甲醇生产培训材料答案
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甲醇合成培训试题库一、填空题1. 合成催化剂升温还原时,严格控制升温速率( )出水量( ),平面(同端面)温差( )。
答:严格控制升温速率小于等于25℃/h,出水量20—40公斤/小时,平面(同端面)温差小于5℃(难)2. “三违”是指()、()、()。
答:违章作业、违章指挥、违反劳动纪律(中)3. 目前化工行业中使用的甲醇合成反应器有( ) ( ) ( ) ( ) ( )等五类。
答:多段激冷式合成塔、管式合成塔、多段径向甲醇合成塔、双套管式甲醇合成塔、绝热式甲醇合成塔(难)4. 粗甲醇中的杂质主要分为:( ) ( ) ( )三类。
答:有机杂质、无机杂质、水与电解质(中)5. 精馏塔内下流液体量与上升蒸汽量之比,称为( )又称为( )。
答:液气比、回流比(难)6. 甲醇是最简单的()醇,分子式(),分子质量()。
饱和脂肪醇,分子式CH3OH,相对分子质量32.04。
(中)7. 甲醇合成催化剂的主要成分有()、()、(),其中()是主催化剂。
答:CuO、ZnO、Al2O3;CuO(中)8. 实际操作表明,催化剂中毒物质主要是由()引起的。
答:硫化物(H2S)(易)9. 甲醇合成反应生成甲醇和()以及少量的()。
答:水、有机酸(中)10. 还原态的催化剂遇空气会(),放出大量的热,甚至会(),会使触煤在塔内燃烧结块,给装卸造成困难,因此必须(),钝化使用()钝化。
答:发生氧化反应、燃烧、先钝化、仪表空气(空气)(中)11. 氢在高温下溶解于金属晶格中,使金属缓慢变形,降低了金属的韧性,产生脆性破坏叫()。
答:氢脆(中)12. 所谓()就是合成塔出口气中甲醇的浓度减去进口气中的甲醇浓度。
答:醇净值(中)13. ()即催化剂层内温度最高的一点温度。
答:热点温度(中)14. 催化剂的出水量包括()和()。
答:物理出水量、化学出水量(中)15. 合成塔入口温度确定的一般原则是,入口温度要达到催化剂的(),保证气体能够反应。
久泰能源2013年度“安全培训月”考核试卷
——专业篇(甲醇合成部)(30分)——
1、合成部存在的主要危险有害因素有哪些?(10分)
甲醇合成部主要是对造气输送的水煤气进行脱硫、压缩、变换、脱碳等工序处理,在合成制得粗甲醇后经精馏工序深处理,最终得到合格精甲醇。
工序中所涉及到的有毒有害因素有:一氧化碳、氢气、硫化氢、硫磺、甲醇,易导致中毒、火灾、爆炸事故的发生。
人员作业过程中同时还存在高处坠落、触电、噪声、机械伤害、高温烫伤等危害因素。
2、合成装置区发生设备、管线泄漏时的应急处理?(10分) 装置区发生设备、管线泄漏时,应立即上报调度,按照应急预案的步骤,在做好防火防爆防中毒的安全防护下,切断泄漏物料来源,打开消防水或蒸汽稀释,降低爆炸危险性,并阻断泄漏周围一切明火的出现;同时通知岗位人员和外单位施工作业人员立即朝上风向撤离。
如发生大范围泄漏扩散,应立即封堵周围道路、通知疏散下风向装置人员进行应急处理和撤离。
3、工艺、设备的温度安全控制的意义及措施包括哪些?(10分)
温度是化工生产中的主要控制参数之一。
不同的确化学反应都有最适宜的反应温度,过高可能会引起的反应过快,还可能性使降温措施了生故障,温度过低会造成反应减慢或停滞,还可能使一些物料冻结,造成管路堵塞或破裂,致使易燃物泄漏发生火灾爆炸。
控制措施:a 、移走反应热,常用方法夹套冷却法。
B 、防止搅拌中断,可增设人工搅拌装置等方法。
C 、正确选用传热介质。
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甲醇生产培训材料导言甲醇是一种重要的化学原料,广泛应用于化学工业和能源行业。
本培训材料旨在介绍甲醇的生产工艺流程、设备要求、操作控制、安全注意事项等相关知识,帮助学员全面了解甲醇生产的基本原理与操作技术。
甲醇概述甲醇的基本信息•化学式:CH3OH•分子量:32.04•外观:无色液体•沸点:64.7°C•密度:0.7918 g/cm³甲醇的应用领域甲醇广泛用于以下领域:1.化学工业:甲醇是合成甲醛、甲基甲酸、甲胺、甲酸乙酯等重要化学品的原料。
2.能源领域:甲醇作为一种清洁燃料,可用于替代传统的石油产品,如汽油和柴油。
3.材料工业:甲醇可用于合成塑料、合成纤维和合成橡胶等材料。
甲醇生产工艺常用甲醇生产工艺甲醇的生产工艺主要包括:1.煤制甲醇工艺:以煤炭为原料,通过一系列的化学反应生成甲醇。
2.天然气制甲醇工艺:以天然气为原料,经过气体净化、合成气制备和甲醇合成等步骤制得甲醇。
3.生物质制甲醇工艺:以生物质为原料,通过生物质气化和甲醇合成反应制备甲醇。
甲醇生产流程甲醇的生产流程一般包括以下步骤:1.原料准备:根据不同工艺,准备好相应原料,如煤炭、天然气或生物质。
2.原料处理:对原料进行破碎、干燥、粉碎等处理,提高反应效率。
3.气体净化:对产生的合成气进行净化处理,去除杂质和有害物质。
4.合成气制备:将净化后的气体送入合成气装置,经过催化剂的作用生成合成气。
5.甲醇合成:将合成气与催化剂送入甲醇合成装置,经过一系列反应生成甲醇。
6.分离纯化:对合成后的甲醇进行分离纯化,获得高纯度的甲醇产品。
7.储存运输:将甲醇产品进行储存和运输,以满足市场需求。
甲醇生产设备常用设备甲醇生产过程中常用的设备有:•煤炭破碎机:用于将煤炭进行粉碎,增加反应效率。
•气体净化装置:用于对合成气进行脱硫、脱气、脱尘等处理。
•合成气装置:包括重整器、换热器、合成气转化器等设备,用于合成气的制备。
•甲醇合成反应器:包括催化剂床和换热器等组件,用于甲醇的合成。
甲醇装置操作工高级试题及答案职业通用理论知识试题判断题1.依据气体分压定律可以计算混合气、液的分压,也可以根据总压、摩尔分数计算组分的气压。
(×)正确答案:依据分压定律可以计算混合气体的总压,也可以根据总压、摩尔数计算混合气的分压。
2. 按反映方程式,自右向左进行的反映为正反映,自左向右为逆反应(×)正确答案:按反映方程式,自左向右进行的反映为正反映,自右向左为逆反应(√)3. 催化剂存在的情况下,烯烃直接加成生成醇的反映叫做烯烃间接水合法(×)正确答案:催化剂存在的情况下,烯烃直接加成生成醇的反映叫做烯烃直接水合法4. 炔烃三键上的氢具有弱碱性(×)正确答案:炔烃三键上的氢具有弱酸性5. 乙炔在高温下(400~500),可发生三聚合反应生成苯(√)6. 炔烃被氧化剂氧化时,不能被完全氧化,只能形成烯烃(×)正确答案:炔烃被氧化剂氧化时,三键断裂,最后的得到是完全氧化产物7. 泵的扬程和输送的流体密度无关(√)8. 可以独立改变的变量数叫做自由数(√)9. 航行与海上的船舶,为了免受海水的腐蚀,常采用的一种防腐蚀方法是阳极保护(×)正确答案:航行与海上的船舶,为了免受海水的腐蚀,常采用的一种防腐蚀方法是阴极保护10.鼠笼式电动机具有结构简单、价格低廉、工作可靠、使用方便等特点(√)11. 加强企业管理,改变作业环境,减少易燃易爆物质的泄露、爆炸、改善环境卫生条件,是防止静电危害的基本措施。
(√)12.节流装置中有孔板、喷嘴、弹簧管等(√)13. 在选用控制阀的流量的特性时,一般先按控制系统的特点来选择阀的希望流量特性,然后才考虑工艺配管情况来选择相应的理想流量特性(√)14. 椭圆齿轮流量计对被测介质的黏度变化敏感,不适合用于测量高粘度的流体(×)正确答案:椭圆齿轮流量计对被测介质的黏度变化不敏感,适合用于测量高粘度的流体15. 输出制系统中,一台控制器的输出最多可以同时控制两台控制阀(×)正确答案:输出制系统中,一台控制器的输出最多可以同时控制两台以上(含两台)控制阀16.比值控制器要求从动物料迅速跟上主动物料的变化,且越快越好,一般不希望发生震荡(√)17.选择性控制系统在结构上的特点是使用了选择器,选择器只能接在调节器的输出端(×)正确答案:选择性控制系统在结构上的特点是使用了选择器,选择器能接在调节器的输出端,也可以接在变送器端14.化学分析法包括重量分析法。
安全试题(题库)1.填空:2.按火源的用途有:工艺加热用火;维修用火;其它火源。
3.燃烧必须同时具备三个条件:要有可燃物质;要有助燃物质;要有引火源4.维持人体正常工作能力的最高允许浓度为0.2~0.3‰。
5.因为酒精对有些毒物有加强和联合作用,可以出现中毒,轻微中毒的,会加重中毒。
6.常用的劳动保护用品可分为:一般工种劳动保护用品特殊工种劳动保护用品, 工业卫生专用品, 保险防护用品7.化工生产一般都有尘毒危害。
生产中的尘毒通过人的呼吸道、消化道、皮肤三条途径进入体内。
8.皮肤吸收毒物又有三条途径:表皮屏障;毛囊; 汗腺。
9.常用的安全装置有防护安全装置、信号安全装置、保险安全装置、联锁安全装置等。
10.安全带的绳子不宜过长,一般为2米,最大允许使用长度不得大于2.5米。
11.安全带使用前要认真进行检查,包括外观检查,有无磨损、腐蚀,连接头和挂钩是否牢固,严禁凑合使用。
12.我国规定一般离地2米以上就属于高空作业,作业时必须正确戴好安全带。
13.安全分析主要是指:易燃、易爆气体含量的分析,氧含量的分析,有毒气体含量的分析.14.在容器内,一般采取上、中、下三个部位的气样。
15.氧含量的分析。
氧含量在19~22%(体积比)为合格。
16.严格进行交接班要做到准时 ;对口交接;严格认真;坚持做到“五交”、“五不交” ;严格手续,建立交接班记录.17.巡回检查内容:查工艺指标;查设备;查安全附件;查是否有跑、冒、滴、漏;查是否有事故隐患.18.严格控制工艺指标的重要意义:保证化工生产连续顺利进行;取得最佳经济效益;确保生产安全.19.二氧化碳灭火器适用范围:用来扑灭图书,档案,贵重设备,精密仪器、600伏以下电气设备及油类的初起火灾。
20.干粉灭火器适用范围:可扑灭一般火灾,还可扑灭油气等燃烧引起的失火。
21.氨气燃烧分解物:氧化氮、氨。
22.氨气适用的灭火剂:雾状水、抗溶性泡沫、二氧化碳、砂土。
23.误服者应及时使用0.5%活性炭悬液、1%~5%碳酸氢钠液交替洗胃,然后用25-30g硫酸钠导泻。
甲醇安全培训试题及答案一、选择题1. 甲醇是一种无色、易挥发的液体,以下说法错误的是:A. 甲醇是具有毒性的化学品B. 甲醇具有燃烧性,易导致火灾C. 甲醇无刺激性,不会对皮肤和呼吸道产生损害D. 甲醇可导致中枢神经系统损害答案:C2. 以下哪种情况容易导致甲醇泄漏?A. 容器破损或泄漏B. 未经许可私自携带甲醇进入作业区域C. 不当存放和堆放甲醇容器D. 所有选项都正确答案:D3. 下列哪项属于甲醇的主要危害?A. 毒性和易燃性B. 腐蚀性D. 爆炸性答案:A4. 以下哪种情况是甲醇中毒的症状?A. 头晕、恶心、呕吐B. 呼吸困难C. 视力模糊、眼疼痛D. 所有选项都正确答案:D5. 以下哪种情况属于甲醇泄漏的紧急处理方法?A. 立即通知主管人员B. 远离泄漏区域C. 避免直接接触泄漏物D. 所有选项都正确答案:D二、判断题1. 甲醇可以与氧气发生剧烈反应并爆炸。
2. 食品加工厂可以将甲醇用作食品添加剂。
答案:错误3. 甲醇可以通过皮肤吸收进入人体。
答案:正确4. 甲醇与水混合后可以直接排入下水道。
答案:错误5. 甲醇的沸点高于常温。
答案:错误三、简答题1. 请简述甲醇的主要用途以及对应的安全措施。
答:甲醇常被用作溶剂、燃料和化学原料。
在使用甲醇时,需要采取以下安全措施:确保通风良好的工作环境,避免呼吸甲醇蒸气;正确储存和堆放甲醇容器,防止泄漏;避免与甲醇直接接触皮肤和眼睛;在处理甲醇时佩戴适当的个人防护装备,如手套、护目镜等。
2. 请列举两个甲醇泄漏事故的案例,并简要描述造成的后果。
答:1991年美国科罗拉多州的甲醇泄漏事故导致一名工人因吸入过量甲醇蒸气中毒而死亡,另有多人受伤。
这起事故造成了严重的人身伤害和财产损失。
2013年中国江苏省的一起甲醇泄漏事故导致多名工人中毒,其中一名工人因蒸气吸入过多不幸身亡。
这起事故引发了重大的安全警示,加强了对甲醇储存和使用的管理。
四、实际操作题1. 假设你在实验室中需要进行甲醇的取样和储存,请列出至少三项你应该采取的安全措施。
绪论单元测试1【单选题】(5分)甲醇的物理性质正确的为()。
A.分子量为32.042B.无色无味C.不易挥发D.不与水混溶2【单选题】(5分)以下对于甲醇的贮存论述的是()。
A.干燥、通风、低温B.隔绝热源和火源C.贮存期1年D.避免日光直射3【单选题】(5分)甲醇的闪点(闭口)为()℃。
A.12.2B.30C.35D.20.54【单选题】(5分)合成甲醇原料气的有效气体成份是()。
A.二氧化碳、一氧化碳和氢气B.一氧化碳和水蒸汽C.一氧化碳和氢气D.二氧化碳和氢气5【单选题】(5分)工业甲醇的蒸汽含量在空气中的爆炸范围是()。
A.13.5%~30.5%B.8.5%~50.5%C.10%~40%D.6%~36.5%6【判断题】(5分)目前工业上几乎都是采用一氧化碳、二氧化碳加压催化法合成甲醇。
A.对B.错7【判断题】(5分)CO能使人中毒。
A.对B.错8【判断题】(5分)甲醇对人体主要作用于神经系统,因此可用做麻醉剂。
A.对B.错9【判断题】(5分)甲醇结构简单,不能与大部分化合物发生化学反应。
A.对B.错第一章测试1【判断题】(5分)对于SHELL炉来说,煤的灰熔点越高越好。
A.错B.对2【单选题】(5分)德士古水煤浆气化法属于()A.固定床气化B.流化床气化C.气流床气化【判断题】(5分)石灰石的添加,可以降低煤的灰熔点,但是,用量不能太大,否则会造成系统结垢现象加剧。
A.错B.对4【判断题】(5分)为防止腐蚀,水煤浆PH值一般控制为酸性。
A.错B.对5【判断题】(5分)德士古气化温度选择的原则应该是在保证液态排渣的前提下,尽可能维持较低的操作温度。
A.B.对6【判断题】(5分)在水煤浆制备过程中,磨煤的方式分为干法磨煤和湿法磨煤,目前工业上应用比较广泛的是干法磨煤。
A.对B.错7【判断题】(5分)旋风分离器工作的原理是利用气流在旋转的过程中产生的惯性离心力来实现气固、气液分离。
A.错B.对8【判断题】(5分)急冷式德士古气化炉是用急冷室的水,与高温水煤气直接接触,水煤气被急速冷却,并除去大部分灰渣。
甲醇安全考试题库答案# 甲醇安全考试题库答案一、单选题1. 甲醇的化学式是什么?- A. CH3OH- B. CH3CH2OH- C. CH3COOH- D. CH3NH2答案:A2. 甲醇的闪点是多少?- A. -11℃- B. 11℃- C. 21℃- D. 31℃答案:A3. 下列哪项不是甲醇的物理特性?- A. 无色- B. 易燃- C. 有刺激性气味- D. 可溶于水答案:C4. 甲醇对人体有哪些潜在危害?- A. 皮肤刺激- B. 视力损害- C. 呼吸道刺激- D. 所有以上答案:D5. 甲醇泄漏时,应采取哪些措施? - A. 立即撤离- B. 用水冲洗- C. 通风- D. 所有以上答案:D二、多选题6. 甲醇储存时应注意哪些事项?- A. 避免日光直射- B. 远离火源和热源- C. 储存在通风良好的环境中 - D. 与氧化剂分开存放答案:A, B, C, D7. 甲醇泄漏应急处理措施包括:- A. 立即通知安全管理人员- B. 使用专业设备进行泄漏控制 - C. 穿戴适当的防护装备- D. 禁止无关人员进入泄漏区域答案:A, B, C, D8. 甲醇中毒的急救措施包括:- A. 立即将患者移至新鲜空气处- B. 清洗患者眼睛和皮肤- C. 给予患者大量水喝- D. 寻求专业医疗救助答案:A, B, D三、判断题9. 甲醇是一种无毒物质。
()- 答案:错误10. 甲醇在空气中的爆炸极限为6%-36%。
()- 答案:正确11. 甲醇可以用于食品加工。
()- 答案:错误12. 甲醇泄漏时,应使用泡沫灭火器进行灭火。
()- 答案:错误13. 甲醇中毒后,应避免使用活性炭吸附。
()- 答案:错误四、简答题14. 甲醇泄漏时,为什么需要穿戴适当的防护装备?- 甲醇泄漏时,穿戴适当的防护装备可以防止甲醇对皮肤和眼睛的直接接触,减少甲醇蒸气吸入,从而降低中毒风险。
15. 甲醇中毒的症状有哪些?- 甲醇中毒的症状包括头痛、恶心、呕吐、视力模糊、呼吸困难,严重时可导致昏迷甚至死亡。
甲醇安全知识培训教材甲醇,化学式为CH3OH,是一种常见的有机化合物。
由于其广泛应用于工业生产和日常生活中,了解甲醇的安全知识显得尤为重要。
本教材将围绕甲醇的性质、危害及应急处理等方面,为广大工作人员提供相关培训指导。
一、甲醇的性质甲醇是一种无色、易挥发的液体,在常温下呈碱性。
它在工业中广泛应用于溶剂、化工原料等领域。
然而,甲醇也存在一定危害性,因此需要严格控制和管理。
1. 甲醇的危害甲醇具有一定的毒性,其主要危害表现为对人体中枢神经系统和眼睛的直接损害。
短期接触高浓度甲醇蒸汽会导致头晕、恶心、呕吐等症状,甚至危及生命。
长期接触低浓度甲醇蒸汽则可能引发慢性中毒,出现视力受损等问题。
2. 甲醇的燃烧特性甲醇是易燃液体,在高温、明火或氧气条件下易发生燃烧。
甲醇燃烧产生的火焰呈蓝色,燃烧过程中释放出大量热量和有毒气体。
因此,在甲醇使用和储存中需要特别注意防火防爆措施。
二、甲醇的安全操作指引为了保障工作人员的安全和身体健康,以下是甲醇安全操作的指引:1. 防止人体接触甲醇具有一定的刺激性,因此在操作过程中应避免直接接触皮肤和眼睛。
必要时,应戴防护手套、护目镜等个人防护装备。
2. 合理通风甲醇具有较强的挥发性,因此在操作区域要保持良好的通风,尽量减少空气中甲醇浓度。
在狭小空间中,应采取适当的排风措施,防止甲醇蒸气积聚。
3. 防火防爆措施甲醇是易燃液体,因此在操作和储存中需注意防火防爆。
严禁在近源处使用明火,避免与氧化剂、易燃物接触。
必要时,应配备防爆电器设备。
4. 废弃物处理甲醇废弃物属于有害废物,应按照相关规定进行妥善处理。
严禁将废弃物随意倾倒,以免对环境造成污染。
三、甲醇事故应急处理对于甲醇泄漏或事故发生时,应及时采取应急措施,以最大限度地减少事故对人员和环境的伤害。
1. 避免直接接触在事故现场,应尽量避免直接接触甲醇。
工作人员应佩戴适当的防护装备,并保持安全距离。
2. 疏散人员随着甲醇的挥发,可能产生有毒气体。
合成氨生产操作问答1.为什么一段转化之后再设二段转化?答:甲烷对于合成氨来说是一种惰性气体,为了充分利用原料必须尽量使它转化完全。
如果要求一段转化就达到要求,则必须加大水碳比或者提高温度。
但耗用过多的水蒸汽是不经济的。
而升高温度又受到转化炉材质的限制,因此,继续采用外热式炉管就不合适了。
二段炉是自热式利用气体自身燃烧放热故只要作成衬耐火材料的圆桶形炉就可以了,从而大大节省贵重金属,又可增加催化剂量,这就是采用二段转化的原因。
2.锅炉给水中水垢是如何形成的?答:锅炉给水中的杂质主要是钙和镁的盐类。
如 CaCO3,CaSO4,MgSO4 等。
这些盐类的特点是溶解度随温度的增加而减少,因此它们总是附着在温度较高的受热面上,就形成所谓的水垢。
3.氨合成塔空速过大会带来那些不利因素?答:①空速提高意味着循环量增加,这就增加了整个系统的阻力,而增加阻力受合成塔和合成气压缩机制约,且使循环段功耗增多。
②空速提高后出塔氨含量降低,而在一定压力下要分离就必须降低冷冻温度,同时循环气量增加了,因此冰机负荷加大。
③合成氨反应是放热反应,如空速过大,气体从床层带走热量过多,如进塔气体没有预热到起始温度就进入床层,容易造成床层跨温。
4.离心压缩机有那些特点?答:①输气量大,尺寸小,重量轻,站地少,不用备机,而且可以用较便宜的蒸汽透平代替电动机作为驱动机。
②易损部件少(如往复式压缩机的进气阀的阀片,活塞环等),连转平稳,可不停顿的运转一年以上,维修简单,操作费用低。
③可直接由蒸汽透平带动,有利于生产中付产蒸汽的合理利用,节约了全厂的能量消耗。
④供气均匀,运行平稳,调节方便,易于自动化操作。
⑤汽缸内不需要进入润滑油,所以压缩气体不受油污染。
5.应从哪几方面注意脱碳溶液起泡?答:①开工前系统应彻底清洗,除油和钝化。
②配制溶液所用原料的杂质必须低于规定指标。
③上游系统不能带入润滑油、催化剂粉尘和高级触媒颗粒,首次开车或年度大检修导气前,最好在吸收塔前放空一段时间。
甲醇生产培训材料神华乌海煤焦化有限责任公司甲醇焦油项目部2008.7.8前言甲醇是碳一化学的支柱产品,是重要的化工原料。
碳一化学工业是指分子中含有一个碳原子的化合物(如CO、CO2、CH4、CH3OH、HCOOH、HCN)及其衍生体系为原料,以有机合成化学和催化化学为手段制造有机化工产品的化学工业的总称。
固体原料煤炭,液体原料石脑油和渣油,气体原料天然气、油田气、焦炉气经部分氧化法或蒸汽转化法制得合成气,合成气的主要成份是CO 和H2, CO 加氢可制得甲醇,这就构成了碳一化工的基本原料。
由于甲醇化学性质活泼,能生产有广泛用途的甲醇系列产品,世界各国都把甲醇作为碳一化学工业的重要研究领域。
甲醇已成为新一代能源和重要的化工原料,生产一系列深加工产品,并成为碳一化工的突破口。
今后,在世界石油资源紧缺的情况下,以煤为原料生产甲醇就有希望成为替代石油的洁净燃料、化工原料和二次能源。
编写本书主要有如下特点:1.针对神华乌海煤焦化有限责任公司焦炉气制甲醇工艺,从甲醇合成、甲烷转化、焦炉气精脱硫、甲醇精馏的基本原料入手,着重介绍焦炉气制甲醇的生产特点。
2.为便于操作工阅读,部分章节以问答形式,阐述甲醇生产的特点、原理及基本操作。
3.从焦炉气制甲醇原料气的精制、转化、合成、精馏等工序,分别讲述生产原理、工艺流程、主要设备选型、操作方法及安全卫生等。
我们编写本书的出发点在于:给初涉甲醇生产的操作人员及工程技术人员给予一定的启发及引导,并希望从中得到有益知识,且有助于上述人员技术水平的提高。
但由于编者经验及时间有限,疏忽及遗漏之处在所难免、望读者给予指正,以励共勉。
甲醇焦油项目部2008-7-8目录第1章概况第2章焦炉气合成甲醇第3章甲醇生产基础知识第4章甲醇生产操作注意事项第1章概况甲醇是极为重要的有机化工原料和洁净液体燃料,是碳一化工的基础产品。
甲醇化工是化学工业的一个重要分子。
固体原料煤炭、液体原料石脑油和渣油、气体原料天然气和油田气或煤层气等经部分氧化法或蒸汽转化法制得合成气。
合成气的主要成分是一氧化碳和氢气。
一氧化碳加氢可制得甲醇,这就构成了碳一化工的基本原料。
由于甲醇的生产工艺简单,反应条件温和,技术容易突破,甲醇及其衍生物有着广泛的用途,世界各国都把甲醇作为碳一化工的重要研究领域。
现在甲醇已成为新一代能源的重要起始原料,生产一系列深度加工产品,并成为碳一化工的突破口。
在世界能源紧缺以及清洁能源、环保需求的情况下,以煤为原料生产甲醇,甲醇就有希望成为替代石油的清洁燃料、化工原料与二次能源。
甲醇的性质:1、物理性质甲醇是最简单的饱和醇,分子式CH3OH,相对分子量32.04,常压沸点64.7℃,常温常压下是无色透明、略带乙醇香味的挥发性液体。
甲醇与水互溶,在汽油中有较大溶解度。
甲醇剧毒,易燃烧,其蒸气与空气的混合物在一定范围内会发生爆炸,爆炸极限为6%-36.5%(体积分数)。
甲醇的主要物理性质见表1-1。
甲醇的饱和蒸气压、密度见表1-2。
甲醇与水无限互溶,甲醇水溶液的密度随着温度的升高而降低,也随着甲醇的浓度增加而降低,甲醇水溶液的沸点随着甲醇浓度增加而降低。
甲醇可与许多有机化合物按任意比例混合,并与其中100多种有机化合物形成共沸混合物。
见表(1-3)许多共沸物的沸点与甲醇的沸点相近,在精馏粗甲醇时,可以蒸馏出以下混合物来。
分子式 CH3OH分子量 32.04沸点 64.5~64.7℃闪点 16℃(开口容器)、12℃(闭口容器)自燃点 473℃(空气中)461℃(氧气中)临界温度 240℃临界压力 79.54×105Pa蒸汽压 1.2897×104Pa比重 0.7913(d4)密度 0.81 g/ml(0℃)比热 2.470~2.533 J/g℃(20~25℃)粘度 0.5945厘泊(20℃)导热系数 2.09×103J/cm·s·K表面张力 22.55×10-5N/cm蒸发潜热 35.295 kJ/mol(64.7℃)折射率 1.32874(20℃)熔融热 3.169 kJ/mol燃烧热 727.038 kJ/mol(25℃液体)生成热 238.798 kJ/mol(25℃液体)爆炸极限 6~36.5体积%(空气中)化学性质在甲醇的分子结构中含有一个甲基与一个羟基,因为它含有羟基,所以具有醇类的典型反应;又因它含有甲基,所以又能进行甲基化反应。
甲醇可以与一系列物质反应,所以甲醇在工业上有着十分广泛的应用。
⑴甲醇氧化,生成甲醛、甲酸。
甲醇在空气中可被氧化为甲醛,然后被氧化为甲酸。
CH3OH + 1/2O2→ HCHO + H20 (1-1)HCHO + 1/2O2→HCOOH (1-2)甲醇在600-700℃通过浮石银催化剂或其他固体催化剂,如铜、五氧化二钒等,可直接氧化为甲醛。
⑵甲醇氨化,生成甲胺,将甲醇与氨以一定比例混合,在370-420℃、5.0-20.0MPa压力下,以活性氧化铝为催化剂进行反应,可以得到一甲胺、二甲胺及三甲胺的混合物,再经精馏,可以得到一、二或三甲胺产品。
CH3OH + NH3→ CH3NH2 + H2O (1-3)2CH3OH + NH3→(CH3)2NH + 2H2O (1-4)3CH3OH + NH3→(CH3)3N + 3H2O (1-5)⑶甲醇羰基化,生成醋酸,甲醇与一氧化碳在温度250℃、压力50-70MPa下,通过碘化钴催化剂,或者在温度180℃、压力3-4MPa下,通过铑的羰基化合物催化剂(以碘甲烷为催化剂),合成醋酸。
CH3OH + CO → CH3COOH (1-6)⑷甲醇酯化,生成各种脂类化合物①甲醇与甲酸反应生成甲酸甲酯CH3OH + HCOOH → HCOOCH3 + H2O (1-7)②甲醇与硫酸作用生成硫酸氢甲酯、硫酸二甲酯CH3OH + H2SO4 → CH3HSO4 + H2O (1-8)2CH3OH + H2SO4→(CH3)2SO4 +2 H2O (1-9)③甲醇与硝酸作用生成硝酸甲酯CH3OH + HNO3→ CH3NO3 + H2O (1-10)⑸甲醇氯化,生成氯甲烷,甲醇与氯气、氢气混合,以氯化锌为催化剂可生成一、二、三氯甲烷,直至四氯化碳。
CH3OH + CI2 + H2→ CH3CI + CH3CI + HCI+ H2O (1-11)CH3CI + CI2→ CH2CI2 + HCI (1-12)CH2CI2 + CI2→ CHCI3 + HCI (1-13)CHCI3 + CI2→ CCI4 + HCI (1-14)⑹甲醇与氢氧化钠反应,生成甲醇钠,甲醇与氢氧化钠在85-100℃下反应脱水可生成甲醇钠。
CH3OH + NaOH→CH3ONa + H2O (1-15)⑺甲醇的脱水,在高温下,在ZSM-5型分子筛或0.5-1.5mm的金属硅铝催化剂下,甲醇可脱水生成二甲醚。
2CH3OH→(CH3)2O + H2O (1-16)⑻甲醇与苯反应,生成甲苯。
在3.5MPa、340-380℃下,甲醇与苯在催化剂存在下生成甲苯。
CHOH+C6H6→C6H5CH3+H2O (1-17)⑼与光气反应,生成碳酸二甲酯,光气先于甲醇反应生成氯甲酸甲酯。
甲酸甲酯进一步与甲醇反应生成碳酸二甲酯。
(10)甲醇与二硫化碳反应,生成二甲基亚砜,甲醇与二硫化碳以γ-AI2O3作催化剂先合成二甲基硫醚,再与硝酸氧化生成二甲基亚砜。
4CH3OH + CS2→2(CH3)2S +CO2 +2H2O (1-18)3(CH3)2S + 2HNO3→ 3(CH3)2SO + H2O (1-19)⑾甲醇的裂解,甲醇在加温加压下,可在催化剂上分解为CO和H2。
CH3OH → CO + 2H2(1-20)3甲醇用途:甲醇是重要的化工原料,甲醇主要用于生产甲醛,其消耗量约占总量的30-40%;其次作为甲基化剂,生产甲胺、甲烷氯化物、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、对苯二甲酸二甲酯等;甲醇羰基化可生成醋酸、醋酐、甲酸甲酯、碳酸二甲酯等。
其中,甲醇低压羰基化生成醋酸,近年来发展很快。
随着碳一化工的发展,由甲醇出发合成乙二甲醇、乙醛、乙醇等工艺正在日益得到重视。
甲醇作为重要的原料在敌百虫、甲基对硫磷、多菌灵等农药生产中,在医药、染料、塑料、合成纤维等工业中有着重要的地位。
甲醇还可经生物发酵生成甲醇蛋白,用作饲料添加剂。
甲醇不仅是重要的化工原料,而且还是性能优良的能源和车用燃料。
它可直接用作汽车燃料,也可与汽油掺和使用,它可直接用于发电站或柴油机的燃料,或经ZSM-5分子筛催化剂转化为汽油,它可与异丁烯反应生成甲基叔丁基醚,用作汽油添加剂。
第二章焦炉气制甲醇早期甲醇由木材或木质素干馏制得,今天在工业上已经被淘汰。
自从1923年德国BASF公司首次用一氧化碳和氢在高温高压下用锌铬催化剂实现了甲醇合成工业化之后,甲醇的工业化合成便得以迅速发展。
当前,合成法甲醇生产几乎成为目前世界上生产甲醇的唯一方法。
合成甲醇所需的有效化学成份为CO、CO2和H2。
从理论上讲,凡同时含有该三种成份的气体均可用于甲醇合成,通过转化的方法能生成这三种组份的物质均可用作甲醇生产的原料。
焦炉煤气主要含CO、CO2、H2、CH4等组份,原料焦炉煤气组成为:组份 CO CO2 H2 CH4 N2 O2 CmHn Σ%v 6.0 2.7 58.0 26.0 4.0 0.8 2.5 100H2S:20~40mg/Nm3有机硫:50mg/Nm3(主要有COS、CS2、RSH、C4H4S等)焦油+尘:50 mg/Nm3NH3:50 mg/Nm3萘:400 mg/Nm3B.T.X:2000 mg/Nm3HCN:300 mg/Nm3由于焦炉气中氢含量高、甲烷含量高、CO和CO2含量低,用这样的气体经净化后虽然可以直接用于甲醇合成,但原料和动力消耗将非常高。
为了充分利用焦炉煤气生产甲醇,降低原料和动力消耗,焦炉煤气必须进行再转化生产出合成甲醇较理想的合成气,再进行甲醇合成。
另外,进甲醇合成之前,必须将气体中的硫、焦油、萘等有毒成份清除干净,以避免甲醇催化剂中毒失活。
一、焦炉气制甲醇工艺系统技术1.甲醇合成技术1) 高压法(19.6~29.4MPa)采用锌铬催化剂,反应温度为360~400℃,压力19.6~29.4MPa但是,由于原料及动力消耗大,反应温度和压力高,生成粗甲醇中有机杂质含量高,而且投资大,成本高,当今其已属于被淘汰的方法。
2) 低压法(5.0MPa~8.0MPa)低压法基于高活性的铜系催化剂,反应温度低(240~270℃),在较低的压力下可获得较高的甲醇收率,而且选择性好,减少了副反应,改善了甲醇质量,降低了原料的消耗。