甲醇工艺流程图
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第一部分产品概述一、产品介绍:1.1 物化性质:纯甲醇为无色透明略带酒精气味的易挥发液体,甲醇分子式:CH4O,分子量 32.04,沸点64.5℃,熔点-97.8℃,和水相对密度0.7915(20/4℃),闪点 12.22℃,自燃点463.89℃。
甲醇能和水以任意比相溶,但不形成共沸物,能和多数常用的有机溶剂(乙醇、乙醚、丙酮、苯等)混溶,并形成恒沸点混合物。
甲醇能和一些盐如CaCl2、MgCl2等形成结晶化合物,称为结晶醇如CaCl2·CH3OH、MgCl2·6CH3OH,和盐的结晶水合物类似,甲醇遇热、明火或氧化剂易着火。
遇明火会爆炸,蒸汽与空气混合物爆炸下限6%~36.5%(体积)。
燃烧时无烟,火焰呈蓝色。
甲醇具有脂肪族伯醇的一般性质,连有羟基的碳原子上的三个氢原子均可被一一氧化,或脱氢生成甲醛,再氧化成甲酸,甲酸氧化的最终产物是二氧化碳和水。
试剂甲醇常密封保存在棕色瓶中置于较冷处。
1.2 用途:甲醇是一种重要的有机化工原料,主要用于生产甲醛,消耗量要占到甲酵总产量的一半。
目前用甲醇合成二甲醚、乙二醇、乙醛、乙醇也日益受到重视。
甲醇是一种重要的有机溶剂,其溶解性能优于乙醇,可用于调制油漆。
一些无机盐如碘化钠、氯化钙、硝酸铵、硫酸铜、硝酸银、氯化铵、氯化钠都或多或少地能溶于甲醇。
作为一种良好的萃取剂,甲醇在分析化学中可用于一些物质的分离,还用于检验和测定硼。
甲醇还可以做防冻剂。
甲醇经微生物发酵可生产甲醇蛋白,富含维生素和蛋白质,具有营养价值高而成本低的优点,是颇有发展前景的饲料添加剂,能广泛用于牲畜、家禽、鱼类的饲养。
甲醇是一种优良燃料可作能源,甲醇和汽油(柴油)或其它物质可混合成各种不同用途的工业用或民用的新型燃料,甲醇和汽油混合可作为燃料用于运输业。
二、甲醇行业介绍:2.1 世界甲醇行业新特点:1)装置大型化全球已有12套百万吨级的甲醇装置,更有3套产能超过170万吨的装置。
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。
甲醇工艺流程简述甲醇是一种无色、挥发性较强的液体化合物,也是常见的有机化学品之一、甲醇的制备工艺流程通常分为合成气制甲醇和天然气制甲醇两种。
下面将对这两种制备工艺流程进行详细的描述。
一、合成气制甲醇工艺流程合成气制甲醇工艺是将天然气(或石油)转化成合成气,然后通过催化反应将合成气转化成甲醇的一种工艺。
合成气主要由一氧化碳和氢气组成,生成甲醇的反应是以一氧化碳为起始物质,经过一系列的反应途径得到甲醇。
1.准备原料:当用天然气作为原料时,首先需要通过净化处理去除其中的杂质,然后将天然气和蒸汽混合,在蒸汽重整反应器中进行催化重整反应,产生合成气。
2.合成气的催化:将合成气送入低压合成气转化反应器,在催化剂的催化下,一氧化碳和氢气发生醇合反应,生成甲醇。
3.分离和纯化:甲醇在反应混合物中以蒸汽的形式存在,需要通过冷凝和分离装置将甲醇与其他组分分离开来。
可以采用常压或低压蒸馏进行分离和纯化。
4.精制和储存:通过精制过程,去除甲醇中的杂质并调节甲醇的含量和纯度,然后将精制后的甲醇储存起来,以备后续使用或销售。
二、天然气制甲醇工艺流程天然气制甲醇工艺是以天然气为原料进行甲醇合成的工艺。
相对于合成气制甲醇,天然气制甲醇工艺更简化,生产成本更低。
1.原料处理:天然气在经过净化处理后,去除其中的硫化物、水、杂质等物质,以减少对催化剂的毒性影响。
2.反应装置:将处理好的天然气与水蒸气混合,进入反应装置,进行催化转化反应。
通常采用气相催化反应器和流化床反应器。
3.催化反应:在反应装置中,天然气与水蒸气经过区域催化剂层,发生反应生成合成气,然后经过醇化层的催化作用,生成甲醇。
4.分离和纯化:通过分离和纯化设备将反应混合物中的甲醇与其他组分进行分离纯化。
一般采用压力和温度以及蒸馏等方法进行分离。
5.精制与储存:将精制后的甲醇进行附加处理,去除其中的杂质和溶解的气体,提高甲醇的纯度。
然后将精制后的甲醇储存在储罐中,供以后使用或销售。
天然气制甲醇工艺流程天然气是一种重要的能源资源,而甲醇则是一种重要的有机化工产品。
天然气制甲醇工艺是将天然气转化为甲醇的重要途径之一。
本文将对天然气制甲醇工艺流程进行详细介绍,以便读者对该工艺有一个清晰的认识。
首先,天然气经过脱硫处理后,进入蒸汽重整反应器,在高温高压条件下与水蒸气进行重整反应,生成一氧化碳和氢气。
然后,将产生的一氧化碳和氢气通过甲醇合成反应器进行催化反应,生成甲醇产品。
在这一过程中,催化剂的选择和反应条件的控制对甲醇的产率和纯度有着重要影响。
其次,甲醇产品需要经过精馏、脱水等工艺步骤进行纯化和提纯,以满足不同用途的需求。
在工艺流程中,需要对产物进行严格的分离和纯化,以确保甲醇产品的质量符合标准。
最后,对废气和废水进行处理是天然气制甲醇工艺中不可忽视的环节。
废气中含有一定量的二氧化碳和其他有害气体,需要进行脱除和处理;废水中也含有一定量的有机物和杂质,需要进行处理和回收利用,以减少对环境的影响。
总的来说,天然气制甲醇工艺流程是一个复杂的系统工程,涉及到物理、化学、工艺、环保等多个领域的知识和技术。
只有在严格控制每一个环节的条件和参数,才能够实现高效、低能耗、低排放的甲醇生产。
同时,随着技术的不断进步和创新,天然气制甲醇工艺流程也在不断地得到优化和改进,以适应市场和环境的需求。
在未来,随着能源和化工行业的发展,天然气制甲醇工艺将会发挥越来越重要的作用,成为推动能源转型和化工产业升级的重要力量。
希望本文对读者对天然气制甲醇工艺流程有所帮助,也希望在未来的实践中能够不断完善和提高该工艺的技术水平,为社会和经济发展做出更大的贡献。
天然气为原料生产甲醇的工艺流程和各工序控制要点天然气法合成甲醇生产工艺举例2.3.1工艺流程说明(1)转化工段由管网来的天然气压力为1.15mpa,温度为常温,其硫含量为0.1ppm。
经原料气压缩机升压至2.5mpa,进入蒸汽转化炉预热到250℃,然后天然气与汽提塔顶出口汽提蒸汽相混合,混合后的水碳比由汽提塔的蒸汽加入量调节,使混合原料气的水碳比为3左右。
然后再经对流段的原料蒸汽混合气加热盘管加热至510℃,进入一段转化炉管内,发生转化反应。
在此,天然气与蒸汽反应生成h2、co、co2,反应后出炉管的气体温度为800℃左右,出口ch4约为3.0%。
工艺气首先经过废热锅炉,产生3.9mpa的蒸汽。
然后经过锅炉给水加热器,将脱盐水加热至225℃,这时,转化气去预精馏塔塔底再沸器,回收工艺气中的大部分低位能,工艺气出预精馏塔塔底再沸器后经水冷分水后,即得到新鲜合成气。
工艺流程图如下:(2)合成工段合成气经合成气压缩机压缩,与循环气混合升压至5.5mpa后,首先经过合成塔进出气换热器加热,进入合成塔,合成气进塔温度为225℃左右,在此,合成气进行甲醇合成反应,放出的热量用于产生蒸汽。
反应后的气体出塔温度为255℃,甲醇出口浓度为55%左右。
出合成塔的高温气体热量用于加热入塔合成气,然后经水冷至40℃左右,冷凝分离出粗甲醇。
不凝的气体经驰放少量惰性气体后,大部分循环回合成气压缩机循环段,与新鲜气混合再进合成塔。
弛放气大部分返回至一段炉作燃料使用。
ici反应器属等温型列管反应器,反应热靠管外沸腾的水很快移走,产生3.9mpa 的饱和蒸汽。
该蒸汽降压后和转化工段产生的3.9mpa的饱和蒸汽一起过热到360℃,作为合成压缩机驱动透平的动力,以及汽提塔的汽提蒸汽。
(3)精馏工段预塔操作压力0.103mpa,粗甲醇送入预塔前须加热到沸点70℃,然后在塔内分离成塔顶气和塔底液,塔顶气主要是含甲醇的轻馏分,塔底再沸器用合成气加热保持塔底液在沸腾状态。
甲醇的工艺流程目前工业上几乎都是采用一氧化碳、二氧化碳加压催化氢化法合成甲醇.典型的流程包括原料气制造、原料气净化、甲醇合成、粗甲醇精馏等工序.天然气、石脑油、重油、煤及其加工产品(焦炭、焦炉煤气)、乙炔尾气等均可作为生产甲醇合成气的原料.天然气与石脑油的蒸气转化需在结构复杂造价很高的转化炉中进行.转化炉设置有辐射室与对流室,在高温,催化剂存在下进行烃类蒸气转化反应.重油部分氧化需在高温气化炉中进行.以固体燃料为原料时,可用间歇气化或连续气化制水煤气.间歇气化法以空气、蒸汽为气化剂,将吹风、制气阶段分开进行,连续气化以氧气、蒸汽为气化剂,过程连续进行.甲醇生产中所使用的多种催化剂,如天然气与石脑油蒸气转化催化剂、甲醇合成催化剂都易受硫化物毒害而失去活性,必须将硫化物除净.气体脱硫方法可分为两类,一类是干法脱硫,一类是湿法脱硫.干法脱硫设备简单,但由于反应速率较慢,设备比较庞大.湿法脱硫可分为物理吸收法、化学吸收法与直接氧化法三类.甲醇的合成是在高温、高压、催化剂存在下进行的,是典型的复合气-固相催化反应过程.随着甲醇合成催化剂技术的不断发展,目前总的趋势是由高压向低、中压发展.粗甲醇中存在水分、高级醇、醚、酮等杂质,需要精制.精制过程包括精馏与化学处理.化学处理主要用碱破坏在精馏过程中难以分离的杂质,并调节PH.精馏主要是除去易挥发组分,如二甲醚、以及难以挥发的组分,如乙醇高级醇、水等.甲醇生产的总流程长,工艺复杂,根据不同原料与不同的净化方法可以演变为多种生产流程.下面简述高压法、中压法、低压法三种方法及区别高压法高压工艺流程一般指的是使用锌铬催化剂,在300—400℃,30MPa高温高压下合成甲醇的过程.自从1923年第一次用这种方法合成甲醇成功后,差不多有50年的时间,世界上合成甲醇生产都沿用这种方法,仅在设计上有某些细节不同,例如甲醇合成塔内移热的方法有冷管型连续换热式和冷激型多段换热式两大类,反应气体流动的方式有轴向和径向或者二者兼有的混合型式,有副产蒸汽和不副产蒸汽的流程等.近几年来,我国开发了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4%左右,反应温度230-290℃.中压法中压法是在低压法研究基础上进一步发展起来的,由于低压法操作压力低,导致设备体积相当庞大,不利于甲醇生产的大型化.因此发展了压力为10MPa左右的甲醇合成中压法.它能更有效地降低建厂费用和甲醇生产成本.例如ICI公司研究成功了51-2型铜基催化剂,其化学组成和活性与低压合成催化剂51-1型差不多,只是催化剂的晶体结构不相同,制造成本比51-1型高贵.由于这种催化剂在较高压力下也能维持较长的寿命,从而使ICI公司有可能将原有的5MPa的合成压力提高到l0MPa,所用合成塔与低压法相同也是四段冷激式,其流程和设备与低压法类似.低压法ICl低压甲醇法为英国ICl公司在1966年研究成功的甲醇生产方法.从而打破了甲醇合成的高压法的垄断,这是甲醇生产工艺上的一次重大变革,它采用51-1型铜基催化剂,合成压力5MPa.ICl法所用的合成塔为热壁多段冷激式,结构简单,每段催化剂层上部装有菱形冷激气分配器,使冷激气均匀地进入催化剂层,用以调节塔内温度.低压法合成塔的型式还有联邦德国Lurgi公司的管束型副产蒸汽合成塔及美国电动研究所的三相甲醇合成系统.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300吨低压甲醇装置(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Lurge公司的低压甲醇合成装置.编辑本段甲醇的具体生产方法1. 天然气制甲醇的生产方法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.2. 煤、焦炭制甲醇的生产方法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——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,目前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.用煤和焦炭制得的粗原料气组分中氢碳比太低,故在气体脱硫后要经过变换工序.使过量的一氧化碳变换为氢气和二氧化碳,再经脱碳工序将过量的二氧化碳除去.原料气经过压缩、甲醇合成与精馏精制后制得甲醇.3.油制甲醇的生产方法工业上用油来制取甲醇的油品主要有二类:一类是石脑油,另一类是重油.原油精馏所得的220℃以下的馏分称为轻油,又称石脑油.以石脑油为原料生产合成气的方法有加压蒸汽转化法,催化部分氧化法、加压非催化部分氧化法、间歇催化转化法等.目前用石脑油生产甲醇原料气的主要方法是加压蒸汽转化法.石脑油的加压蒸汽转化需在结构复杂的转化炉中进行.转化炉设置有辐射室与对流室,在高温、催化剂存在下进行烃类蒸汽转化反应.石脑油经蒸汽转化后,其组成恰可满足合成甲醇之需要.既无需在转化前后补加二氧化碳或设二段转化,也无需经变换、脱碳调整其组成.重油是石油炼制过程中的一种产品,根据炼制方法不同,可分为常压重油、减压重油、裂化重油及它们的混合物.以重油为原料制取甲醇原料气有部分氧化法与高温裂解法两种途径.裂解法需在1400℃以上的高温下,在蓄热炉中将重油裂解,虽然可以不用氧气,但设备复杂,操作麻烦,生成炭黑量多.重油部分氧化是指重质烃类和氧气进行燃烧反应,反应放热,使部分碳氢化合物发生热裂解,裂解产物进一步发生氧化、重整反应,最终得到以H2、CO为主,及少量CO2、CH4的合成气供甲醇合成使用.重油部分氧化法所生成的合成气,由于原料重油中碳氢比高,合成气中一氧化碳与二氧化碳含量过量,需将部分合成气经过变换,使一氧化碳与水蒸气作用生成氢气与二氧化碳,然后脱除二氧化碳,以达到合成甲醇所需之组成.合成后的粗甲醇需经过精制,除去杂质与水,得到精甲醇.4.联醇生产方法与合成氨联合生产甲醇简称联醇,这是一种合成气的净化工艺,以替代我国不少合成氨生产用铜氨液脱除微量碳氧化物而开发的一种新工艺.联醇生产的工艺条件是在压缩机五段出口与铜洗工序进口之间增加一套甲醇合成的装置,包括甲醇合成塔、循环机、水冷器、分离器和粗甲醇贮槽等有关设备,工艺流程是压缩机五段出口气体先进人甲醇合成塔,大部分原先要在铜洗工序除去的一氧化碳和二氧化碳在甲醇合成塔内与氢气反应生成甲醇,联产甲醇后进入铜洗工序的气体一氧化碳含量明显降低,减轻了铜洗负荷,同时变换工序的一氧化碳指标可适量放宽,降低了变换的蒸汽消耗,而且压缩机前几段气缸输送的一氧化碳成为有效气体,压缩机电耗降低.联产甲醇后能耗降低较明显,可使每吨氨节电50kw.h,节省蒸汽0.4t,折合能耗为200万kJ.联醇工艺流程必须重视原料气的精脱硫和精馏等工序,以保证甲醇催化剂使用寿命和甲醇产品质量。