甲醇合成论文
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甲醇生产技术论文(2)甲醇生产技术论文篇二甲醇生产精馏操作技术分析【摘要】在当今的化工产业中,对于化工操作的技术要求越来越高。
作为化工产业的一部分,甲醇生产在现代社会中也占据着重要地位,由于甲醇的特殊性,决定了它的生产要求比其他化工产品更加严格。
本文就甲醇生产中的精馏操作技术做了阐述。
【关键词】甲醇精馏操作甲醇的精馏操作作为甲醇生产中的一个重要步骤,有较大的技术难道和较高的技术要求。
当前的自动化先进技术也在甲醇生产中得到应用,甲醇的生产工艺也不断提高。
甲醇精馏的工艺和设备都有所改进。
1 甲醇的性质和用途1.1 甲醇的性质甲醇是一种有毒的有机化学物,是工业酒精的组成部分,在工业上可以用一氧化碳和氢气来制备甲醇,由于甲醇和乙醇较相似,有人会误食甲醇导致失明,在生活和生产中要特别注意。
1.2 甲醇的用途甲醇作为一种特殊的有机物,在日常生活和生产中有重要用途。
甲醇可作为新型的有机燃料,在石油资源紧张的当今社会,有着重大的意义。
甲醇还可应用与塑料,精细化工等领域。
在汽车行业,甲醇的消耗量巨大,是目前甲醇用途最广的一方面。
2 甲醇的精馏2.1 甲醇精馏的目的甲醇精馏是为了使甲醇和混在其中的杂质分离,提炼出纯净的甲醇,只甲醇生产中的最后一道工序,同时也是甲醇生产中最重要的一道工序。
2.2 甲醇精馏的原理未经过精馏的甲醇中所含的杂质较多,甲醇的精馏就是为了出去粗甲醇中所含的杂质。
只要利用粗甲醇中个物质的溶沸点不同,经过反复的加热和冷却的方法,是粗甲醇中的杂质被分离出来,从而制备出纯净的甲醇。
3 精馏的技术操作流程甲醇精馏的技术操作流程较为复杂,在现代工艺中,主要使用的有两种工艺流程――双塔精馏和三塔精馏,这两种工艺流程的技术操作都相当复杂,但这两种不同的工艺流程也都各有利弊,下面分别对这两种工艺流程的技术操作进行分析。
3.1 双塔工艺这种精馏工艺在以前较为常用。
所谓双塔精馏工艺,它主要有两个塔组成――预精馏塔和主精馏塔。
甲醇的生产工艺流程设计论文引言甲醇(化学式:CH3OH)是一种广泛应用于化工、能源和医药等领域的重要有机化合物。
它作为一种多功能的化工产品,被广泛应用于溶剂、燃料和化学品的合成。
在能源领域中,甲醇可以用作替代传统石油燃料的清洁能源,具有良好的经济效益和环境效益。
本文旨在通过对甲醇的生产工艺流程设计进行分析和研究,探讨如何提高甲醇的产率和纯度,降低生产成本,在保证产品质量的同时,最大限度地减少环境污染。
一、甲醇的生产原理甲醇的生产通常基于甲烷(CH4)的合成气反应,如下所示:CH4 + H2O -> CO + 3H2CO + 2H2 -> CH3OH这个过程分为两个步骤:合成气的生成和甲醇的合成。
合成气(Syngas)是由甲烷和水蒸气在一定温度和压力下反应得到的气体混合物,主要由一氧化碳(CO)和氢气(H2)组成。
甲醇的合成是通过将合成气在催化剂的存在下进行反应生成甲醇。
常见的催化剂有氧化锌(ZnO)和铜(Cu)基催化剂。
二、甲醇生产工艺流程设计甲醇的生产工艺流程设计主要包括合成气的制备、甲醇的合成、产品分离、废气处理等环节。
下面将分别介绍每个环节的设计原则和主要过程。
2.1 合成气的制备合成气的制备是甲醇生产的关键步骤之一。
合成气的质量和组成对甲醇的产率和纯度有重要影响。
合成气的制备方法主要有蒸汽重整法和干重整法。
蒸汽重整法是指将甲烷和水蒸气在催化剂的作用下反应生成氢气和一氧化碳。
干重整法是指将甲烷直接与氧气反应生成合成气。
两种方法各有优缺点,根据实际工艺要求选择适当的制备方法。
2.2 甲醇的合成甲醇的合成是将合成气在催化剂的存在下进行反应生成甲醇的过程。
催化剂的选择对反应速率和产物选择性有重要影响。
常用的催化剂有Cu/ZnO/Al2O3和Cu/ZnO/Al2O3/ZrO2等。
甲醇合成反应的操作条件包括温度、压力和气体配比等。
一般来说,较高的温度和压力有利于反应的进行,但过高的温度和压力也会增加能源消耗和设备成本。
甲醇制备工艺毕业论文甲醇是一种重要的基础化工原料,广泛用于合成甲醛、甲酸、丙二醇等有机化工产品。
目前,甲醇的生产工艺以合成气法为主,本文将重点介绍该工艺,并探讨其优化方向。
一、合成气法制备甲醇工艺合成气法是目前工业生产中最主要的制备甲醇工艺,其过程如下:1. 原料准备合成气法制备甲醇的主要原料是天然气、煤气或石油气等,首先需要经过预处理除除硫、除水、除二氧化碳等杂质。
2. 合成气制备将准备好的原料气体进入氧化反应器,在催化剂的作用下进行氧化转化,生成合成气。
氧化反应器中通常采用多层床式反应器,催化剂采用金属氧化物催化剂,如CUO-ZnO-Al2O3、Cr2O3等。
3. 气体净化合成气中含有甲烷、氮气、二氧化碳、一氧化碳、氢等杂质,需要进行净化和升压,使气体达到进入甲醇反应器的质量和压力标准。
4. 合成甲醇将净化后的合成气进入甲醇反应器,通过催化剂的作用,进行甲烷和一氧化碳的加氢制甲醇反应。
甲醇反应器主要采用三相流床式反应器,催化剂常用CuO-ZnO-Al2O3。
5. 甲醇提纯将合成甲醇经过蒸馏或萃取等方法进行分离和富集,最终得到高纯度的甲醇产品。
二、甲醇工艺优化在甲醇合成过程中,主要存在以下几个技术难点:1. 甲醇选择性甲醇的生成不是唯一的产物,同时还会有副产物二甲醚和甲醛等生成。
提高甲醇选择性,降低副产物产量,是优化工艺的一个重要目标。
2. 反应热平衡甲醇反应放热严重,容易引起反应器温度升高,进而影响反应速率和产物选择性。
如何控制反应热平衡,防止反应温度过高,是优化工艺的另一个重要问题。
3. 催化剂失活甲醇合成过程中,催化剂可能因积碳、硫化等原因失活,导致产物选择性下降,产量减小。
如何延长催化剂的寿命,是优化工艺的另一个考虑因素。
综合以上问题,优化甲醇制备工艺的关键是提高甲醇选择性、控制反应热平衡和延长催化剂寿命。
可采取以下措施进行优化:1. 优化催化剂的结构、组分和活性,提高甲醇催化活性和选择性。
甲醇的生产工艺流程设计论文引言甲醇(化学式:CH3OH)是一种无色、易挥发的液体,具有广泛的工业应用。
甲醇的主要用途包括作为溶剂、氧化剂、燃料和化工原料等。
由于其用途广泛,甲醇的生产工艺流程设计变得尤为重要。
本论文将对甲醇的生产工艺流程进行设计,并对关键步骤进行分析和优化。
1. 原料选择甲醇的生产可以使用多种原料,常见的有天然气、煤炭和生物质等。
原料的选择对甲醇的生产工艺流程有着重要的影响。
本文以天然气为原料进行甲醇的生产工艺流程设计。
2. 原料处理天然气作为原料需要进行处理,主要包括除硫、除水和除杂质等步骤。
除硫是为了减少硫化物对催化剂的影响,除水是为了减少冷凝水带来的腐蚀问题,除杂质则是为了保证催化剂的活性。
3. 反应器选择甲醇的生产可以采用多种反应器,常见的有固定床反应器、流化床反应器和管式反应器等。
反应器的选择需要综合考虑产量、能耗和环境影响等因素。
针对本文中的天然气甲醇生产工艺,选择了固定床反应器。
4. 催化剂选择催化剂是甲醇生产工艺的关键因素之一。
本文选择了铜基催化剂作为天然气甲醇生产的催化剂。
铜基催化剂具有良好的活性和稳定性,在甲醇的选择性合成反应中表现出较好的效果。
5. 反应条件控制反应条件对甲醇的生产工艺流程有着重要的影响。
本文中,反应温度选择在250-300摄氏度,反应压力选择为10-20兆帕。
通过控制反应温度和压力,可以提高甲醇的产量和选择性。
6. 分离纯化甲醇的生产反应会伴随着多种副产物的生成,分离纯化是必要的步骤。
常见的分离纯化方法包括蒸馏、吸附和结晶等。
本文中采用蒸馏技术对甲醇进行分离纯化,通过控制温度和压力,在不同的塔位上将甲醇从其他组分中分离出来。
7. 建议改进在甲醇的生产工艺流程设计中,仍然存在一些问题。
首先,催化剂的选择可以进一步优化,提高甲醇的产量和选择性。
其次,反应器的改进可以降低能耗,并减少对环境的影响。
此外,分离纯化过程中的能耗也可以进一步减少。
因此,建议在今后的研究中对这些方面进行深入研究和改进。
年产15万吨甲醇工艺设计With an Annual Production Capacity of 150 Thousand Tonsof Methanol Process Design年产15万吨甲醇工艺设计摘要:甲醇是一种极重要的有机化工原料,也是一种燃料,是碳一化学的基础产品,在国民经济中占有十分重要的地位。
近年来,随着甲醇下属产品的开发,特别是甲醇燃料的推广应用[1],甲醇的需求大幅度上升。
为了满足经济发展对甲醇的需求,开展了此15万t/a 的甲醇项目。
设计的主要内容是进行物料衡算、热量衡算和主要设备的计算。
本设计采用低压下利用Lurgi工艺合成甲醇;三塔精馏工艺精制甲醇,并对常压精馏塔进行工艺设计,设计出塔径为1600mm、填料层高度为17800mm、塔高为25640mm的填料精馏塔;此外严格控制三废的排放,充分利用废热,降低能耗,保证人员安全与卫生。
关键词: 工艺流程;甲醇合成;气体精馏With an Annual Production Capacity of 150 Thousand Tons ofMethanol Process DesignAbstract: Methanol is a kind of very important organic raw materials, also a kind of fuel and the basis of chemicals products. Methanol occupies an important position in national economy. With the development of methanol affiliate products, especially the application of methanol fuel [1], the demand of methanol is rising sparkly. In order to meet the need of economic development of methanol, we carry out the project of 150 thousand t/a methanol. The main content of design are material balance, energy balance and the design of main equipment. The Lurgri technique is used for synthesizing methanol; Methanol is refined by three towers distillation process, and this process choose to design the atmospheric distillation tower, which packing column height is 17800mm, the diameter of tower is 1600 mm, the total height is 25640mm; In addition to strictly control the “three waters” emissions, this process make full use of water heat, reduce the energy consumption and safeguard personnel safety and hygiene.Key word: technological process; methanol synthesis; the methanol distillation引言甲醇是当代中国煤制化学品中最具代表性的产品,产能大、使用范围广、后续产品多、大规模生产技术成熟,无疑是煤化工产业最重要的产品。
1甲醇的发展概况甲醇最早由木材和木质素干馏制的,俗称木醇。
1661年,德国的Robert Boyle 发现焦木醇中含有一种“中性物质”,称其为木醇(Wood Alcohol)。
木材在长时间加热炭化过程中,产生可凝和不可凝的挥发性物质,被称为焦木酸的可凝性液体中含有甲醇、乙酸和焦油。
除去焦油的焦木酸可通过精馏分离出天然甲醇和乙酸,是生产甲醇的最古老方法。
美国于20世纪70年代初才完全摒弃这一过程。
1934年,Damds和Peligt从焦木酸中分离出甲醇,并测定了甲醇的分子量。
在世界基础有机化工原料中,甲醇消费量仅次于乙烯、丙烯和苯,是一种很重要的大宗化工产品。
作为有机化工原料,用来生产各种有机化工产品。
虽然目前世界甲醇市场已供大于求,而且新建装置还将继续建成投产,但是根据专家对汽车代用能源的预测,甲醇是必不可少的替代品之一。
另外,甲醇下游产品的开发也会进一步促进甲醇工业的发展,因此,甲醇工业的发展前景还是比较乐观的。
1.1我国甲醇发展概况我国的甲醇工业始于20 世纪 50 年代,曾利用前苏联技术在兰州、太原和吉林采用锌铬系催化剂建有高压法甲醇合成装置。
60 至 70 年代,上海化工厂先后自建了以焦炭和石脑油为原料的甲醇合成装置,南京化学工业公司研究院研制了合成氨联醇用的中压铜基催化剂,推动了合成氨联产甲醇的工业发展。
我国甲醇装置的整体技术装备水平低,生产工艺落后。
发达国家以天然气合成甲醇的单位能耗一般低于30GJ/T,而我国生产能力较大的甲醇装置能耗多在40-50GJ/ ,小装置由于采用国外已淘汰的高压法,单位能耗大多在60GJ/T左右。
显然,满足燃料甲醇大宗化、低成本生产的需要,采用先进工艺、建设(超)大型化装置是唯一出路。
目前国内甲醇装置规模普遍较小,且多采用煤头路线,以煤为原料的比例大,单位产能投资高。
我国大部分甲醇生产以煤为原料,气化装置规模有限和占地面积大的先天缺陷,且催化剂使用落后,技术没有较大创新,生产工艺落后。
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。
年产60万吨煤制甲醇(毕业设计)论文引言随着能源需求的不断增长和化石能源资源逐渐枯竭,寻找可再生能源和替代燃料成为全球能源行业的重要课题。
煤制甲醇作为一种重要的替代能源和化工原料,在实现能源可持续发展方面具有重要意义。
本论文旨在探讨年产60万吨煤制甲醇的生产工艺、环保措施以及经济效益,为相关研究和实践提供参考。
一、煤制甲醇的生产工艺1.原料准备:选择适宜的煤炭资源作为原料,并进行粉碎、煤气化等预处理工作,以提高反应效率。
2.催化剂选择:为了实现高效催化反应,需选择适合的催化剂。
常用的催化剂包括锌铝催化剂、铜锌碳催化剂等。
3.煤气化反应:将经预处理的煤炭原料与适量氧气、蒸汽等进行混合,在高温条件下进行煤气化反应,产生一氧化碳和氢气等反应产物。
4.甲醇合成反应:采用低温合成法,将煤气化产物经过合适的催化剂,进行甲醇合成反应,生成甲醇产品。
二、环保措施1.环境影响评估:在建设煤制甲醇生产设施之前,进行详细的环境影响评估工作,评估其对大气、水体等环境的潜在影响,制定相应的环保措施和监测方案。
2.脱硫脱硝工艺:对煤气化反应中产生的废气进行脱硫和脱硝处理,减少有害气体的排放,降低环境污染。
3.废水处理:对煤制甲醇生产过程中产生的废水进行集中处理,采用适当的物化处理方法,将废水中的有害物质去除或转化,并确保处理后的废水达到排放标准。
4.固体废弃物处理:对生产过程中产生的固体废弃物进行分类、收集和处理,减少对土地的占用和污染。
三、经济效益1.投资估算:根据年产60万吨煤制甲醇的生产规模,进行设备投资、原料费用、能源消耗等方面的估算,制定可行的投资方案。
2.成本分析:对生产过程中各类成本进行分析,包括原料成本、能源成本、人工成本、设备维护成本等,以评估项目的成本效益。
3.收益预测:结合市场需求和价格趋势,预测年产60万吨煤制甲醇项目的销售收入,并计算出项目的总收益。
4.经济评价:通过投资回收期、净现值、内部收益率等指标,对年产60万吨煤制甲醇项目进行经济评价,以判断其可行性和盈利能力。
年产15万吨甲醇合成⼯艺设计毕业论⽂年产15万吨甲醇合成⼯艺设计The Design of Methanol Synthesis Process of 150kt/a毕业论⽂(设计)原创性声明本⼈所呈交的毕业论⽂(设计)是我在导师的指导下进⾏的研究⼯作及取得的研究成果。
据我所知,除⽂中已经注明引⽤的内容外,本论⽂(设计)不包含其他个⼈已经发表或撰写过的研究成果。
对本论⽂(设计)的研究做出重要贡献的个⼈和集体,均已在⽂中作了明确说明并表⽰谢意。
作者签名:⽇期:毕业论⽂(设计)授权使⽤说明本论⽂(设计)作者完全了解**学院有关保留、使⽤毕业论⽂(设计)的规定,学校有权保留论⽂(设计)并向相关部门送交论⽂(设计)的电⼦版和纸质版。
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学校可以公布论⽂(设计)的全部或部分内容。
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作者签名:指导教师签名:⽇期:⽇期:注意事项1.设计(论⽂)的内容包括:1)封⾯(按教务处制定的标准封⾯格式制作)2)原创性声明3)中⽂摘要(300字左右)、关键词4)外⽂摘要、关键词5)⽬次页(附件不统⼀编⼊)6)论⽂主体部分:引⾔(或绪论)、正⽂、结论7)参考⽂献8)致谢9)附录(对论⽂⽀持必要时)2.论⽂字数要求:理⼯类设计(论⽂)正⽂字数不少于1万字(不包括图纸、程序清单等),⽂科类论⽂正⽂字数不少于1.2万字。
3.附件包括:任务书、开题报告、外⽂译⽂、译⽂原⽂(复印件)。
4.⽂字、图表要求:1)⽂字通顺,语⾔流畅,书写字迹⼯整,打印字体及⼤⼩符合要求,⽆错别字,不准请他⼈代写2)⼯程设计类题⽬的图纸,要求部分⽤尺规绘制,部分⽤计算机绘制,所有图纸应符合国家技术标准规范。
图表整洁,布局合理,⽂字注释必须使⽤⼯程字书写,不准⽤徒⼿画3)毕业论⽂须⽤A4单⾯打印,论⽂50页以上的双⾯打印4)图表应绘制于⽆格⼦的页⾯上5)软件⼯程类课题应有程序清单,并提供电⼦⽂档5.装订顺序1)设计(论⽂)2)附件:按照任务书、开题报告、外⽂译⽂、译⽂原⽂(复印件)次序装订3)其它⽬录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)引⾔ (1)第⼀章概述 (2)1.1甲醇的设计背景 (2)1.1.1甲醇的性质 (2)1.1.2甲醇的⽤途 (2)1.2 甲醇⽣产的发展 (4)1.2.1甲醇⼯业的发展 (4)1.2.2甲醇⽣产相关技术的发展 (4) 1.3 甲醇合成⼯艺原理 (5)1.4甲醇的合成⽅法 (5)1.4.1.常⽤的合成⽅法 (5)1.4.2 合成⽅法的选择 (6)第⼆章⼯艺流程设计 (6)2.1 合成⼯艺流程介绍 (7)2.2⼯艺条件的选择 (8)第三章合成⼯艺设计计算 (10) 3.1物料衡算 (11)3.1.1合成塔物料衡算 (11)3.1.2分离器物料衡算 (14)3.2 甲醇⽣产的能量平衡计算 (16) 3.2.1合成塔热量衡算 (16)3.2.2⽔冷器热量衡算 (19)第四章设备计算及选型 (22)4.1 甲醇合成塔设备⼯艺计算 (22) 4.1.1确定流体流量 (22)4.2 传热⾯积的确定 (23)4.3催化剂⽤量的确定 (23)4.4设备参数计算 (23)4.4.1传热管数的确定 (23)4.4.2合成塔壳体直径的确定 (23) 4.4.3 合成塔壳体厚度的确定 (24)4.4.4合成塔封头的确定 (24)4.4.5管⼦拉脱⼒的计算 (25)4.5折流板的确定 (26)4.6塔体⼯艺设计参数验算 (26)4.6.1热流量核算 (26)4.6.2传热⾯积核算 (27)结论 (29)致谢 ........................................................................................................... 错误!未定义书签。
{生产工艺流程}甲醇的生产工艺流程设计论文酒泉职业技术学院2011 届各专业毕业论文(设计)成绩评定表摘要在有机合成工业中,甲醇是仅次于乙烯、丙烯和芳烃的重要基础原料,是极为重要的有机化工原料,在化工、医药、轻工、纺织及运输等行业都有广泛的应用,目前,甲醇的主要应用领域是生产甲醛,其用量约占总量的一半以上。
随着科学技术的进一步发展,以甲醇为为原料生产有机化工产品的新应用领域有了很大的突破,甲醇合成蛋白质的产品已经进入市场,以甲醇为原料生产烯烃和汽油已实现工业化,随着我国国民经济的高速发展,对甲醇的需求量也在不断增加。
据预测,2005年我国的甲醇消费量将超过600万吨,将创下历史新高,其衍生物产品发展前景广阔。
关键词:甲醇,技术,发展目录第一章甲醇的生产技术概述 (3)一、合成原料气选择优缺点4二、催化剂选择优缺点4三、合成方法的比较4(一)高压法(19.6~29.4MPa)5(二)低压法(5.0~8.0MPa)6(三)中压法(9 .8~13.0MPa)6四、甲醇的现状8第二章甲醇合成工艺及技术分析 (11)一、原料气方面11二、合成工艺方面11三、生产装置方面12四、能量利用方面12第三章甲醇精馏系统工艺流程 (13)一、生产原理13二、工艺流程13三、运行情况14四、精馏操作要点和经验15(一)物料平衡15(二)热量平衡16(三)回流量的调节16(四)温度控制16(五)流量控制17(六)液位控制18(七)压力控制18第四章甲醇行业存在的问题 (18)一、甲醇下游需求量的快速增长能否消化新增产能19二、甲醇制烯烃技术工业化的进程19三、中国目前甲醇现象是否过热19四、甲醇作为替代能源自身竞争力的状况20五、健康危害21六、泄漏应急处理21第五章甲醇产业的发展方向 (22)一、甲醛22二、甲酸甲酯22三、碳酸二甲酯22四、甲基叔丁基醚23五、大力开发甲醇能源技术23致谢 (29)参考文献 (31)前言甲醇(Methanol,Methylalcohol)又名木醇、木酒精,是一种最简单的饱和醇,见图1。
甲醇合成论文一,前言甲醇是重要的化工产品,也是重要的化工原料,又是很有发展前途的重要燃料。
由甲醇合成的后加工产品名目繁多,效益显著,市场非常活跃。
甲醇作为一种新型燃料,市场前景非常看好,作为燃料的甲醇在四年之内增长了12倍。
合成甲醇技术是煤化工技术在能源转换的背景下研究开发的,其宗旨是以水煤气为原料,扩大炭资源的使用范围,缓和石油危机。
随着天然气资源的大量开发,加之天然气转换成合成气的技术日益成熟,使以天然气为原料经合成气合成的甲醇比以煤炭为原料经合成气合成的甲醇在市场上更具竞争力。
因此在合成甲醇的原料中用的最多的是天然气。
现在世界上几乎所有大型的生产甲醇的厂家均采用天然气,这是因为天然气转化合成气比较容易,是合成甲醇的最理想原料,而且市场价格低,用其他原料生产出来的甲醇成本较高,无法与天然气相竞争。
我国以甲醇为原料的一次加工产品已有近30种。
在化工生产中,甲醇可用于制造甲醛、醋酸、氯甲烷、甲胺、甲基叔丁基醚(MTBE)、聚乙烯醇(PVA)、硫酸二甲酯、对苯二甲酸二甲酯(DMT)、二甲醚、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲醇等。
以甲醇为中间体的煤基化学品深加工产业:从甲醇出发生产煤基化学品是未来C1化工发展的重要方向。
比如神华集团发展以甲醇为中间体的煤基化学品深加工,利用先进成熟技术,发展“甲醇-醋酸及其衍生物”;利用国外开发成功的MTO或MTP先进技术,发展“甲醇-烯烃及衍生物”的2大系列。
作为替代燃料:近几年,汽车工业在我国获得了飞速发展,随之带来能源供应问题。
石油作为及其重要的能源储量是有限的,而甲醇燃料以其安全、廉价、燃烧充分,利用率高、环保的众多优点,替代汽油已经成为车用燃料的发展方向之一。
我国政府已充分认识到发展车用替代燃料的重要性,并开展了这方面的工作二,合成方法我公司采用的是低压法低压法:(5.0-8.0 Mpa)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基催化剂,其活性明显高于锌铬催化剂,反应温度低(240-270℃)。
在较低压力下可获得较高的甲醇收率,且选择性好,减少了副反应,改善了甲醇质量,降低了原料消耗。
此外,由于压力低,动力消耗降低很多,工艺设备制造容易。
三,合成流程经过净化的原料气,经预热加压,于5 Mpa、220 ℃下,从上到下进入Lurgi 反应器,在铜基催化剂的作用下发生反应,出口温度为250 ℃左右,甲醇7%左右,因此,原料气必须循环,甲醇的合成是可逆放热反应,为使反应达到较高的转化率,应迅速移走反应热,我公司采用管壳式反应器,管程走反应气,壳程走4MPa的沸腾水,催化剂装在管内,反应热由管间沸腾水放走,并副产高压蒸汽,甲醇合成原料在离心式透平压缩机内加压到5.2 MPa (以1:5的比例混合) 循环,混合气体在进反应器前先与反应后气体换热,升温到220 ℃左右,然后进入管壳式反应器反应,反应热传给壳程中的水,产生的蒸汽进入汽包,出塔气温度约为 250 ℃,含甲醇7%左右,经过换热冷却到40 ℃,冷凝的粗甲醇经分离器分离。
分离粗甲醇后的气体适当放空,控制系统中的惰性气体含量。
这部分空气作为燃料,大部分气体进入透平压缩机加压返回合成塔,合成塔副产的蒸汽及外部补充的高压蒸汽一起进入过热器加热到50 ℃,带动透平压缩机,透平后的低压蒸汽作为甲醇精馏工段所需热源。
四影响合成的因素1、温度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。
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380~390℃,后期提高到390~420℃。
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300℃,而200℃以下反应速度又很低,所以最适宜温度确定为240~270℃。
反应初期,催化剂活性高,控制在240℃,后期逐渐升温到270℃。
2、压力甲醇合成反应,是一个体积缩小的反应,增加压力,反应向生成甲醇方向移动;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,不仅增加了动力的消耗,而且对设备和材料的要求也相应提高。
联醇生产的合成压力还受到催化剂特性和合成氨工艺的制约。
目前,中小型氮肥厂联产装置多设置在脱碳后、精炼前,采用10~13MPa压力,在双甲工艺中,也采用5.0~8.0MPa和15~31.4MPa3、空速空速是调节甲醇合成塔炉温及产醇量的重要手段。
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。
当空速增大到一定的范围时,甲醇产量的增加就不明显了。
同时由于空速的增加,消耗的能量也随之增大,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。
甲醇合成的空速受系统压力、气量、气体组成和催化剂性能等诸多因素影响。
联醇生产中,除催化剂使用初期,较短时间内能维持较高空速外,一般维持在12000 h -1左右。
4,原料气纯度生产一般采用氢过量。
氢过量可以抑制高级醇、高级烃和还原性物质的生成,提高粗甲醇的浓度和纯度。
同时,过量的氢可以起到稀释作用,且因氢的导热性能好,有利于防止局部过热和控制整个催化剂床层的温度。
但是,氢过量太多会降低反应设备的生产能力。
工业生产上采用铜基催化剂的低压法甲醇合成,一般控制氢气与一氧化碳的摩尔比为(2.2~3.0)︰1。
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。
5,催化剂CuO和ZnO两种组分有相互促进的作用。
实验证明,CuO-ZnO催化剂的活性比任何单独一种氧化物都高。
但该二元催化剂对老化的抵抗力差,并对毒物十分敏感。
有实际意义的含铜催化剂都是三组分氧化物催化剂。
第三组分是Al2O3或Cr2O3。
由于铬对人体有害,因此工业上CuO-ZnO-Al2O3应用更为普遍五,安全环保节能措施1、甲醇生产安全措施(1)危险性概述健康危害:对中枢神经系统有麻醉作用;对视神经和视网膜有特殊选择作用,引起病变;可致代射性酸中毒。
急性中毒:短时大量吸入出现轻度眼上呼吸道刺激症状(口服有胃肠道刺激症状);经一段时间潜伏期后出现头痛、头晕、乏力、眩晕、酒醉感、意识朦胧、谵妄,甚至昏迷。
视神经及视网膜病变,可有视物模糊、复视等,重者失明。
代谢性酸中毒时出现二氧化碳结合力下降、呼吸加速等。
慢性影响:神经衰弱综合征,植物神经功能失调,粘膜刺激,视力减退等。
皮肤出现脱脂、皮炎等。
燃爆危险:该品易燃,具刺激性。
(2)泄漏应急处理应急处理:迅速撤离泄漏污染区人员至安全区,并进行隔离,严格限制出入。
切断火源。
建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿防静电工作服。
不要直接接触泄漏物。
尽可能切断泄漏源。
防止流入下水道、排洪沟等限制性空间。
小量泄漏:用砂土或其它不燃材料吸附或吸收。
也可以用大量水冲洗,洗水稀释后放入废水系统。
大量泄漏:构筑围堤或挖坑收容。
用泡沫覆盖,降低蒸气灾害。
用防爆泵转移至槽车或专用收集器内,回收或运至废物处理场所处置。
[3](3)操作处置与储存操作注意事项:密闭操作,加强通风。
操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程。
建议操作人员佩戴过滤式防毒面具(半面罩),戴化学安全防护眼镜,穿防静电工作服,戴橡胶手套。
远离火种、热源,工作场所严禁吸烟。
使用防爆型的通风系统和设备。
防止蒸气泄漏到工作场所空气中。
避免与氧化剂、酸类、碱金属接触。
灌装时应控制流速,且有接地装置,防止静电积聚。
配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。
倒空的容器可能残留有害物。
储存注意事项:储存于阴凉、通风的库房。
远离火种、热源。
库温不宜超过30℃。
保持容器密封。
应与氧化剂、酸类、碱金属等分开存放,切忌混储。
采用防爆型照明、通风设施。
禁止使用易产生火花的机械设备和工具。
储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料。
2、甲醇生产环保节能措施(1)废气甲醇装置废气排放点为一段转化炉烟气囱排出烟道气,其主要成分为CO2,O 2,N2,对大气无毒害物质,环境无控制指标;(2)废水主要排出废水为甲醇精馏塔塔底废水和转化酸性冷凝液,废水可送至除盐水再处理后用作锅炉给水,产生的废气进入转化炉回收利用,做到无污水排放:(3)废渣主要是旧触媒更换排出,旧触媒多为贵金属成分,需要送回催化剂厂回收处理六总结在接下来的工作里我会不断地努力,边做好本职的工作边学习,在学习中进取,服从领导的指挥,并协助领导管理好下属,督促下属学习并做好工作,在保证安全的情况下去的好的生产。