甲醇化学工艺
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甲醇合成工艺简析
甲醇是一种重要的有机化学品,广泛应用于化工、医药、农药、染料、涂料、塑料等领域。
甲醇的合成工艺主要有三种:合成气法、天然气法和生物法。
下面将对这三种工艺进行简析。
一、合成气法
合成气法是甲醇工业生产中最主要的工艺路线之一。
该工艺路线是通过气相反应将合成气(一氧化碳和氢气的混合物)转化为甲醇。
该工艺路线主要分为三个步骤:合成气制备、甲醇合成和甲醇精制。
其中,合成气制备主要是通过煤气化、重油加氢、天然气重整等方法制备合成气;甲醇合成主要是通过催化剂将合成气转化为甲醇;甲醇精制则是通过蒸馏、吸附、萃取等方法将甲醇纯化。
二、天然气法
天然气法是近年来发展起来的一种甲醇合成工艺路线。
该工艺路线主要是通过天然气催化转化为合成气,再将合成气转化为甲醇。
该工艺路线相比于合成气法,具有能源消耗低、环保性好等优点。
但是,该工艺路线的技术难度较大,需要高效的催化剂和工艺流程。
三、生物法
生物法是一种新兴的甲醇合成工艺路线。
该工艺路线主要是通过微生物代谢将生物质转化为甲醇。
该工艺路线具有能源消耗低、环保性好等优点,但是目前该工艺路线的技术难度较大,需要进一步的研究和开发。
综上所述,甲醇合成工艺主要有三种:合成气法、天然气法和生物法。
每种工艺路线都有其优缺点,需要根据实际情况进行选择。
一.概述为了利用240万吨/年焦化工程副产的多余焦炉气,并满足MTO及烯烃分离对甲醇原料量的需求,本工程采用焦炉气和煤为原料生产100万吨/年甲醇。
全部消耗掉240万吨/年焦化工程副产的多余焦炉气后,剩余部分的原料气以煤作为原料来补充,使工程装置能力为100万吨/年甲醇。
以焦炉气作为原料,经常压脱硫、焦炉气压缩、转化、转化气脱硫、转化气压缩生产出甲醇合成的新鲜气。
以煤作为原料,经水煤浆气化、变换、低温甲醇洗生产出甲醇合成的新鲜气,此气体与来自焦炉气头的新鲜气合并,经合成气压缩、甲醇合成、甲醇精馏装置生产出合格的甲醇产品送往MTO装置及烯烃分离工程作为原料。
二.煤气化装置1.煤碳预干燥合格粒度的原料煤(包括细渣和褐煤)(粒度≤50mm)给到破碎机中破碎至合格的粒度(粒度≤6mm),然后送入管式干燥机中干燥。
干燥出的煤送至煤气化装置煤磨粉及干燥工序中的磨前碎煤仓。
(为防止褐煤自燃和控制排出气体的露点,在系统中设有CO和H2O在线分析仪,超标时,向系统补充氮气。
)2.煤粉制备碎煤仓中的经预干燥的原料煤送到中速磨煤机中磨煤制粉。
出磨煤机粒度和水含量合格的煤粉吹入煤粉袋式收集器分离,收集的煤粉送入贮仓中贮存。
3.煤粉加压及给料常压煤粉进入煤粉给料仓中,由管道CO2密相输送导入气化炉烧嘴。
4.气化及合成气冷却煤气化烧嘴喷入的煤粉和氧气,在气化炉内反应区在4.0MPag 、1500℃高温下,瞬间完成煤的气化反应,生成(CO+H2)含量很高的粗煤气。
为防止气化炉出口的高温煤气夹带的熔融飞灰粘结在后序设备,在气化炉上部激冷区喷入循环返回的低温煤气,以降低出炉煤气温度,使飞灰冷却为固态。
煤气从气化炉顶排出,温度为900℃左右。
出炉煤气进入合成气冷却器回收热量,煤气温度降至350℃左右进入后3 —1序干法除灰设备。
5.粗煤气净化离开合成气冷却器的粗煤气通常夹带入炉煤中总灰量20~30%的飞灰,经过干法除尘和文丘里串洗涤塔两级湿法洗涤处理后,出口煤气中含灰量小于1mg/Nm3。
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。
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。
煤制甲醇的四个工艺过程煤制甲醇是指利用煤作为原料,通过化学反应将其转化为甲醇的过程。
煤是一种丰富的化石燃料资源,其主要成分是碳、氢、氧、氮和硫等元素。
煤制甲醇的工艺过程主要包括煤气化、气体净化、甲醇合成和甲醇精制四个步骤。
下面将详细介绍这四个工艺过程。
1. 煤气化煤气化是将煤在高温下进行化学反应,将其转化为气体燃料和化工原料的过程。
该过程主要通过两种方法进行:一种是氧气气化,即利用氧气在高温下与煤发生反应,产生合成气和焦炭;另一种是空气气化,即利用空气氧化煤,产生气化气和灰渣。
气化产物中的合成气是煤制甲醇的重要原料,它主要由一氧化碳、二氧化碳、氢气和甲烷等组成。
2. 气体净化气体净化是将煤气化产生的合成气进行净化处理,去除其中的杂质和有害物质的过程。
合成气中的杂质主要包括硫化物、氨、焦油、灰尘等。
这些杂质会对催化剂产生毒性影响,降低甲醇合成的效果。
因此,在甲醇合成之前,需要对合成气进行精细处理和净化。
这一过程主要通过吸附、洗涤、除尘和脱硫等方法进行。
3. 甲醇合成甲醇合成是将净化后的合成气进行化学反应,将一氧化碳和氢气转化为甲醇的过程。
该过程主要通过催化剂催化进行,常用的催化剂包括铜锌基和锌铬基等。
在反应过程中,一氧化碳和氢气在催化剂的作用下发生反应,生成甲醇。
甲醇是一种无色、可燃液体,可以作为燃料、溶剂和化学原料等。
甲醇合成反应具有一定的热力学和动力学特征,需要在适宜的温度、压力和催化剂条件下进行。
4. 甲醇精制甲醇精制是将合成甲醇进行分离和提纯的过程。
在甲醇合成反应中,会生成一些副反应产物和杂质,如二甲醚、水、硫化物等。
这些物质会对甲醇的质量和纯度产生影响,因此需要进行精制处理。
通常采用蒸馏、萃取、吸附、冷却等技术进行甲醇的分离和提纯。
通过这些工艺,可以使甲醇的纯度达到工业要求,并满足不同行业的使用需求。
总结起来,煤制甲醇的四个工艺过程包括煤气化、气体净化、甲醇合成和甲醇精制。
这些过程对于制备高质量的甲醇至关重要,可以充分利用煤资源,实现清洁能源的生产和利用。
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。
化学试剂甲醇的提纯工艺研究甲醇是一种重要的化学试剂,在日常生活中广泛应用于汽油、农药、日用化妆品中。
一般情况下,甲醇的纯度要求不高,但在制药、电子工业、有机合成等行业,要求甲醇的纯度有所提高,为此,有必要对甲醇的提纯工艺进行研究。
一般来说,甲醇的初始纯度是比较低的,要提高纯度,可以通过沉淀法、蒸馏法、除水法、乙醇加热法、反渗透法、水蒸汽焓梯度分离法、离子换离法和吸附法等工艺。
沉淀法是提纯甲醇的常用方法,它通过溶剂沉淀和变温精制来实现甲醇的提纯。
另一种甲醇提纯方法,是蒸馏法。
蒸馏法可以利用液体甲醇的不同沸点,将低蒸馏点的甲醇蒸汽从高蒸馏点的甲醇液体中分离出来,从而获得更高纯度的甲醇。
反渗透法是一种有效的甲醇提纯技术,它需要用膜去除杂质。
另外,可以利用水蒸汽焓梯度分离法或离子交换离子法来实现甲醇的提纯,只需要一个膜就能有效提纯。
最后,吸附是一种高效、快速的甲醇提纯方法。
它可以利用吸附剂的吸附能力,将杂质吸附于吸附剂表面,从而达到提纯甲醇的目的。
总的来说,选择恰当的甲醇提纯方法,可以有效提高甲醇的纯度,可以满足不同行业的不同需求。
甲醇是一种重要的化学试剂,其提纯工艺的研究可以促进甲醇的应用,对于该行业具有重要意义。
甲醇的提纯工艺研究,是一项复杂的任务,它需要考虑到原料特性、生产工艺、提纯过程的多个细节。
在建立提纯工艺时,要根据甲醇的不同特性,确定正确的前处理步骤,并考虑实际情况,使提纯工艺更全面、更有效。
此外,在建立提纯工艺时,要考虑提纯工艺的经济性和可操作性,在实际操作中,要确保甲醇提纯工艺按原设计进行,以保证产品质量可以达到要求。
因此,甲醇的提纯工艺研究,不仅要关注甲醇的提纯效果和经济性,同时要注意产品的可操作性、质量可靠性,尽量保证提纯工艺的高效性。
甲醇是一种重要的化学试剂,它的提纯工艺研究,可以满足不同行业对甲醇纯度要求,为其广泛应用奠定基础。
经过以上分析,可以得出结论,甲醇的提纯工艺研究具有重要的意义,为日常生活和科研提供了有价值的帮助。
甲醇生产工艺
今天,甲醇已经成为现代社会中不可或缺的一种化学物质。
它被广泛应用于食品、酒类、农药、洗涤剂、燃料、汽车行业等等,以及其他工业和商业活动中。
它是一种无色透明的液体,可以以某种方式加工生产出来。
甲醇合成可以采用几种不同工艺,其中最常见的是采用碳钢热解工艺和烯烃加氢工艺。
碳钢热解工艺是通过热量将碳钢或烧碱液中的碳烧结到颗粒状的碳酸钙上,形成碳酸钙氢氧化物,并将其进入甲醇合成反应器中经反应后生产出甲醇。
此外,烯烃加氢工艺也可以用来生产甲醇,它利用烯烃在高温下与氢气反应,以生成甲醇混合物。
甲醇合成过程也需要采用多种操作手段,以保证产品质量。
首先,要控制原料比例,保证反应器内混合物的正确组成,以确保反应质量。
其次,在反应进行期间要定期进行控制,以确保反应的稳定性和安全性。
此外,要对反应器内的物质和混合物进行细致的化学分析,并确保达到产品质量要求的温度和压力。
最后,在收集反应液的过程中,要注意室温、湿度、过滤效率等因素,以确保最终得到的甲醇不含异物和有害物质。
甲醇生产工艺也有一定的风险性,主要是因为它是一种易燃易爆物质,所以在生产过程中,要严格按照安全操作规程,并定期安装火灾报警和燃气检查系统,防止火灾和爆炸事故的发生。
另外,也要采取技术措施,减少甲醇的挥发,减少空气污染,以确保安全生产。
由此可见,甲醇生产工艺既复杂又危险,并且具有极强的技术性,
因此在生产过程中,必须遵循严格的安全操作规程,以保障安全生产,确保生产质量和效率。
正是凭借这些技术措施,甲醇才能成为一种安全、有效的化学物质,得到越来越多的应用和使用。
甲醇合成原理方法与工艺甲醇是一种重要的化学品和能源材料,其合成方法和工艺有多种。
下面将介绍几种常见的甲醇合成原理方法与工艺。
1.一步合成法一步合成法是将合成气(一氧化碳和氢气)在催化剂作用下直接转化为甲醇。
常用的催化剂有氧化锌和铜、氧化物和铁、氧化铬等。
合成气经过低温换热器和冷凝器后,进入氢气含量调节器,以调整合成气中CO和H2的比例。
然后,合成气进入反应器,在催化剂的作用下发生甲醇合成反应。
反应后的混合气经过冷凝器冷却,生成液相产物甲醇。
2.二步合成法二步合成法是将合成气先转化为甲醛,再将甲醛转化为甲醇。
该方法一般采用低温和高压条件进行反应,反应路线较复杂。
首先,合成气通过蒸汽重整反应器进行重整反应,产生含有甲醛的气体混合物。
然后,将气体混合物经过冷凝器冷却,生成液态的甲醛。
接下来,甲醛经过换热器的加热,进入甲醇合成反应器,通过催化剂的作用,甲醛与氢气发生反应生成甲醇。
反应后的产物通过冷却和分离工艺得到甲醇。
3.生物质转化法生物质转化法是利用生物质资源(如木材、秸秆等)通过气化或水解等方式制备合成气,再将合成气转化为甲醇。
在生物质气化过程中,原料经过热解、气化和转化等步骤,最终得到合成气。
合成气进一步通过合成反应,生成甲醇。
该方法可综合利用生物质资源,并具有可持续发展的特点。
甲醇合成的工艺包括前处理、合成反应和后处理三个阶段。
前处理包括合成气净化和控制气体比例,以保证反应物的质量和比例适合甲醇合成反应。
合成反应阶段通过调节反应温度、压力和催化剂的制备和加载等方式,控制甲醇合成反应的速率和选择性。
后处理阶段主要是通过冷却器、冷凝器和分离器等设备,将反应产物分离和纯化,得到高纯度的甲醇。
甲醇合成方法和工艺的选择取决于资源条件、技术水平、经济效益等因素。
不同的方法和工艺都有其优点和局限性,需要根据具体情况进行选择。
随着科学技术的进步和环境保护要求的提高,新的合成方法和工艺也在不断研究和发展中,以提高甲醇合成的效率和环境友好性。
甲醇合成第一节甲醇产品介绍一、物理性质甲醇是最简单的饱和一元醇,俗称“木精”、“木醇”,其分子式为CH30H分子量为32.04。
常温常压下,纯甲醇是无色透明、易燃、极易挥发且略带醇香味、刺激性气味的有毒液体。
甲醇能和水以任意比互溶,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、MgCI2等形成结晶化合物,称为结晶醇,如CaCI2?CH3OHMgCI2?6CH3OH和盐的结晶水合物类似。
甲醇能溶解多种树脂,但不能与脂肪烃类化合物互溶。
甲醇水溶液的密度随甲醇浓度和温度的增加而减小;甲醇水溶液的沸点随液相中甲醇浓度的增加而降低。
甲醇蒸汽和空气混合能形成爆炸性混合物,遇明火、高热能引起爆炸。
甲醇燃烧时无烟,其燃烧时显蓝色火焰。
与氧化剂接触发生化学反应或引起燃烧。
在火场中,受热的容器有爆炸危险,其蒸汽比空气重,能在较低处扩散到相当远的地方,遇明火会引起回燃,属危险性类别;试剂甲醇常密封保存在棕色瓶中置于较冷处。
甲醇有很强的毒性,口服5〜10ml可以引起严重中毒,10ml以上造成失明,30ml以上可致人死亡。
甲醇属神经和血液毒物,它可以通过消化道、呼吸道和皮肤等途径进入人体,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;可导致代谢性酸中毒,故空气中甲醇蒸汽的最高允许浓度为操作区5mg/m3居民区0.5 mg/m3。
甲醇在常温下无腐蚀性,但对于铅、铝例外。
表一:甲醇物性参数表序号项目单位数值1 沸点(1.013 X105P£)°C 64.5 〜64.72 凝固点°C -97 〜-97.83 闪点°C 12 (闭口)〜16 (开口)4自燃点C 473 (空气中)〜461 (氧气中)5相对密度(d20)(g/ml) 0.7915 6 蒸汽压力(20C)Pa 11825 蒸汽压力(21.2 C)Pa 133337 临界压力MPa 7.95 ,8 临界温度C 240 13 爆炸上限% 36.5 8 爆炸下限% 6 9 最小点火能量MJ 0.216 10 相对分子量32.04表二:甲醇饱和蒸汽温度与压力平衡表(1mmHg = 133.322Pa)温度C 蒸汽压mmHg 温度C 蒸汽压mmHg温度C 蒸汽压mmHg-67.4 0.102 20 96.0 130 6242-60.4 0.212 30 160 140 8071-54.5 0.378 40 260.5 150 10336-48.1 0.702 50 406 160 13027-44.4 0.982 60 625 170 16292-44.0 1 64.7 760 180 20089-40 2 70 927 190 24615-30 4 80 1341 200 29787-20 8 90 1897 210 35770-10 15.5 100 2621 220 425730 29.6 110 3561 230 5041410 54.7 120 4751 240 59660表三:精甲醇的质量国家标准甲醇质量标准GB338—2004检测项目指标优等品一等品合格品色度(铂一钻号) 5 10 密度(20C)g/cm3 0.791~0.792 0.791~0.793温度范围(101325Pa)C 64 —65.5 沸程Cw 0.8 1 1.5 高锰酸钾试验min》50 30 20水混溶性试验1:03 1:09 水份含量% 0.1 0.15 酸度(以HCOOH)%w 0.0015 0.003 0.005碱度(以NH3)%^W 0.0002 0.0008 0.0015 羰基化合物(HCHO)% 0.002 0.005 0.01蒸发残渣含量% 0.00 1 0.003 0.005 硫酸洗涤试验/铂一钻色号50 —乙醇的质量百分数%供需双方协商表四:精甲醇的质量美国联邦规格AA标准:美国联邦规格AA级O- M— 232E相对密度0.7928 馏程(101.325KPa厂C不大于1C,并包括64.6 ±0.1 C纯度% 99.85酸度%以醋酸计,最大为0.003醛酮% V 0.003 KMnO4式验min > 30水份% <0.1不挥发物V 0.001乙醇% < 0.001二、甲醇的化学性质甲醇不具酸性,也不具碱性,对酚酞和石蕊均呈中性。
以煤为原料生产甲醇的工艺流程
甲醇是一种重要的化工品,可以用作溶剂、燃料和化工原料等。
以煤
为原料生产甲醇是一种比较常见的工艺,下面将介绍一种典型的工艺流程。
一、原料准备
首先需要准备煤作为主要原料,同时还需要其他辅料如空气、水蒸汽等。
选择合适质量和化学成分的煤对于甲醇生产至关重要。
二、煤气化
将煤通过气化反应转化为合成气,合成气主要由一氧化碳和氢气组成。
气化反应一般在高温高压的反应器中进行,通过供氧或蒸汽气化来调节合
成气的成分。
三、合成气净化
合成气中可能含有少量其他杂质如硫化氢、氨等,需要通过净化和控
制来保证后续反应的顺利进行。
通常包括脱硫、除尘、变换等工序。
四、催化制甲醇
将净化后的合成气通过催化反应器进行制甲醇,主要反应为一氧化碳
与氢气生成甲醇。
反应一般在高压下进行,需要选择合适的催化剂来提高
反应速率和选择性。
五、甲醇分离纯化
将反应产物中的甲醇和其他组分进行分离纯化,主要包括冷凝、蒸馏、吸附等过程。
通过多级纯化可以得到高纯度的甲醇产品。
六、废气处理
生产过程中会产生大量废气,包括含有一氧化碳、二氧化碳等气体。
需要通过废气处理设备如烟囱、净化装置等进行处理,减少对环境的影响。
七、能源回收
在生产过程中可以通过换热器、余热锅炉等设备进行能源回收,提高
能源利用率和减少生产成本。
以上是以煤为原料生产甲醇的一种典型工艺流程,通过合理设计和优
化可以提高生产效率和产品质量,同时减少能源消耗和废物排放,实现可
持续发展。
煤制甲醇工艺流程煤制甲醇是一种重要的化学工艺,可以将煤转化为甲醇这种有机化合物。
煤是一种丰富的能源资源,而甲醇则是一种重要的化工原料,广泛用于合成化学品、涂料、塑料等行业。
通过煤制甲醇的工艺,可以实现煤资源的高效利用,并减少对传统石油资源的依赖。
煤制甲醇的工艺流程主要包括煤气化、合成气净化、甲醇合成和甲醇精制等步骤。
下面将逐一介绍这些步骤的具体内容。
首先是煤气化过程。
煤气化是将煤转化为合成气的过程。
在高温和高压条件下,煤与氧气或蒸汽反应生成一氧化碳和氢气。
这些反应产生的气体混合物称为合成气,是后续步骤的重要原料。
第二个步骤是合成气净化。
合成气中含有一些杂质物质,如硫化物、氰化物、氨等,需要进行净化处理。
净化过程主要包括除尘、脱硫、脱氰和脱氨等步骤,以确保后续反应的顺利进行。
接下来是甲醇合成。
甲醇合成是将合成气转化为甲醇的过程。
合成气经过一系列催化反应,将一氧化碳和氢气转化为甲醇。
甲醇合成反应需要适宜的催化剂和适当的反应条件,以提高反应效率和产物纯度。
最后是甲醇精制。
甲醇合成反应产生的甲醇中还含有一些杂质和水分,需要进行精制处理。
精制过程主要包括蒸馏、吸附、脱水等步骤,以提高甲醇的纯度和质量。
整个煤制甲醇的工艺流程可以实现煤资源的高效利用,同时减少对石油资源的依赖。
煤气化过程可以将煤中的有机物转化为合成气,进一步合成甲醇。
甲醇作为一种重要的化工原料,具有广泛的应用前景。
通过煤制甲醇工艺,可以提高能源利用效率,减少对传统石油资源的消耗,有利于环境保护和可持续发展。
煤制甲醇是一种重要的化学工艺,可以将煤转化为甲醇这种有机化合物。
煤制甲醇的工艺流程包括煤气化、合成气净化、甲醇合成和甲醇精制等步骤。
通过这些步骤的有机组合,可以实现煤资源的高效利用,并减少对传统石油资源的依赖。
煤制甲醇工艺有助于提高能源利用效率,减少环境污染,并具有广泛的应用前景。
目录第一章:概述第二章:甲醇工艺(一) 甲醇的性质(1) 理化性质(二)醇的生产工艺(1)流程简介(2)原理(3)工艺流程(4)工艺指标第二章:甲醇的操作规程(一)系统开停车(1)原始开车(2)正常开停车(3)紧急停车(二)正常操作控制要点(1)合成塔反应温度(2)新鲜气流量及CO含量的控制(三)故障判断及处理(四)健康危害及危害特征(五)消防措施小结感谢词参考文献甲醇工艺流程及操作规程作者:代鹏飞摘要:本文主要讲述的是甲醇的工艺流程,包括甲醇的理化性质,生产工艺,反应原理,工艺指标。
以及它的操作规程,包括:系统的原始开车,正常开停车,在操作中所遇到的常见问题以及解决办法和正常操作时的控制要点。
关键词:工艺流程操作规程原始开车故障判断process flows operation specifications Original drive Fault judging第一章:概述甲醇原名木精醇,无色澄清液体,有刺激性气味。
主要用于制甲醛,香精,燃料.西药、火药。
防冻剂等,在合成氨工厂中甲醇不是主要产品,它只是在净化原料气中产出的副产品,甲醇工段处于合成前工段,变换后工段。
起到净化原料气中CO,CO2的作用,目前国内合成氨厂大多是用联醇与甲烷化系统来代替精炼,由于精炼消耗大,操作不便,不利于环境保护.逐渐被联醇与甲烷化所取代。
这套系统的特点是净化程度高,污染小,可将CO,CO2含量降低到〈40ppm,不仅可以净化原料气,还可以得到有经济价值的甲醇。
甲醇在工业生产中有重要作用,甲醇用途广泛,是基础的有机化工原料和优质燃料,可以用来生产甲醛、合成橡胶、甲胺、对苯二甲酸二甲脂。
世界各国的甲醇生产主要以天然气为原料.2006年世界甲醇总产能为4695万吨/年。
2007~2010年全球甲醇产能年增长率为4.5%~5.0%,到2010年产能将达到5800万~6000万吨/年,我国甲醇生产主要以煤为主要原料,产业结构不尽合理,装置规模偏小,企业数目过多,原料路线和工艺技术五花八门.由于对醇醚燃料需求的高度期待,我国甲醇发展过热,几乎“遍地开花”。
一.概述
为了利用240万吨/年焦化工程副产的多余焦炉气,并满足MTO及烯烃分离对甲醇原料量的需求,本工程采用焦炉气和煤为原料生产100万吨/年甲醇。
全部消耗掉240万吨/年焦化工程副产的多余焦炉气后,剩余部分的原料气以煤作为原料来补充,使工程装置能力为100万吨/年甲醇。
以焦炉气作为原料,经常压脱硫、焦炉气压缩、转化、转化气脱硫、转化气压缩生产出甲醇合成的新鲜气。
以煤作为原料,经水煤浆气化、变换、低温甲醇洗生产出甲醇合成的新鲜气,此气体与来自焦炉气头的新鲜气合并,经合成气压缩、甲醇合成、甲醇精馏装置生产出合格的甲醇产品送往MTO装置及烯烃分离工程作为原料。
二.焦炉煤气制甲醇合成气
1.常压脱硫:焦炉气(H2S约为0.01%(%))经脱硫塔进口水封进入常压脱硫塔,气体穿过填料层与塔顶喷淋下来的栲胶溶液逆流接触,脱除气体中95%以上的H2S,出塔气H2S含量50mg/m3(标)以下。
经常压脱硫后的焦炉气经焦炭过滤器进一步除尘除焦油后进入气柜,在气柜内稳压后,再经电捕焦油器除去气体中少量的焦油等杂质后送往焦炉气压缩机。
2.焦炉气压缩:来自常压脱硫的脱硫焦炉气经气柜缓冲后进入焦炉气压缩机,经四缸七段压缩至
3.2MPa(A),末段不经冷却直接送往转化工段。
3. 转化:来自压缩工段的焦炉气经原料气预热器预热后进入转化炉烧嘴,来自空分的氧气经氧气加热器用 3.9MPaG饱和蒸汽加热后,与一定量的3.9MPaG,450℃过热蒸汽在静态混合器充分混合后也进入转化炉烧嘴。
焦炉气与氧气蒸汽在烧嘴内混合后在转化炉内发生不完全燃烧反应放出大量的热量,气体温度迅速升高,同时CH4发生转化反应。
转化炉出口1250℃~1350℃的高温转化气直接进入中压废锅,产生
4.0MPaG蒸汽送至甲醇合成蒸汽加热炉过热。
经中压废锅降温后的转化气依次经原料气预热器、低压废锅、脱盐水加热器降温后进入水洗塔;在塔底分离出冷凝液后的转化气经洗涤水洗涤降温除尘后送至脱硫工段。
4.转化气脱硫
来自转化工段的转化气含H2S约50mg/m3(标),进入转化气脱硫塔,与塔顶喷淋下来的栲胶溶液逆流接触,使转化气中的H2S降至5mg/m3(标)以下。
脱硫后的变换气再经变换气分离器分离掉夹带的水,送至转化气压缩工段。
自转化脱硫气压缩来脱硫气经过精脱硫槽精脱硫并经脱硫气冷却器冷却至40℃,然后经脱硫气水分离器分离掉冷凝液后,进入转化脱硫气压缩机升压至5.7MPa(A)
三.煤气化制甲醇合成气
1.气化:水煤浆加压气化工艺流程:由煤贮运系统来的小于10mm的碎煤进入煤斗后,经煤称量给料机计量进入磨煤机,与一定量的工艺水混合,在磨煤机中磨成一定粒度分布的水煤浆;添加适量煤浆添加剂,以调整煤浆的浓度在60%左右。
之后煤浆流至磨机出料槽,由磨机出料槽泵送至煤浆槽里,再由煤浆给料泵送至气化炉,与空分来的8.5MPa(G)氧气在6.5MPa(G),约1400℃条件下进行部分氧化反应生成粗煤气。
反应后的粗煤气和熔渣一起流经气化炉底部的激冷室激冷降温后,使气体和固渣分开。
激冷后的粗煤气再经文丘里洗涤器和洗涤塔二级洗涤除尘后,温度约241.4℃、压力6.25MPa(G)、水蒸汽/干气约1.5送至变换工序。
2.变换:来自气化工段的水煤气经水煤气废热锅炉降温,降温后的水煤气经第一水分离器分离掉冷凝液后,分成两股,一股气作为配气不经过变换炉,另一股气经中温换热器预热后进入变换炉,炉内装有两段耐硫变换催化剂,气体在变换炉中发生变换反应,出变换炉的变换气中CO含量约为9.2%(干)。
此变换气经蒸汽过热器/中温换热器降温后与作为配气的另一股水煤气混合为CO含量约~23%(干)的变换气,再进入变换废热锅炉,作为配气的水煤气经中压锅炉给水加热器降温并经第二水分离器分离掉冷凝液后与变换废热锅炉出口的变换气混合后进入低压废热锅炉,降温后的变换气经第三水分离器分离掉冷凝液后依次经并列的低压锅炉给水加热器Ⅰ和低压锅炉给水加热器Ⅱ、脱盐水加热器、变换气水冷器冷却后进入洗氨塔的底部,分离掉冷凝液的变换气经洗涤水洗掉变换气中的氨后送至净化工段。
3.低温甲醇洗:来自变换工段的40℃变换气进入本工段。
与循环气体混合,并在原料气中注入防止结冰及形成水合物的贫甲醇后,气体经原料气冷却器与从甲醇洗涤塔顶来的净化气、CO2解吸塔塔顶出来的二氧化碳气和从H2S浓缩塔出来的尾气换热降温,经水分离器分离出冷凝的甲醇、水混合物后,原料气从底部进入甲醇洗涤塔,与自上而下的贫甲醇逆流接触,脱除气体中的CO2、H2S和COS,塔顶出来的净化气经甲醇冷却器和循环气冷却器分别与富甲醇和原料气换
热升温后去甲醇合成工段。
四.甲醇合成
1.概述:甲醇合成采用卡萨利(Casale)新型等温甲醇合成反应器(板式换热式反应器)。
合成气(包括低温甲醇洗的净化气,转化压缩的脱硫气,富氢气)经压缩机压缩,保护床脱硫后与从合成回路来的循环气并经压缩机压缩气体混合预热后一起进入甲醇合成塔进行甲醇合成反应,粗甲醇经冷凝冷却气液分离闪蒸后送精馏系统。
2.甲醇合成:来自甲醇合成气循环机的8.4 Mpa(a)下的气体和来自保护床的气体混合,进入进出口换热器,被加热到230℃进入甲醇合成塔。
甲醇合成气在催化剂的作用下发生如下反应:
CO+2H2 = CH3OH+Q
CO2+3H2 = CH3OH+H2O+Q
从合成塔出来的反应气约255℃,经过进出口换热器、水冷器冷却至40℃左右进入高压分离器,粗甲醇在此被分离,再经膨胀槽减压到0.4MPa后送到甲醇精馏装置。
分离后的循环气经甲醇循环压缩机升压和净化合成气(包括来自低温甲醇洗的净化气、来自转化压缩的转化脱硫气和来自氢回收装置的富氢气)按比例混合后送至合成塔继续进行合成反应。
3.甲醇精馏
工艺流程简述
从甲醇合成来的0.4MPa、40℃的粗甲醇经泵送至预精馏塔的中部,此塔的再沸器以0.4MPa(A)蒸汽加热,低沸点杂质如微量二甲醚等从塔顶排出,冷却分离出水后作为燃料气,回收的甲醇液经预塔回流泵作为该塔回流液。
预塔塔底液经加压塔进料泵送入加压精馏塔中。
加压精馏塔再沸器用1.2MPa(G)的低压蒸汽做热源。
加压塔操作压力为0.8MPa(A),塔顶排出的甲醇气体为128℃,经冷凝器/再沸器冷凝后,一部分精甲醇经加压塔回流泵打回本塔作为回流液,另一部分经冷却器冷却后作为产品精甲醇进入精甲醇计量槽中。
加压塔塔底液进入常压精馏塔中进一步精馏。
此精馏塔再沸器以加压塔顶排出的精甲醇气作为热源。
塔顶排出精甲醇气压力0.11MPa(A),温度约67℃,经常压塔冷凝器冷凝冷却后一部分回流至本塔,另一部分打到精甲醇计量槽贮存。