煤制甲醇合成气比

第五章合成气的生产过程5。

1 概述合成气是指一氧化碳和氢气的混和气，英文缩写是Syngas。

其H2/ CO（摩尔比）由1/2到3/1。

合成气在化学工业中有着重要作用。

5.1.1 合成气的生产方法(1）以煤为原料的生产方法：有间歇和连续两种操作方式。

煤制合成气中H2/ CO比值较低，适于合成有机化合物。

（2）以天然气为原料的生产方法：主要有转化法和部分氧化法.目前工业上多采用水蒸气转化法（steam reforming），该法制得的合成气中H2/ CO比值理论上是3，有利于用来制造合成氨或氢气。

(3) 以重油或渣油为原料的生产方法：主要采用部分氧化法（partial oxidation）.5。

1。

2.1 工业化的主要产品(1）合成氨(2）合成甲醇（3）合成醋酸(4）烯烃的氢甲酰化产品(5）合成天然气、汽油和柴油5.1.2。

2 合成气应用新途径(1）直接合成乙烯等低碳烯烃(2）合成气经甲醇再转化为烃类(3）甲醇同系化制乙烯(4）合成低碳醇(5)合成乙二醇(6)合成气与烯烃衍生物羰基化产物5.2 由煤制合成气以煤或焦炭为原料，以氧气（空气、富氧或纯氧)、水蒸气等为气化剂，在高温条件下通过化学反应把煤或焦炭中的可燃部分转化为气体的过程，其有效成分包括一氧化碳、氢气和甲烷等。

5。

2.1。

1煤气化的基本反应煤气化过程的主要反应有:这些反应中,碳与水蒸气反应的意义最大，此反应为强吸热过程。

碳与二氧化碳的还原反应也是重要的气化反应。

气化生成的混合气称为水煤气.总过程为强吸热的。

提高反应温度对煤气化有利，但不利于甲烷的生成。

当温度高于900℃时，CH4和CO2的平衡浓度接近于零.低压有利于CO和H2生成，反之，增大压力有利于CH4生成。

5.2。

1.2 煤气化的反应条件（1）温度一般操作温度在1100℃以上。

（2) 压力一般为2。

5～3。

2MPa。

（3）水蒸气和氧气的比例H2O/O2比值要视采用的煤气化生产方法来定。

10万吨甲醇操作法全套第一篇合成岗位操作规程第一章工艺原理一、合成工艺原理甲醇合成是在5.0MPa压力下，在催化剂的作用下，气体中的一氧化碳、二氧化碳与氢反应生成甲醇，基本反应式为：CO+2H2=CH3OH+QCO2+3H2=CH3OH+H2O+Q在甲醇合成过程中，尚有如下副反应：2CO+4H2=（CH3）2O+H2O2CO+4H2=C2H5OH+H2O4CO+8H2=C4H9OH+3H2O此外，还有甲酸甲酯，乙酸甲酯及其它高级醇、高级烷烃类生成。

以铜为主体的铜基催化剂，对于甲醇合成具有极高的选择性，而且在不太高的压力及温度下，要求合成气的净化要彻底，否则其活性将很快丧失，它的耐热性也较差，要求维持催化剂在最佳的稳定的温度下操作。

铜基催化剂一般可在210-280℃下操作，视催化剂的型号及反应器型式不同，其最佳操作温度范围与略有不同。

管壳式反应器的最佳操作温度在230-260℃之间。

在铜基催化剂上合成甲醇，合适的操作压力是5.0～10.0MPa，对于合成气中二氧化碳较高的情况，压力的提高对提高反应速度有比较明显的效果。

合成气的成份对甲醇合成反应的影响较大，由前述反应式可见，要降低能耗，应采用适量的二氧化碳浓度的合成气，若合成气中二氧化碳含量过高，会加重精馏工序的负担并增加了能耗，但二氧化碳含量太低，会导致催化剂活性和转化率过低。

理论的合成新鲜气成份，应满足以下比值：氢碳比f=（H2-CO2）/（CO+CO2）=2.05实际操作中氢碳比应适当增大,大约在2.05～2.15之间。

空速一般控制在8000～10000h-1左右。

甲醇合成是强烈的放热反应，必须在反应过程中不断的将热量移走，反应才能正常进行，管壳式反应器利用管子与壳体间副产中压蒸汽来移走热量，这样，合成反应适宜的温度条件维持就几乎全依赖于副产品中压蒸汽压力操作的正常与稳定。

第二章工艺流程简述由压缩工序来的循环气经入塔气预热器（C0401）预热至225℃，由顶部进入管壳式等温甲醇合成塔（D0401），在铜基触媒的作用下，CO、CO2与H2反应生成甲醇和水，同时还有少量的其它有机杂质生成。

合成气制甲醇反应方程式
合成气制甲醇反应方程式为：H2 + CO → CH3OH。

甲醇可以固体（如煤、焦炭）液体（如原油、重油、轻油）或气体（如天然气及其他可燃性气体）为原料，经造气净化（脱硫）变换，除去二氧化碳，配制成一定的合成气（一氧化碳和氢）。

在不同的催化剂存在下，选用不同的工艺条件。

单产甲醇（分高压法低压和中压法），或与合成氨联产甲醇（联醇法）。

将合成后的粗甲醇，经预精馏脱除甲醚,精馏而得成品甲醇，高压法为BASF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,，今后将由ICI低压和中压法及Lurgi低压和中压法取代。

甲醇的化学式为CH3OH。

最早从木材干馏得到故又称木醇或木精。

甲醇是无色有酒精气味易挥发的液体。

熔点-93.9℃、沸点64.7℃、密度0.7914克/厘米3（20℃）、能溶于水和许多有机溶剂。

甲醇有毒，误饮5～10毫升能双目失明，大量饮用会导致死亡。

禁酒的国家，把甲醇掺入酒精中成变性酒精，使其不能饮用。

甲醇易燃，其蒸气与空气能形成爆炸混合物，甲醇完全燃烧生成二氧化碳和水蒸气，同时放出热量：2CH3OH+3O22CO2+4H2O 工业上用一氧化碳和氢气的混合气（合成气）在一定的条件下制备甲醇：甲醇可用做溶剂和燃料,也是一种化工原料，主要用于生产
甲醛（HCHO）：工业酒精里含有甲醇，但是工业酒精的主要成分还是乙醇。

第一章：甲醇生产工艺原理第一节：甲醇的物理化学性质、用途甲醇是一种有机化学产品。

1661年英国化学家波义耳最早从干馏木材中发现了甲醇。

所以也叫木醇。

1922年,德国BASF公司用化学方法合成了甲醇。

1923年建成年产300吨的甲醇生产装置。

采用锌铬催化剂，在高压条件下生产甲醇，所以也叫高压法甲醇。

到1966年,英国帝国化学工业（I.C.I）研究出了铜基催化剂,开发出了低压合成工艺，1971年，德国鲁奇公司（Lurgi）也开发出了低压合成甲醇工艺，以后，世界上甲醇生产工艺基本上采用低压合成工艺。

从1975年以后，世界上甲醇生产规模越来越大，甲醇装置单套生产能力达到20万吨/年，到90年代，单套生产能力达到60-80万吨/年，目前已达到100万吨/年的水平。

1．甲醇的物理化学性质在常态下，甲醇是无色透明的液体，有轻微的酒香；有良好的溶解性，与水、乙醇互溶，在汽油中有较大的溶解度；易燃易爆；有毒性，人摄入20-30ml，会导致失明；摄入50-60ml，会致死。

甲醇分子式：CH3OH，分子量：32结构式：HH -C-OHH沸点：64.4-64.8℃；冰点：-97.68℃；比重0.791；爆炸极限：6.0%-36.5%；闪点：16℃；2．甲醇的主要用途。

甲醇的化学性质很活泼。

可进行氧化、脂化、羰基化、胺化、脱水反应。

甲醇是一种重要的基本有机化工原料。

是碳一化学的基础。

用甲醇可以生产上百种化工产品。

典型的有：甲醛、聚甲醛、醋酸、甲胺、甲基叔丁基醚（MTBE）、甲基丙烯酸甲脂（MMA）、聚乙烯醇、碳酸二甲脂、硫酸二甲脂、对苯二甲酸二甲脂（DMT）、二甲脂甲酰胺（DMF）、二甲醚、乙烯、丙烯及苯，等等。

还是一种重要的能源，可直接做燃料、做甲醇燃料电池、甲醇汽油、还可以分解制氢和一氧化碳。

2008年,全球甲醇产量达到4500万吨。

我国甲醇产量1000多万吨。

第二节：甲醇生产工艺原理1．合成气的制造与生产甲醇的主要原料合成气（含有CO、CO2、H2的气体）在一定压力（5—10MPa）、温度230-280℃）和催化剂的条件下反应生成甲醇，合成反应如下：CO＋2H2＝CH3OH＋QCO2＋3H2＝CH3OH＋H2O＋Q1．1生产甲醇的主要原料含有CO、CO2、H2的气体叫合成气。

甲醇合成原理方法与工艺图1煤制甲醇流程示意图煤气经过脱硫、变换，酸性气体脱除等工序后，原料气中的硫化物含量小于0.1mg／m3。

进入合成气压缩机，经压缩后的工艺气体进入合成塔，在催化剂作用下合成粗甲醇，并利用其反应热副产3.9MPa中压蒸汽，降温减压后饱和蒸汽送入低压蒸汽管网，同时将粗甲醇送至精馏系统。

一、甲醇合成反应机理自CO加氢合成甲醇工业化以来，有关合成反应机理一直在不断探索和研究之中。

早期认为合成甲醇是通过CO在催化剂表面吸附生成中间产物而合成的，即CO是合成甲醇的原料。

但20世纪70年代以后，通过同位素示踪研究，证实合成甲醇中的原子来源于CO2，所以认为CO2是合成甲醇的起始原料。

为此，分别提出了CO和CO2合成甲醇的机理反应。

但时至今日，有关合成机理尚无定论，有待进一步研究。

为了阐明甲醇合成反应的模式，1987年朱炳辰等对我国C301型铜基催化剂，分别对仅含有CO或CO2或同时含有CO和CO2三种原料气进行了甲醇合成动力学实验测定，三种情况下均可生成甲醇，试验说明：在一定条件下，CO和CO2均可在铜基催化剂表面加氢生成甲醇。

因此基于化学吸附的CO连续加氢而生成甲醇的反应机理被人们普遍接受。

对甲醇合成而言，无论是锌铬催化剂还是铜基催化剂，其多相(非匀相)催化过程均按下列过程进行：①扩散——气体自气相扩散到气体一催化剂界面；②吸附——各种气体组分在催化剂活性表面上进行化学吸附；③表面吸附——化学吸附的气体，按照不同的动力学假说进行反应形成产物；④解析——反应产物的脱附；⑤扩散——反应产物自气体一催化剂界面扩散到气相中去。

甲醇合成反应的速率，是上述五个过程中的每一个过程进行速率的总和，但全过程的速率取决于最慢步骤的完成速率。

研究证实，过程①与⑤进行得非常迅速，过程②与④的进行速率较快，而过程③分子在催化剂活性界面的反应速率最慢，因此，整个反应过程的速率取决于表面反应的进行速率。

提高压力、升高温度均可使甲醇合成反应速率加快，但从热力学角度分析，由于CO、C02和H2合成甲醇的反应是强放热的体积缩小反应，提高压力、降低温度有利于化学平衡向生成甲醇的方向移动，同时也有利于抑制副反应的进行。

煤气化制甲醇工艺流程首先是煤气化。

煤气化是将煤炭在一定条件下加热反应,产生一种称为合成气的混合气体。

其主要反应是C+H2O→CO+H2和C+CO2→2CO。

煤气化过程中产生的合成气中主要含有一氧化碳(CO)、氢气(H2)和少量的其他气体，包括甲烷(CH4)、二氧化碳(CO2)和氮气(N2)等。

接下来是气化气净化。

由于合成气中含有一氧化碳、二氧化碳和杂质等不利于甲醇合成的成分，需要通过净化处理来达到合成气的纯度要求。

其中的主要步骤包括酸净化、吸附净化、除尘、再加热等。

通过酸净化可将一氧化碳转化为二氧化碳，吸附净化则可去除二氧化碳、甲烷等不利于甲醇合成的成分。

然后是甲醇合成。

合成气经过净化处理之后，进入合成反应器进行催化反应，将一氧化碳和氢气转化为甲醇。

甲醇合成反应一般采用铜催化剂，反应温度为200-300℃，压力为10-30MPa。

甲醇合成的反应物料比为CO:H2=1:1或2:1最后是甲醇精制。

甲醇合成后会伴随一些杂质的生成，如水、酸性成分等，需要进行精制。

常用的甲醇精制方法主要包括蒸馏顶部混合、冷凝塔降温、分组蒸馏和吸附分离等。

这些方法可以去除甲醇中的水、酸性成分以及轻质杂质。

煤气化制甲醇工艺流程的特点是可以直接从煤炭中获取能源并转化为高附加值的甲醇产品。

煤气化制甲醇工艺流程中的每一个环节都有相应的技术和设备要求，其中的关键是煤气化过程和甲醇合成反应。

在煤气化过程中，需要控制煤气化温度、压力和气化剂的选择，以及煤种的选择和处理方式等。

在甲醇合成反应中，需要选择合适的催化剂、反应温度和压力等条件。

煤气化制甲醇工艺流程具有广泛的应用前景。

通过煤气化制备甲醇可以很好地解决煤炭资源的高效利用和清洁利用问题，同时也有利于减少甲烷等温室气体的排放。

此外，甲醇产品具有广泛的应用领域，可以作为燃料、溶剂和化工原料等使用。

因此，煤气化制甲醇工艺流程在能源转化和化工产业方面具有重要的意义。

煤制甲醇主要生产工艺技术煤炭是一种重要的能源资源，而甲醇则是一种重要的化工原料。

煤制甲醇技术是利用煤炭资源来生产甲醇的一种工艺，它具有资源丰富、成本低廉的优势，因此备受关注。

本文将介绍煤制甲醇的主要生产工艺技术。

1. 煤气化工艺煤制甲醇的第一步是将煤炭进行气化。

煤气化是指将煤炭在高温、高压或有催化剂的条件下进行热解、气化反应，生成合成气。

合成气主要由一氧化碳（CO）、氢气（H2）和少量的二氧化碳（CO2）组成。

煤炭气化可以采用多种方法，如固定床气化、流化床气化、喷射床气化等。

其中，固定床气化是最常用的方法，它具有设备简单、操作稳定等优点。

2. 合成气净化合成气中含有一些杂质，如硫化氢（H2S）、氨（NH3）、苯（C6H6）等。

这些杂质会影响后续催化反应的效果，因此需要对合成气进行净化处理。

净化的方法主要包括吸附、洗涤、催化转化等。

吸附是最常用的方法，可以利用吸附剂吸附杂质，将其去除。

3. 合成气变换合成气变换是将一氧化碳和二氧化碳转化为甲醇的关键步骤。

这一步通常使用催化剂进行，常用的催化剂有铜、锌、铝等金属催化剂。

在高温、高压的条件下，通过氢化反应将一氧化碳和二氧化碳转化为甲醇。

这个过程是一个复杂的化学反应，需要合适的反应条件和催化剂才能实现高效的转化。

4. 甲醇的分离和纯化在合成气变换后，产生的反应产物中含有甲醇、水、一氧化碳、二氧化碳等组分。

为了得到高纯度的甲醇产品，需要对反应产物进行分离和纯化。

分离的方法主要包括蒸馏、吸附、萃取等，通过这些方法可以将甲醇与其他组分进行分离。

纯化的方法则是进一步提高甲醇的纯度，常用的方法有蒸汽压降结晶法、萃取法等。

5. 甲醇的储存和运输甲醇生产后需要进行储存和运输。

甲醇具有易挥发、易燃的特性，因此在储存和运输过程中需要注意安全。

常见的储存方式有地下储罐、罐车，运输方式有管道运输、铁路运输和公路运输等。

总结煤制甲醇是一种利用煤炭资源生产甲醇的重要工艺。

它的主要生产工艺技术包括煤气化、合成气净化、合成气变换、甲醇的分离和纯化以及甲醇的储存和运输。

煤气化制甲醇工艺流程1.煤气化煤气化是将煤炭在高温、高压下与氧气或蒸汽等气体反应，生成煤气的过程。

常用的煤气化方法有煤气化炉燃烧气化法和煤浆气化法。

煤气化炉燃烧气化法将煤炭和空气或氧气一起在燃烧炉中燃烧，生成一氧化碳和氢气等气体。

煤浆气化法是将煤炭粉末与水混合形成煤浆，再通过加热和增压的方式进行气化反应。

2.气体净化由于煤气化产生的煤气中含有硫化物、氯化物、灰分等杂质，需要进行气体净化处理。

净化过程中主要包括高温净化、低温净化和脱硫等步骤。

高温净化是通过高温反应将硫化物、氯化物等杂质转化为硫酸和盐等易于除去的形式。

低温净化则是采用吸附剂对煤气中的杂质进行吸附分离。

脱硫是通过添加碱性物质或其它脱硫剂，将硫化氢等硫化物从煤气中除去。

3.合成气制甲醇合成气制甲醇是将煤气中的一氧化碳和氢气进行合成反应，生成甲醇的过程。

合成气经过压缩、变压吸附、变温吸附等处理后，输入到甲醇合成反应器中进行反应。

甲醇合成反应通常采用催化剂，在高温、高压下，将一氧化碳和氢气生成甲醇。

合成气制甲醇反应器的设计和控制非常重要，影响甲醇合成效率和质量。

4.甲醇纯化甲醇合成反应产生的甲醇中含有水、二甲醚、醇醚和杂质等，需要进行甲醇纯化。

甲醇纯化过程中涉及蒸馏、凝汽、吸附、除水、除杂等步骤。

首先通过蒸馏将甲醇分离，然后通过凝汽冷凝，将甲醇中的水和杂质除去。

接下来，通过吸附剂吸附除去醇醚和二甲醚等杂质。

最后使用分子筛或其他除水剂将甲醇中的水分除去。

5.甲醇储运甲醇纯化后，可以直接用于甲醇燃料或进一步加工。

甲醇需要进行储运和包装。

常见的甲醇储运方式有储罐、气体罐车和气体管道等。

储罐用来储存甲醇，气体罐车用来运输甲醇，气体管道用来输送甲醇。

总结：煤气化制甲醇是通过煤气化、气体净化、合成气制甲醇、甲醇纯化和储运等步骤，将煤炭转化为甲醇的生产过程。

该工艺流程需要综合利用各种化学反应和物理分离技术，同时控制工艺参数，以保证甲醇的产量和质量。

煤气化制甲醇技术是煤炭资源高效利用的重要途径，有助于降低对化石燃料依赖，减少环境污染，促进可持续发展。

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。