甲醇工业用途

- 1 - 甲醇生产工艺

甲醇是一种重要的工业原料，可用于制造烯烃、烷烃、芳香烃、烯烃醇和醚醇等基础化学原料，也可外延应用于制造甲酸、氯乙烯和甲醇酯等衍生产品。它的生产工艺有多种，主要有氢解法、合成气气压蒸馏法和合成空气蒸馏法。本文将介绍这三种主要的甲醇生产工艺。

氢解法是用植物油、动物油、煤油或天然气作原料，经过热力学转化，在高温和高压下与水结合，产生甲醇和微量的甲醛。氢解工艺的优点：（1）产品组分稳定，产品纯度高；（2）生产设备简单，操作容易；（3）工艺流程简单，操作温度低，能耗较低；（4）反应可以循环，可以强化热能。但是，氢解法的缺点也是明显的：（1）运输成本高，原料易变质；（2）产品成本高；（3）维护和保养费用高；（4）产品的毒副作用较大，不符合生态环境保护要求。

合成气气压蒸馏法是以合成气（甲烷，氢气，乙烯）作原料，利用高温和高压的气相蒸馏分离方法，将气体分离成低碳烃和甲醇两部分，其中低碳烃可以用于烯烃的生产，而甲醇主要用作最终产品。合成气气压蒸馏法具有以下优点：（1）零污染，不需要化学添加剂；（2）反应速率快，无需长时间的催化；（3）可以同时生产多种低碳烃，降低单一原料的需求；（4）操作简单，能够满足大规模生产的需求；（5）可以节省大量的能源消耗。不过，合成气气压蒸馏法也有缺点：（1）生产设备昂贵，投资成本高；（2）系统运行复杂，操作困难；（3）由于气体混合物较复杂，反应条件很难控制；（4）由于温度太高，而造成甲烷热裂解，系统出现停滞现象。 - 2 - 合成空气蒸馏法是以空气为原料的甲醇生产工艺，其原理是将含有氧的空气通过催化剂转化为甲醇和水，通过蒸馏工艺分离出来。合成空气蒸馏法的优点是：（1）反应速率比氢解法快，能耗较低；（2）无毒副作用，符合环保要求；（3）不需要原料运输，投资成本较低；（4）可以多次循环进行反应，提高产品纯度。合成空气蒸馏法的缺点是：（1）设备复杂，操作复杂；（2）催化剂活化程度要求高，耗费大量的费用；（3）反应温度高，反应压力高，系统的运行复杂，操作技巧高；（4）反应不可控，对设备的控制要求严格。

上海永超真空镀铝有限公司 技术部 2009

第 1 页 共 3 页 甲醇的性质及应用

甲醇是一种无色、透明、高度挥发、易燃液体。略有酒精气味。分子量 32.04，相对密度 0.792(20/4℃)，熔点 -97.8℃，沸点 64.5℃，闪点 12.22℃，自燃点463.89℃。蒸汽与空气混合物爆炸下限6%~36.5%。能与水、乙醇、乙醚、苯、酮、卤代烃和许多其他有机溶剂相混溶。遇热、明火或氧化剂易着火。遇明火会爆炸。

甲醇为重要的化工原料，使用范围非常广泛。主要用于制造甲醛、纤维素、甲基化反应，用作防冻剂、萃取剂、橡胶加速剂，亦可作染料、树脂、人造革、火漆薄膜、玻璃纸、喷漆等的溶剂以及油漆、颜料去除剂、有机合成的中间体等，也可用作燃料、焊剂。由于接触面广，甲醇是一种很容易发生中毒事故的危化品。

职业性甲醇中毒是由于生产过程中吸入甲醇蒸汽所致。而在国外，误服含甲醇的酒或饮料是引起急性甲醇中毒的主要原因。近年来，国内也发生多起误饮含甲醇的酒而引起中毒。

甲醇也容易引发大火。一旦发生火灾，救护人员必须穿戴防护服和防毒面具。小火用二氧化碳、干粉、1211、抗溶泡沫、雾状水灭火，以使用大量水灭火效果较好。如果发生泄漏，救护人员首先必须切断所有火源，戴好防毒面具与手套，用水冲洗，对污染地面进行通风处理。

甲醇中毒也是常发事故。甲醇进入人体内后，可迅速分布在机体各组织内。其中，以脑脊液、血、胆汁和尿中的含量最高，眼房水和玻璃体液中的含量也较高。甲醇主要作用于神经系统，具有明显的麻醉作用，可引起脑水肿。急性甲醇中毒后主要受损器官是中枢神经系统、视神经及视网膜。吸入中毒潜伏期一般为

1~72小时，也有 96小时的;口服中毒多为8~36小时。中毒后，常会头晕、头痛、眩晕、乏力、步态蹒跚、失眠，表情淡漠，意识混浊等。严重急性甲醇中毒出现视力急剧下降，甚至双目失明，最后可因呼吸衰竭而死亡。

1 甲醇的生产讲义

CH3OH 又名木醇或木精,无色、略带醇香气味的挥发性液体,沸点64.7℃,能溶于水，在汽油中有较大的溶解度。有毒、易燃、其蒸气与空气能形成爆炸混合物。甲醇是由合成气生产的重要化学品之一，既是重要的化工原料,也是一种燃料。1984年世界甲醇生产能力为17.7Mt。

沿革:

1661年英国R.玻意耳首先在木材干馏的液体产品中发现了甲醇，这成为工业上获得甲醇的最古老方法。1857年法国M.贝特洛用一氯甲烷(见甲烷氯化物)水解制得甲醇。合成甲醇的工业生产开始于1923年，德国巴登苯胺纯碱公司首先建成以合成气为原料、年产300t甲醇的高压法装置。至60年代中期,所有甲醇生产装置均采用高压法。1966年英国卜内门化学工业公司研制成功铜系催化剂并开发了低压工艺,简称ICI低压法。1971年，联邦德国鲁奇公司开发了另一种低压合成甲醇工艺（简称鲁奇低压法）。1973年意大利一座氨和甲醇联合生产装置开工,日产600t甲醇和1250t氨。70年代中期以后，世界上新建和扩建的甲醇厂均采用低压法，已有的高压法老厂也在逐步改成低压法，并出现了其他低压生产工艺和生产燃料甲醇的工艺。

用途:

作为化工原料,甲醇主要用于生产甲醛,其消耗量约占甲醇总量的40％～50％。其次用作甲基化剂,生产丙烯酸甲酯（见丙烯酸酯）、甲基丙烯酸甲酯、对苯二甲酸二甲酯、甲胺、甲烷氯化物等。甲醇羰基化（见羰基合成）可生产醋酸、醋酐、甲酸甲酯、碳酸二甲酯等，甲醇也是生产敌百虫、甲基对硫磷、多菌灵等农药的原料。由甲醇生产醋酸，以及甲醇与异丁烯反应生产甲基叔丁基醚，发展很快，用量逐年增大。甲醇经生物发酵可生产甲醇蛋白，用作饲料添加剂。此外，近年来，碳一化学的发展，由甲醇出发合成乙二醇、乙醛、乙醇等工艺路线（现多由乙烯出发制得）正在日益受到注意。

甲醇不但是重要的化工原料，而且是优良的能源和车用燃料，它可直接用于发电站,或经ZSM-5分子筛的催化作用转化成汽油,或与汽油混合直接用作车用燃料,专为此而生产的甲醇称为燃料甲醇。

甲醇生产

甲醇生产

授课内容：

● 甲醇生产方法

● 合成气生产方法

● 合成气生产甲醇原理

知识目标：

● 了解常见甲醇生产方法

● 了解合成气生产方法

● 掌握合成气生产甲醇原理

能力目标：

● 分析和判断各种甲醇生产方法的优缺点

● 分析和判断合成气制甲醇反应产物中产品的分布特点

思考与练习：

● 常见生产甲醇方法有哪些？

● 合成气生产方法有哪些？

● 影响合成气生产甲醇的主要因素有哪些？

甲醇是饱和醇中最简单的一元醇，最早是由木材和木质素干馏制得，俗名又称“木醇”或“木精”。甲醇（CH3OH）在通常状态下为无色、略带乙醇香味的挥发性液体。甲醇与水互溶，在汽油中也有很大的溶解度，熔点175.6K，常压沸点337.8K。甲醇毒性很大，饮入5～8ml可使人失明，30ml能致人死亡。甲醇蒸气与空气能形成爆炸性混合物，爆炸极限为6.0%～36.5%。

甲醇是仅次于三烯和三苯的重要基础有机化工原料，尤其近年来在有些以达国家中， 甲醇以清洁燃料的身份登上了环境保护的殿堂，更使其身份倍增。因此，发达国家中甲醇产量仅次于乙烯、丙烯、苯，居第四位。甲醇广泛用于有机合成、染料、合成纤维、合成橡胶、涂料和国防等工业。甲醇大量用于生产甲醛和对苯二甲酸

二甲酯。以甲醇为原料经羰基化反应直接合成醋酸已经工业化。近年来，随着技术的发展的能源结构的改变，甲醇又开辟了许多新的用途，是合成人工蛋白的重要原料，蛋白转化率高，发酵速度快，价格便宜，所得人工合成蛋白是很好的畜禽饲料。以甲醇为原料生产烯烃和汽油已实现工业化。因此，甲醇的生产具有十分重要的意义。

第一节 生产方法

早期用木材或木质素干馏法制甲醇的方法，在工业上已经被淘汰。现在，凡含有碳素的固体、液体和气体均可转化为碳的化合物，再以人工合成法制取甲醇。

目前，可以制取甲醇的方法有以下几种。

一、 氯甲烷水解法

氯甲烷的水解反应如下：