甲醇生产方法
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制绿色甲醇流程一、概述随着环境保护意识的增强和可再生能源的重视,绿色甲醇作为一种可再生能源的代表,受到了越来越多的关注。
绿色甲醇是由生物质、太阳能、风能等可再生能源经过一系列的转化制备而成的。
在生产绿色甲醇的过程中,要尽可能减少对环境的影响,降低碳排放,并确保产品的质量和安全性。
本文将对绿色甲醇的生产流程进行详细介绍。
二、甲醇的制备方法甲醇的生产方法主要有天然气重整、生物质气化和二氧化碳电解等。
其中,天然气重整是目前工业上最为常用的方法。
这种方法是将天然气经过蒸汽重整反应生成合成气,再通过低温甲醇合成反应生成甲醇。
生物质气化是利用生物质原料如秸秆、木屑、废弃农作物等进行气化反应生成合成气,再经过甲醇合成反应得到甲醇。
二氧化碳电解则是利用二氧化碳和水进行电解反应,生成一氧化碳和氢气,再将一氧化碳和氢气进行甲醇合成反应得到甲醇。
在绿色甲醇的生产中,生物质气化方法是更为环保和可持续的方式。
三、绿色甲醇的生产流程1.生物质原料预处理绿色甲醇的生产流程首先是生物质原料的预处理。
生物质原料包括秸秆、木屑、废弃农作物等,需要进行破碎、干燥等处理,以便于后续的气化反应。
预处理过程中需要考虑能源的节约和对环境的影响,选择高效节能的设备进行处理。
2.气化反应生物质气化是将生物质原料在高温条件下与氧气或水蒸气发生气化反应,生成合成气。
气化反应需要进行控制,以保证反应温度、压力和气化剂的比例等参数,保证产物合成气的组成和热值符合合成甲醇的需求。
3.合成气净化合成气中含有一定的杂质,需要经过净化才能用于后续的甲醇合成。
净化过程包括除尘、除硫和除氮等步骤,以保证合成气的纯度和稳定性。
4.甲醇合成经过净化的合成气进入甲醇合成反应器中,通过低温合成反应得到甲醇产品。
甲醇合成反应是一种复杂的化学反应过程,需要严格控制反应条件,确保反应的选择性和产率。
5.甲醇产品提纯得到的甲醇产品需要进行提纯处理,包括脱水、脱气和混合甲醇的分离等步骤,以获得纯度较高的甲醇产品。
甲醇工业生产工艺
甲醇是一种无色、易溶于水的液体,具有较高的挥发性。
它是一种重要的工业化学品,广泛应用于合成化学品、溶剂和燃料等领域。
以下是甲醇的工业生产工艺的基本步骤:
1. 原料准备:甲醇的主要原料是天然气或煤。
对于天然气,首先将其经过除硫、除硅和除氨等处理步骤,以去除杂质。
对于煤,需要进行煤气化反应,将煤转化为合成气。
2. 合成气制备:合成气是甲醇生产的关键中间产物,由一氧化碳(CO)和氢气(H2)组成。
合成气的制备一般采用催化剂(如铁、镍等)催化煤气化或重整反应,将天然气或煤转化为合成气。
3. 甲醇合成:合成气进一步经过甲醇合成装置,进行甲醇的合成反应。
这个反应过程一般采用催化剂(如氧化锌和铜等)催化,将一氧化碳和氢气进行重整、变换和水合反应,生成甲醇。
4. 分离纯化:合成甲醇含有水、残留气体和其他杂质。
因此需要进行一系列的分离纯化步骤,以去除这些杂质。
首先通过闪蒸分离装置,将甲醇和轻质杂质(如水、甲醛等)分离。
然后通过蒸馏或吸附等方法,进一步纯化甲醇。
5. 储存和包装:纯化后的甲醇经过冷却和储存处理,以保持其稳定性。
然后将甲醇装入适当的容器中,通常是丙烯酸或聚乙烯醇等材料的密封容器中。
以上是甲醇工业生产的基本步骤。
甲醇的工业生产工艺在不同的厂家和地区可能会有所差异,但总体流程是大致相同的。
随着技术的发展,一些新型生产工艺,如生物质转化法和光电催化法等,也在逐渐应用于甲醇的生产过程中,以提高生产效率和降低环境影响。
甲醇生产方法
甲醇的生产方法主要有以下几种:
1. 合成气法:通过对一氧化碳(CO)和氢气(H2)的合成反应制取甲醇。
这种方法是目前主要的工业生产方法,可以通过催化剂催化反应进行,产量较大。
2. 木质素法:将木质纤维素或纤维素材料进行碱蒸煮,得到的溶液经过酸化后析出木糖,在经过酵母发酵转化为乙醇,再通过蒸馏、脱水等步骤转化为甲醇。
这种方法适用于利用农林废弃物等资源进行甲醇生产。
3. 甲酸法:将甲酸和水蒸汽在高温下催化反应生成甲醇。
这种方法需要较高的反应温度和压力,产量较低。
4. 二氧化碳还原法:利用光合作用或化学氧化的方式获取二氧化碳,并通过还原反应将二氧化碳转化为甲醇。
这种方法是一种环保、可持续的甲醇生产方法,但目前在工业应用上还不够成熟。
需要注意的是,甲醇的生产方法还涉及催化剂的选择、反应条件的控制等多个因素,不同的方法适用于不同的生产规模和场景。
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℃。
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。
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。
甲醇合成的工艺流程和设备甲醇是一种重要的化工原料,广泛应用于化工、医药、食品等领域。
甲醇的合成工艺流程主要包括天然气制甲醇和煤制甲醇两种。
以下将以天然气制甲醇为例,介绍甲醇的合成工艺流程和设备。
1. 甲醇合成工艺流程甲醇的合成主要通过气相合成法进行,该方法通过一系列复杂的催化反应将一氧化碳和氢气合成甲醇。
具体的工艺流程如下:- 天然气→天然气净化→变化转换反应→合成气→合成气净化→合成气改质→甲醇合成→甲醇回收2. 甲醇合成设备甲醇合成设备主要包括催化反应器、冷凝器、分离塔等:- 催化反应器:将一氧化碳和氢气催化反应生成甲醇,需要具有较高的反应活性和选择性。
- 冷凝器:用于冷却和凝结合成气中的甲醇,使其形成液体甲醇。
- 分离塔:用于将液体甲醇从残余的气相中分离出来,保证甲醇的纯度和回收率。
3. 甲醇生产过程甲醇生产过程主要包括天然气的催化转变、合成气的制备、甲醇的合成和甲醇的回收等环节。
整个过程需要耗费大量的热能和电能,因此需要具备较为完备的能源设施和配套设备。
总的来说,甲醇的合成工艺流程较为复杂,需要涉及多个催化反应和分离过程,所需要的设备也比较繁杂。
企业在进行甲醇合成生产时,需要充分考虑到工艺流程和设备配置,确保生产过程的高效稳定。
甲醇是一种重要的化学品,其合成工艺的复杂性和对能源的依赖性使得甲醇工业在全球范围内备受关注。
天然气制甲醇是目前全球最为主流的甲醇生产工艺。
下面将详细介绍甲醇的合成工艺流程和设备,以及在甲醇生产过程中可能出现的关键技术和挑战。
4. 甲醇合成过程甲醇的合成工艺主要涉及以下几个过程:4.1 天然气制备合成气首先,天然气需要在天然气净化设备中进行净化处理,去除其中的硫化氢、二氧化碳和水等杂质。
通过石灰石和干燥剂的吸附、脱硫等处理,可使天然气达到合成气制备的要求。
然后,经催化转化反应,天然气中的甲烷和水蒸气进行高温反应,生成一氧化碳和氢气,形成合成气。
4.2 合成气的制备合成气是由一氧化碳和氢气所组成的气体混合物,它是甲醇合成的重要中间产物。
甲醇生产工艺技术甲醇生产工艺是提取甲醇的工序和流程,主要有合成法和干储法,合成法是甲醇生产的主要方法,合成的化学反应式为2H2+C0fCH3OH,干偶法最早是用木材干镭法生产甲醇,故甲醇也叫木醇。
一、国内外生产情况分析国外甲醇工艺技术,国外以天然气为原料生产的甲醇占92%,以煤为原料生产的甲醇2.3%,因此国外公司的甲醇技术均集中于天然气制甲醇。
国际上广泛采用的先进的甲醇生产工艺技术主要有:DAVY(原LC.I)、OPSOE、Uhde、LUrgi公司甲醇技术等,不同甲醇技术的消耗及能耗差异不大,其主要的差异在于所采用的主要设备甲醇合成塔的类型不同。
1.1DAVY甲醇技术特点DAVY低压甲醇合成技术的优势在于其性能优良的低压甲醇合成催化齐!L合成压力:5.0~IOMPa,大规模甲醇生产装置的合成压力为8~10MPa o合成塔型式有:第一种,激冷式合成塔,单塔生产能力大,出口甲醇浓度约为4~6%voI0第二种,内换热冷管式甲醇合成塔。
又开发了水管式合成塔。
精储多数采用二塔,有时也用三塔精僧,与蒸汽系统设置统一考虑。
蒸汽系统:分为高压10.5MPa、中压2.8MPa、低压0.45MPa 三级。
转化产生的废热与转化炉烟气废热,用于产生10.5MPa、510C高压过热蒸汽。
高压过热蒸汽用于驱动合成压缩机蒸汽透平,抽出中压蒸汽用作装置内使用。
1.2Lurgi甲醇技术Lurgi公司的合成有自己的特色,即有自己的合成塔专利。
其特点是合成塔为列管式,副产蒸汽,管内是Lurgi合成催化剂,管间是锅炉水,副产3.5〜4.OMPa的饱和中压蒸汽。
由于大规模装置如2000MTPD的合成塔直径太大,常采用两个合成塔并联。
若规模更大,则采用列管式合成塔后再串一个冷管式或热管式合成塔,同时还可采用两个系列的合成塔并联。
Lurgi工艺的精储采用三塔精储或三塔精储后再串一个回收塔。
有时也采用两塔精储。
三塔精储流程的预精镭塔和加压精谯塔的再沸器热源来自转化气的余热。
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℃。
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。
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。
甲醇制作方法是什么?甲醇是属于一种制作干馏木材的一种原料,同时也是无色的酒精液体,人体服用有中毒现象,甚至危及生命,甲醇的危害也很大,加入不同的原液可能制作成农药,口服对人体有很大危害,甲醇的制作方法主要是通过化学合成,可以使用有机原料来合成,可以制作成农药的配方。
★制备方法★合成法1、甲醇的生产,主要是合成法,合成的化学反应式为:2H2+CO→CH3OH2、将合成后的粗甲醇,经预精馏脱除甲醚。
(高压法最先实现工业合成的方法,但因其能耗大,加工复杂,材质要求苛刻,产品中副产物多,由ICI低压和中压法及Lurgi低压和中压法取代。
工业上合成甲醇几乎全部采用一氧化碳加压催化加氢的方法,工艺过程包括造气、合成净化、甲醇合成和粗甲醇精馏等工序。
)3、将粗甲醇净化,净化过程包括精馏和化学处理。
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值;精馏主要是脱除易挥发组分如二甲醚,以及难挥发的乙醇、高碳醇和水。
粗馏后的纯度一般都可达到98%以上。
4、将工业甲醇用精馏的方法将含水量降到0.01%以下。
再用次碘酸钠处理,可除去其中的丙酮。
经精馏得纯品甲醇。
5、BV-Ⅲ级甲醇的制备主要采用精馏工艺。
以工业甲醇为原料,经精馏、超净过滤、超净分装,得高纯甲醇产品。
一般均以工业甲醇为原料,经常压蒸馏除去水分,控制塔顶64~65℃,过滤除去不溶物即可。
★干馏法最早是用木材干馏法生产甲醇,故甲醇也叫木醇。
自然游离状态的甲醇非常的少,故这种方法既浪费木材,产品又含有丙酮等杂质,并且很难除去。
因为这种方法不能满足需要,1924年以后,人们开始逐渐停止使用这个方法。
★应用领域基本有机原料之一,用于制造氯甲烷、甲胺和硫酸二甲酯等多种有机产品。
也是农药(杀虫剂、杀螨剂)、医药(磺胺类、合霉素等)的原料,合成对苯二甲酸二甲酯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸甲酯的原料之一。
甲醇的主要应用领域是生产甲醛,甲醛可用来生产胶粘剂,主要用于木材加工业,其次是用作模塑料、涂料、纺织物及纸张等的处理剂。
甲醇的生产方法
甲醇,又称甲醇醇、甲酒精,是一种无色、易燃、有刺激性气味的液体。
甲醇
是一种重要的有机化工原料,广泛用于制造甲醛、甲酸、甲苯、二甲醚等化工产品,同时也可用于制造溶剂、染料、涂料、塑料、医药、农药等。
甲醇的生产方法主要包括合成气法、天然气重整法、煤气化法和生物法。
其中,合成气法是目前主要的甲醇生产方法之一。
合成气法是通过气相催化剂在一定温度和压力下,将一定比例的一氧化碳和氢气转化成甲醇。
该方法具有原料来源广泛、生产成本低、产品纯度高等优点,因此得到了广泛应用。
天然气重整法是利用天然气作为原料,通过重整反应制备合成气,再将合成气
转化成甲醇。
这种方法具有原料资源丰富、能耗低、产品纯度高等优点,是目前甲醇生产的重要方法之一。
煤气化法是利用煤炭作为原料,通过煤气化反应制备合成气,再将合成气转化
成甲醇。
这种方法可以有效利用煤炭资源,但由于煤气化过程复杂,生产成本较高,因此在甲醇生产中的应用相对较少。
生物法是利用生物质作为原料,通过生物转化反应制备合成气,再将合成气转
化成甲醇。
这种方法具有原料来源可持续、对环境友好等优点,是一种具有潜力的甲醇生产方法。
总的来说,甲醇的生产方法多种多样,各有优劣。
在选择生产方法时,需要综
合考虑原料资源、能源消耗、生产成本、产品纯度等因素,以及对环境的影响。
随着科技的不断进步和创新,相信未来会有更多高效、低成本、环保的甲醇生产方法出现,为甲醇工业的发展带来新的机遇和挑战。
甲醇生产方法
工业上生产甲醇曾今有许多方法,早期用木材或木质干馏法制甲醇,此法需要大量木材,而且产量很低,现早已淘汰。
氯乙烷水解法也可以制甲醇,但因水解法价格昂贵,在工业上没有得到应用。
甲烷部分氧化法可以生产甲醇,而且价格便宜,工艺流程简单,但因生产技术比较复杂,副反应多,产品分离难,原料利用率低,工业尚未采用。
目前合成甲醇的工业生产是以固体、液体或气体为原料,经造气、净化变换,除二氧化碳,配制成一定配比的合成气。
在不同的催化剂存在下,选用不同的工艺条件可单产甲醇,可分为高压法、低压法和中压法。
(1)高压法,即合成气在高温(340~420℃)、高压(30~50MPa)下,以锌-铬氧化物作催化剂,其生产能力大,单程转化率较高。
但是,高压法有许多缺点,如合成压力和温度高、设备投资和操作费用大、操作复杂、温度压力不易控制、副产物多,原料损失大。
图1-1 高压法合成甲醇工艺流程
(2)低压法,即用合成气为原料在低压(5MPa)、温度为275℃左右下进行,采用铜基催化剂合成甲醇,是近几年开发的合成甲醇的新方
法。
低压法特点是选择性高,粗甲醇中的杂质少,精制甲醇质量好。
图1-2 低压法甲醇合成的工艺流程
中压法,即以合成气为原料,操作压力为10~27MPa,温度235~275℃,催化剂为铜基催化剂。
此法的特点是处理量大、设备庞大、占地面积大、是综合了高压、低压法的优缺点而提出来的。
此法目前发展较快,新建厂的规模也趋大型化。
我国独创的联醇工艺,实际上也是一种中压法合成甲醇的方法。
图1-3 中压法甲醇生产工艺流程。