低压甲醇合成塔流程

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。

课程设计任务书设计（论文）题目：鲁奇低压法合成甲醇1．课程设计的主要内容及基本要求设计说明书根据设计题目，进行生产实际调研或查阅有关技术资料，在此基础上，通过分析研究，选定适宜的流程方案和设备类型，确定原则的工艺流程。

同时，对选定的流程方案和设备类型进行简要论述。

说明书内容：封面、目录、设计题目、概述与设计方案简介、工艺方案的选择与论证、工艺流程说明、专题论述、参考资料等。

字数不小于8000字。

工艺流程图将设计的工艺流程方案用带有控制点的工艺流程图表示出来，给出流程所需全部设备、标出物流方向及主要控制点。

图幅2号。

设备平面或立面布置图根据工艺流程图，选择部分设备（至少一个工段，且设备台数不少于10台），按《过程装备成套技术设计指南》的要求进行设备布置。

图幅3号2．指定查阅的主要参考文献及说明过程装备成套技术设计指南》（兼用本课程设计指导书）、《过程装备成套技术》、《化工单元过程及设备课程设计》3．进度安排中文摘要主要介绍了甲醇生产的基本原理、工艺条件、工艺过程、主要设备和操作注意事项。

内容包括：甲醇及其水溶液的性质；合成甲醇的工业发展概况；以天然气为原料制甲醇原料气；以固体燃料为原料制甲醇原料气；空气的液化分离；甲醇合成反应；粗甲醇的精馏。

关键词：甲醇合成；发展概况；流程目录中文摘要 (2)前言 (4)第一章工艺流程论证 (5)1.1甲醇的相关知识 (5)1.2 原料选择 (5)1.2.1原料为天然气 (5)1.2.2原料为石脑油 (5)1.2.3原料为重渣油 (6)1.3 工艺流程及说明 (7)1.3.1 消耗定额（按生产每吨甲醇计） (7)1.3.2 制法 (8)1.3.3 鲁奇低压法制甲醇的主要优点 (8)第二章典型机器设备选型与论证 (10)2.1 循环压缩机 (10)2.2 水冷凝器 (10)2.3 泵的选型 (11)第三章总结 (15)参考文献 (16)前言在这里采用的是以天然气为原料的鲁奇低压法合成甲醇。

低压法甲醇合成的工艺流程如图所示。

天然气（或煤气）经加热炉预热后在反应器中转化后得到合成气（H2和CO），然后经换热冷却后脱硫，使含硫量不超过0.5×10-6，然后经水冷却分离出冷凝水后进入合成氨压缩机，压缩至压力略低于5MPa，与循环气混合后再经压缩至5MPa，进入合成反应器反应（催化剂为铜基催化剂，操作压力为5MPa，温度240~270℃）由反应器出来的气体含甲醇6%~8%，经换热器与合成气进行热交换后进入水冷器，使产物甲醇冷凝。

然后在甲醇分离器中将液态的甲醇与气体分离，再经闪蒸除去轻组分（分离出的气体含大量的氢和一氧化碳，返回循环压缩机），得到的甲醇（还含有）送精馏塔精制（除去重组分，如乙醇、高级醇、水等）。

苯乙烯的生产工艺流程说明。

苯、多乙苯、三氯化铝和氯乙烷在配置槽中加热（至333K~343K）搅拌配制催化络合物，与乙烯、吸收苯后的二乙苯连续从烷基化反应器下部通入反应器中进行反应。

反应器顶部出来的气体主要是苯，经冷凝后循环利用，未冷凝的气体用二乙苯吸收后废气排空或作燃料。

烷基化液从反应器上部溢流而出，经冷凝器冷至313K左右流入沉降器，其中催化剂络合物沉降于下层并返回反应器中，上层烷基化液与水的混合物进入水洗塔中进一步分离催化剂络合物，之后在分离罐中用50%的碱液中和烷基化液的酸性后进入精馏塔进行精制。

乙苯脱氢的化学反应是强吸热反应，在反应过程中要求连续向反应系统提供大量的热，以保证反应在高温条件下进行。

使用列管式等温反应器进行乙苯脱氢时，原料乙苯蒸气和按一定比例送入的一定量水蒸气混合后，先后经第一预热器，热交换器，第二预热器预热至540℃左右，进入脱氢反应器中在催化剂的作用下脱氢，反应后的产物离开反应器（温度在580℃~600℃）进入热交换器使产物降温，然后再经冷却后在粗笨乙烯储槽中与水分离后，粗笨乙烯送精制。

粗苯乙烯中还含有未反应的苯及副产物甲苯、苯和少量高沸物焦油等。

苯乙烯在高温下容易自聚，因此采用减压精馏，并在精制过程中加入阻聚剂防止苯乙烯的聚合。

甲醇三塔工艺流程
《甲醇三塔工艺流程》
甲醇是一种重要的有机化工原料，广泛用于制造甲醛、甲醇酯、甲醇胺、甲醇醚等化工产品，也是制造合成氨、甲苯、二甲醚等产品的重要原料。

甲醇三塔工艺是一种常用的甲醇生产技术，下面将介绍其工艺流程。

甲醇三塔工艺包括原料气体净化系统、合成反应系统和产品分离系统。

首先，天然气或煤制气通过净化系统去除杂质，然后进入合成反应系统进行催化反应，生成含甲醇的合成气。

合成气中主要含有一氧化碳、二氧化碳、氢气和甲烷等成分。

通过反应塔内的催化剂，将一氧化碳和氢气在一定条件下进行合成反应，生成含甲醇的气体。

这一步通常是利用铜和锌为活性成分的ZnO/Cr2O3等催化剂，并在一定温度和压力下进行。

接下来，合成气进入产品分离系统，通过冷凝、吸附和蒸馏等过程，将其中的甲醇和其他组分进行分离。

通过适当的温度和压力控制，将甲醇从合成气中分离出来，得到纯净的甲醇产品。

同时，其他成分也会被分离出来，并可以进行相应的收集或处理。

甲醇三塔工艺流程具有较高的甲醇产率和纯度，且对原料气体的要求较低，适用于不同来源的合成气。

同时，通过合理设计和操作，可以使工艺流程稳定可靠，并且具有较好的自动化控制性能。

总之，甲醇三塔工艺流程是一种成熟的甲醇生产技术，具有较高的经济效益和环保性能，对于满足市场的需求和优化能源结构具有重要意义。

来??源：百川资讯更新时间：2011-09-0116:17【打印】【收藏】
关键字：甲醇?合成塔
摘??要：甲醇合成塔设计的关键技术之一就是要高效移走和利用甲醇合成反应所放出的巨大热量。

甲醇合成塔设计的关键技术之一就是要高效移走和利用甲醇
热性和热稳定性较好，反应温度接近等温，易于控制，一氧化碳与二氧化碳的单程转化率和气相产物中的甲醇百分含量高于传统的气-固相催化法。

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甲醇合成塔介绍2011-09-01 16:17 【打印】【收藏】百川资讯更新时间：来源：甲醇合成塔关键字：甲醇合成塔设计的关键技术之一就是要高效移走和利用甲醇合成反应所放出的巨大热量。

摘要：甲醇合成塔设计的关键技术之一就是要高效移走和利用甲醇合成反应所放出的巨大热量。

甲醇合成反应器根据反应热回收方式不同有许多不同的类型，下面将应用较广的几种合成器分别予以简单介绍。

一、I.C.I反应器英国ICI公司低压法甲醇合成塔采用多层冷激式绝热反应器，内设3-6层催化剂，催化剂用量较大，合成气大部分作为冷激气体由置于催化剂床层不同高度平行设立的菱形分布器喷入合成塔，另一部分合成气由顶部进入合成塔，反应后的热气体与冷激气体均匀混合以调节催化床层反应温度，并保证气体在催化床层横截面上均匀分布。

反应最终气体的热量由废热锅炉产生低压蒸汽或用于加热锅炉给水回收。

该法循环气量比较大，反应器内温度分布不均匀，呈锯齿形。

ICI冷激塔结构简单、用材省且要求不高、并易于大型化。

单塔生产能力大。

但由于催化剂床层各段为绝热反应，使催化剂床层温差较大，在压力为8.4MPa和12000h-1空速下，当出塔气甲醇浓度为4%时，一、二两段升温约50℃，反应副产物多，催化剂使用寿命较短，循环气压缩功耗大，用冷原料气喷入各段触媒之间以降低反应气温度。

因此在降温的同时稀释了反应气中的甲醇含量，影响了触媒利用率，而且反应热只能在反应器出口设低压废锅回收低压蒸汽。

为了防止触媒过热，采用较大的空速，出塔气中甲醇含量不到4%。

最大规模3000t/d，全世界现有40多套。

二、德国林德Lurgi管壳式反应器水冷型。

图２Lurgi甲醇合成反应器是管壳式的结构。

管内装催化剂，管外充满中压沸腾水进行换热。

合成反应几乎是在等温条件下进行，反应器能除去有效的热量，可允许较高CO含量气体，采用低循环气流并限制最高反应温度，使反应等温进行，单程转化率高，杂质生成少，循环压缩功消耗低，而且合成反应热副产中压蒸汽，便于废热综合利用。

低压合成甲醇工艺流程低压合成甲醇是一种常见的甲醇生产工艺流程，该工艺流程采用低压条件下进行反应，能够有效降低生产成本和能源消耗。

以下是一种典型的低压合成甲醇工艺流程。

首先，原料准备。

该工艺的主要原料是天然气，该原料含有丰富的甲烷(CH4)。

天然气首先被送入脱气单元，通过去除其中的杂质和水分来提高甲醇的纯度。

其次，脱硫和脱氮。

天然气中的硫和氮含量较高，需要在脱硫和脱氮装置中进行处理。

通过催化剂的作用，硫化氢(H2S)和氨气(NH3)会被转化为硫和氮。

然后，蒸汽重整。

蒸汽重整是将甲烷转化为一氧化碳(CO)和氢气(H2)的反应。

甲烷在高温和催化剂的作用下发生部分氧化反应，产生反应物煤气。

接着，甲醇合成。

反应物煤气经过净化和调节处理后，进入甲醇合成器。

在甲醇合成反应器中，反应物煤气进一步发生催化反应，生成甲醇。

最后，产品分离和精制。

甲醇合成反应产生的混合物中除了甲醇外还含有其他杂质气体和液体。

这些杂质需要通过蒸馏和吸附等方法进行分离和精制。

最终得到高纯度的甲醇产品。

在低压合成甲醇工艺流程中，关键的部分是甲醇合成反应器。

该反应器通常使用催化剂来促进反应。

常见的催化剂有铜和锌等金属催化剂。

催化剂的选择和配置将直接影响甲醇的产率和纯度。

此外，该工艺流程还需要设备如反应器、分离塔、冷凝器等设备来实现反应物的转化和产品的精制。

低压合成甲醇工艺流程具有成本低、能源消耗低的优势，因此在甲醇生产中得到广泛应用。

随着科技的进步，工艺流程的改进和优化也在不断进行，目的是进一步提高产率和纯度，降低能耗和环境影响。

合成塔介绍LurgiLurgi公司设计的低压甲醇合成塔为管壳式结构，管内装填催化剂，在中低压条件下进行甲醇合成反应，由管间沸水移出热量，并产生中压蒸汽，以控制床层温度，延长催化剂寿命，控制副反应的发生。

其主要性能特点是：采用管内装催化剂，管间走循环沸水，用很大的换热面积来移去反应热，理论上反应时催化剂层温差较小，达到接近等温反应的目的，使合成反应几乎是在等温条件下进行，采用低循环比。

为了适合装置大型化的发展，Lurgi公司对管壳式甲醇合成塔进行了改进，发明了两段等温甲醇合成工艺（气冷-水冷双塔），该工艺有两台管壳式甲醇合成塔组成，第一合成塔采用副产中压蒸气的方式移出反应热，第二台反应器产生的反应热则通过与新鲜合成气逆流换热方式脱除，在第二台反应器中，新鲜合成气在管内通过，反应气走壳层。

目前采用该技术建设的165万吨/年甲醇装置已经投产。

与单个管壳式合成塔工艺相比，两段等温甲醇合成工艺有以下特点：与单台反应塔相比，第一反应器尺寸减少了约50%。

减少了约50%的合成气循环比。

热量回收效率高，减少了冷却成本。

单系列能力可以达到5000吨/天以上。

整个合成回路（包括循环压缩机、热交换器等）的投资减少近40%。

）瑞士卡萨利（Casale）公司最早开发是立式绝热轴径向反应器，其特点是：环形的催化剂床顶端不封闭,侧壁不开孔，造成催化剂床层上部气流的轴向流动，床层主要部分气流为径向流动。

开发的大型轴径向甲醇合成塔的主要结构特点：环形的催化剂床顶端不封闭，侧壁不开孔，造成催化剂床层上部气流的轴向流动;床层主要部分气流为径向流动；催化剂筐的外壁开有不同分布的孔,以保证气流分布；各段床层底部封闭，反应后气体经中心管流入合成塔外的换热器,回收热由于不采用直接冷激，而采用塔外热交换，各床层段出口甲醇浓度较高，所需的床层段数较少。

由于床层阻力降的明显减少（比ICI轴向型塔减），所以可增加合成塔高度和减少壁厚，可选用高径比的塔，以降低造价。

目录摘要 (1)关键词 (1)前言 (1)1.制备原料气 (1)1.1连续制气的二段转化法 (2)1.2 部分氧化法 (3)2.净化工序 (3)2.1静电除尘 (4)2.2干法脱硫 (4)2.3湿法脱硫 (6)3 ICI低压法工艺流程 (7)4.粗甲醇精馏的工艺流程 (8)小结 (10)参考文献 (12)致谢 (13)低压合成甲醇的工艺流程设计摘要：目前，虽然低压合成甲醇的工艺流程有所不同，但基本都是采用一氧化碳、二氧化碳加压催化氢化法合成甲醇，都是在铜系催化剂和锌铬催化剂存在下，在4~5MPa左右，温度360~400摄氏度下进行的。

大致可以分为以下几个工序：制备原料气、净化原料气、压缩、合成甲醇、粗甲醇精馏。

关键词：低压原料气净化合成甲醇精馏脱硫前言甲醇，分子式CH3OH，是饱和醇中最简单的一元醇，它是多种有机产品的基本原料和重要的溶剂，广泛用于有机合成、染料、医药、涂料和国防等工业。

甲醇在有机合成工业中，是仅次于烯烃和芳烃的重要基础有机原料。

甲醇是较好的人工合成蛋白的原料，是容易运输的清洁燃料，可直接用于还原铁矿得到高质量的海绵铁。

随着近些年来碳一化学的工业的发展，甲醇制乙醇、乙烯、乙二醇、甲苯、二甲苯、乙酸乙烯、甲酸甲酯和氧分解性好的甲醇树脂等产品，正在研究开发和工业化中。

目前，甲醇的消费已超过其传统用途，潜在的耗用量远远超过其化工用途，渗透到国民经济的各个部门。

1966年英国帝国化学工业公司研制成功铜基催化剂，并开发了低压合成甲醇工艺，即ICI工艺。

1971年，德国鲁奇公司开发了另一种低压合成甲醇的工艺，简称Lurgi 工艺。

此外美国i电动研究所还研制了三相甲醇合成技术，三相甲醇合成技术虽已研制成功但未建立大规模的生产厂。

20世纪70年代中期以后，世界上新建和扩建的甲醇装置几乎都采用低压法。

目前,虽然低压合成甲醇的工艺流程有所不同，但基本都是采用一氧化碳、二氧化碳加压催化氢化法合成甲醇,即:CO+2H2=CH3OHCO2+3H2=CH3OH+H2O以上反应都是在铜系催化剂和锌铬催化剂存在下，在4~5MPa左右，温度360~400摄氏度下进行的。