现。
在实际应用中,我们需要根据实际情况选择最合适的生产方法,并结合催化剂的选择与反应条件的调控,以提高甲醇的产量和纯度。
希望这篇文章对你了解甲醇的生产过程有所帮助。
甲醇生产项目存在的危险有害因素分析与安全对策措施浅甲醇生产工艺简介1、气化a、煤浆制备由煤运系统送来的原料煤干基(C、中间罐区甲醇精馏工序临时停车时,甲醇合成工序生产的粗甲醇,进入粗甲醇贮罐中贮存。
甲醇精馏工序恢复生产时,粗甲醇经粗甲醇泵升压后送往甲醇精馏工序。
甲醇精馏工序生产的精甲醇,进入甲醇计量罐中。
甲醇生产项目存在的主要危险有害物质及物理特性甲醇生产的火灾危险性为甲类,生产过程中存在易燃、易爆、高温、低温、中压、有毒、窒息等危险有害因素,从原料到产品都具有较大的危险性,对职工的生命、健康产生严重的危害,装置一旦发生火灾、爆炸事故将给国家和人民的生命财产带来重大的损失。
因此,了解掌握甲醇生产过程中的危险有害因素分析及对策措施显得尤为重要。
主要的危险物质有:一氧化碳、氢、甲醇、氧、烧碱、盐酸等。
下面分别介绍这几类物质。
一氧化碳:一氧化碳(carbonmonoxide,CO)纯品为无色、无臭、无刺激性的气体。
分子量28.01,密度1.250g/l,冰点为-207℃,沸点-190℃。
在水中的溶解度甚低,但易溶于氨水。
空气混合爆炸极限为12.5%~74%。
一氧化碳进入人体之后会和血液中的血红蛋白结合,进而使血红蛋白不能与氧气结合,从而引起机体组织出现缺氧,导致人体窒息死亡。
因此一氧化碳具有毒性。
一氧化碳是无色、无臭、无味的气体,故易于忽略而致中毒。
一氧化碳为甲醇合成的原料之一,因此煤气化制甲醇时防止一氧化碳中毒尤为重要。
氢:氢是无色无臭气体,极微溶于水、乙醇、乙醚,无毒,无腐蚀性,极易燃烧,燃烧时火焰呈兰色,温度可达2000℃。
氢氧混合燃烧火焰温度为2100~2500℃,与氟、氯等能发生剧烈的化学反应,与空气混合能形成爆炸性混合物,遇火星、高温能引起燃烧爆炸,比空气轻,泄露后上升滞留屋顶或容器上部,不易自然排出,遇火源易引发爆炸。
爆炸极限是4.1~74.2%,最小点燃能量为0.019毫焦。
甲醇:别名:木醇,木精。
项目七 甲醇生产知识目标掌握影响甲醇生产的工艺条件及影响因素。
了解甲醇的理化性质、用途;了解甲醇的生产方法;熟悉甲醇生产设备知识;熟悉甲醇的工艺流程;掌握影响甲醇生产的工艺条件及影响因素。
能力目标•能够熟练利 用工具书、 网络资源 等; 能够运用外语 进行信息收集 和处理;能够对收集 信息进行分 类和归纳; 能够对生产工艺条件进行分析;能够对甲醇生产设备进行选择;能够读懂生产工艺流程图;编制操作规程的初步能力;对工作严格要求,一 丝不苟,实事求是, 不弄虚作假,严格遵守装置的操作规 程和操作方法,严格交 接班制度;培养安全生产、清洁生 产的意识具有团结协作的精神,素质目标主要内容任务一 甲醇工业概貌检索任务三 甲醇生产工艺参数确定 任务五 典型设备选择(拓展) 任务四 催化剂的选择与使用(拓展) 任务二 甲醇生产工艺路线分析与选择 任务六 甲醇生产工艺流程组织任务六 甲醇生产工艺流程组织任务一 甲醇工业概貌检索知识目标1.了解甲醇的理化性质;2.了解甲醇的产量3.了解甲醇工业的基本情况;3.了解甲醇工业的发展趋势。
能力目标1.能够熟练运用资源进行检索;2.能够对检索得到的信息和知识进行筛选。
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。
一、甲醇的基本性质(2)甲醇在世界范围内最大的用途是作为生产甲基 叔丁基醚(MTBE)的原料,甲醛和醋酸也占有一 定的比例。
(3)我国的最大用途是生产甲醛,作为生产农药和 医药的原料也占有一定的比例。
另外,生产醋酸 和MTBE消耗的甲醇量也逐年上升。
甲醇的用途:甲醇 有机合成原料有机溶剂人工合成蛋白能源单独使用混入汽油使用燃料电池燃料甲醛、氯甲烷、甲胺、甲基丙烯酸甲酯、甲基叔丁基醚、对苯二甲酸二甲酯、乙醇、乙二醇、甲苯、二甲苯、醋酸、醋酸乙烯,醋酐,甲焰甲酯、甲醇树酯洗涤剂物理性质: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 。
化学性质:①氧化(或脱氢)——银催化剂, 600~650℃催化剂也可是铜、铁钼等 这是目前生产甲 醛的主要方法 化学反应式?②与碱金属发生取代反应 如:甲醇钠的生成③脱水:单独生成二甲醚——在催化剂和高温条件下与氨反应脱水生成甲胺——在催化剂和高温、高压条件下④与芳胺反应生成甲基芳胺——在硫酸存在下加压加热反应如:在200℃和3.04MPa 与苯胺反应生成二甲基苯胺C 6 H 8 NH 2 +CH 3 OH C 6 H 5 N (CH 3 ) 2 +H 2O ⑤酯化反应 如:与甲酸反应生成甲酸甲酯⑥与氢卤酸反应生成卤代甲烷 CH 3 OH+HCl CH 3 Cl +H 2O ⑦与亚硝酸反应生成硝基甲烷烈性炸药⑧与乙炔生成甲基乙烯基醚——碱金属醇化物为催化剂⑨与一氧化碳合成醋酸——铑催化剂, 150~220℃和3.04MPa⑩与异丁烯合成甲基叔丁基醚——离子交换树脂为催化剂, 100℃以上⑾热分解——350~400℃下分解为一氧化碳和氢 常温下是稳定的甲醇对人体危害甲醇蒸汽与空气或氧气可形成爆炸性混合物,遇明火易 燃;与氧化剂发生强烈反应;对眼睛和皮肤有强烈刺激性, 可通过皮肤、呼吸道、消化道等引起中毒。
内服10mL有失明危险,30mL致人死亡,空气中最高允许 浓度50mg/m 3。
人身保护:如果工作时与甲醇直接接触,必须戴合适的防护眼镜。
流出或泄漏的甲醇必须用大量的水冲洗。
衣服上若沾上甲醇,必须迅速除去,不慎沾身体上时,应立即用肥皂及时洗涤,不能耽误。
③发展下游产品③发展下游产品 ①做大、做强①做大、做强 ②清洁能源②清洁能源 二、世界甲醇工业现状及发展趋势任务二、甲醇生产工艺路线分析与选择知识目标1. 了解甲醇的生产方法及特点2. 理解甲醇的生产原理能力目标1.能进行生产路线的选择2.能对甲醇生产过程进行动力性和热力学分析早期的木材干馏法,今天在工业上已灾被淘汰子。
目前是以含碳原料转化 为碳化合物,然后合成甲醇。
含碳原料目前主要是石油、煤炭,今后木材、 农副产品、有机废料、城市垃圾等将成为甲醇生产的主要原料。
一、氯甲烷水解法 CH 3 Cl+H 2 O +NaOH CH 3 OH+NaCl+H 2O 也可用消石灰代替烧结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。
故没有被工业采用一、甲醇生产方法二、甲烷部分氧化法 2CH 3 +O 2 2CH 3 OH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,这将是一个重要的方法三、由碳的氧化物与氢合成CO+2H22CH3OHCO2+3H22CH3OH+H2O1923年开发,目前成为工 业上广泛采用的方法一、甲醇生产原理OH甲醇化学式:CH3)为原料合成甲醇。
合成气( CO、H2甲醇合成反应是一个气相放热反应,化学反应方 程式如下:=CH 3 OH+Q (1) 主反应 CO+2H2CO 2 +3H 2 =CH 3 OH+H 2 O+Q (2)平行副反应连串副反应热力学分析Ø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。
Ø催化剂:铜基催化剂O 3 ,其中有活性的 主要成分:CuO、ZnO、AL2是铜,必须还原后使用。
=Cu+H 2 O还原方程式为:CuO+H2热力学分析主反应: ①反应热效应放热反应,25℃反应热为△H 0 298=-90.8KJ /mol 。
温度不同,热效应也不同温度越高反应的热效应也 越大。
常压不同温度的反应热计算反应热与温度压力关系?三、甲醇生产的热力学和动力学CO+2H 2 CH 3OHT<300℃ ,T ↓ , ↑,反应易失控P 低,T 高时,△H 变化小,故选择20MPa ,300~400℃(573~673K ),反应易控P H ¶ D ¶ / 高压低温时反应热大高压低温时反应热大 热力学分析a. 温度对平衡常数的影响温度对平衡常数的影响 K f只与温度 温度有关 2 4 11 3 8 24 2 101325 . 0 ) 10 23853 . 0 10 769446 . 0 10 102264 . 0 10 352404 . 0 ln 92839 . 5 / 26 . 9263 1652 . 13 exp( - - - - - ´ ´ + ´ - ´ + ´ - - + = T T TT T T K f 低温低温对反应有利 ②平衡常数热力学分析b. b.压力对平衡常数的影响压力对平衡常数的影响 P ↑,K N ↑ ,x E↑ ,故应在高压 高压下操作。
任务三 甲醇生产工艺参数确定知识目标1. 了解甲醇生产中各种影响因素2. 理解各种影响因素对甲醇生产的影响能力目标1.能对工艺参数进行分析、确定一、 反应温度的确定由碳的氧化物与氢合成甲醇的反应是加氢反应。
由热力学方法推导得到的平衡常数Kp,温度T 和热效应ΔH 之间的关系式为: 加氢反应是放热反应,其热 效应△H <0,所以 T ↑ ,K P ↓由合成气合成甲醇的反应为可逆放热反应,其 总速度是正、逆反应速度之差。
随着反应温度的增 加,正、逆反应的速度都要增加,但是吸热方向 (逆反应)反应速度增加的更多。
因此,可逆放热 反应的总速度的变化有一个最大值,此最大值对应 的温度即为“最适宜温度”,它可以从反应速度方程 式计算出来。
RT H P e A K 00 D - =Tx ArA =1rA =1rA =100允许温度最佳温度曲线平衡曲线最佳温度:对于一定的反应物系组成,某一可逆放热反应具有最大反应速率的温度称为相应于这个组成的最佳温度。
最佳温度曲线:相应于各转化率的最佳温度所组成的曲线, 称为最佳温度曲线。
实际生产中的操作温度取决于一系列因素。
如催化剂、压力、原料气组成、空间速度和设备 使用情况等。
尤其取决于催化剂。
高压法锌铬催化剂上合成甲醇的操作温度是低于 最适宜温度的。
在催化剂使用初期为640~650K,后 期提高到650~680K。
温度太高,催化剂活性和机械 强度很快下降,而且副反应严重。
低、中压合成时,铜催化剂特别不耐热,温度不 能超过570K,而470K以下反应速度又很低,所以最 适宜温度确定为500~540K。
反应初期,催化剂活性 高,控制在500K,后期逐渐升温到540K。
二、 反应压力的确定用ZnO-Cr 2 O 3催化剂时,反应温度高,由于 受平衡限制,必须采用高压25-35Mpa ,以提高其推动力。
而采用铜基催化剂时,由于其活性高,反 应温度较低,反应压力也相应降至5-10Mpa。
与副反应比,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。
但是增加压力要消耗能量,而且还受设备强度限制,因此需要综合各项因素确定合理 的操作压力。
(参见书图2-2) 反应 压力 综合 因素因素三、原料气的组成确定甲醇合成原料气化学计量比为 H 2︰CO=2︰1 CO CO 过量过量: 不利温度控制; 引起羰基铁在催化剂上的积聚,使催化剂失活,一般采用氢过量实际生产?H 2过量 过量: 抑制高级醇、高级烃和还原性物质的生成,提高甲 醇的浓度和纯度;氢导热性好,利于防止局部过热和催化剂床层温度控 制。
氢过量太多会降低反应设备的生产能力。
ZnCr 2 O 3 催化剂: H 2/CO 为4.5左右; 铜基催化剂: H 2/CO 为2.2 3.0 见书图2-3四、原料气纯度原料气中有一定含量的二氧化碳时,可以降低反应峰 值温度。
对于低压法合成甲醇,二氧化碳含量体积分数为 5%时甲醇收率最好。
此外,二氧化碳的存在也可抑制二甲 醚的生成。
原料气中硫化氢存在时,使铜催化剂中毒。
原料气中有氮及甲烷等惰性物存在时,使氢气及一氧 化碳的分压降低,导致反应转化率下降。
反应系统中的惰 性气体含量保持在一定浓度范围。
工业生产上一般控制循 环气量为新鲜原料气量的3.5-6倍。
五、空间速率空速影响选择性和转化率,直接关系到生产能力和单位时间的放热量。
锌铬催化剂上空速与接触时间、生产能力的关系空间速度/h 1 接触时间/s 产量/[m 3 /(m 3 催化剂∙h )] 6000 0.6 0.319000 0.4 0.32 18000 0.2 0.375 350000.10.75●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●空速太高:转化率降低,循环气量增加,从而增加能量消耗;增加分离设备和换热负荷,引起甲醇分离效果降低; 带出热量太多,造成合成塔内的催化剂温度难以控制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 ZnOCr 2 O 3: 3500040000h 1 CuOZnOAl 2 O 3:1000020000h 1任务四 催化剂的选择与使用知识目标1. 了解甲醇生产中所用催化剂的发展情况2. 理解催化剂在甲醇反应中的作用能力目标1.能对催化剂进行正确选择和使用方 法 催化剂条 件备 注 特点 压力,MPa 温度,℃高压法 ZnO-Cr2O3二元催化剂25~30 380~4001924年工业化(1)催化剂不易中毒,再生困难(2)副反应多低压法 CuO-ZnO-Al2O3三元催化剂5~ 10 220~2701966年工业化(1)催化剂易中毒,再生容易,寿命为12年(2)副反应少中压法 CuO-ZnO-Cr2O3三元催化剂10~15 220~2701970年工业化一、甲醇合成催化剂例如:XCN-98型催化剂v用于低温低压下由一氧化碳与氢合成甲醇,可适用于各种类型的甲醇合成反应器,具有低温反应活性高,热稳定性好的特点。