甲醇性質及應用1物理性質甲醇是飽和醇系列中的代表，分子式為CH3OH，相對分子質量為32.04.在常溫常壓下，純甲醇是無色、不流動、不揮發(fā)、可燃的有毒液體，有類似乙醇的氣體。甲醇可以與水、乙醇、乙醚等很多有機液體互溶，但不能和脂肪烴類化合物互溶。甲醇蒸氣和空氣混合，在一定范圍內形成爆炸性混合物，爆炸極限為6.0%~36.5%（體積）。1ppt課件甲醇性質及應用1物理性質1ppt課件2ppt課件2ppt課件2化學性質甲醇是最簡單的飽和脂肪醇，具有脂肪醇的化學性能，其化學性很活潑，如氧化反應、氨化反應、酯化反應、羰基化反應、脫水反應、裂解反應等。3用途⑴碳一化工的支柱甲醇是一種重要的基礎原料，廣泛用于制造各種有機化學品。⑵新一代燃料甲醇是一種易燃液體，燃燒性能好，辛烷值高，抗爆性能好；而且甲醇是一種潔凈染料，燃燒時無煙，它的燃燒速度快，放熱快，熱效率高，能減少排氣污染。3ppt課件2化學性質3ppt課件⑶有機化工的主要原料甲醇是重要的化工原料，甲醇主要用于生產甲醛，其消耗量約占甲醇總量的30%~40%；其次作為甲基化劑，生產甲胺、甲烷氯化物、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯等。⑷精細化工與高分子化工的重要原料在農藥、染料、醫(yī)藥、合成樹脂與塑料、合成橡膠、合成橡膠、合成纖維等工業(yè)中得到廣泛的應用。⑸生物化工制單細胞蛋白甲醇蛋白是一種單細胞組成的蛋白，它以甲醇為原料，通過微生物發(fā)酵而制得。4ppt課件⑶有機化工的主要原料4ppt課件任務點1生產工藝路線選擇甲醇生產工藝路線：1木材或木質素干餾，此法耗用大量木材，產量低，已淘汰2氯甲烷水解，水解法價格貴，沒有得到工業(yè)應用3甲烷部分氧化，生產技術復雜，副反應多，產品難分離，原料利用率低，尚未廣泛應用4合成氣化學合成法，此法成熟，已工業(yè)化生產5ppt課件任務點1生產工藝路線選擇甲醇生產工藝路線：5ppt課件合成氣為原料生產甲醇主要分為三種方式:1高壓法2中壓法3低壓法6ppt課件合成氣為原料生產甲醇主要分為三種方式:6ppt課件甲醇的生產方法介紹1、高壓法

用一氧化碳與氫在高溫（340~420℃）高壓（30.0~50.0MPa）下用鋅-鉻氧化物作催化劑合成甲醇。2、低壓法

一氧化碳與氫氣為原料在低壓（5.0MPa）和275℃左右的溫度下，采用銅基催化劑合成甲醇。低壓法成功的關鍵是采用了銅基催化劑，銅基催化劑比鋅-鉻催化劑活性好得多，是甲醇合成反應能在較低的壓力和溫度下進行。7ppt課件甲醇的生產方法介紹1、高壓法用一氧化碳與氫在3、中壓法中壓法合成甲醇的工藝流程中，操作壓力范圍為10.0~27.0MPa，溫度為235~315℃。該法的關鍵在于使用了一種新型銅基催化劑，綜合利用指標要比低壓法好。4、三種方法的比較高壓法生產甲醇的歷史悠久，存在一些不足，尤其在溫度和壓力方面，由于溫度和壓力都太高，在生產過程中不易控制，也容易發(fā)生事故。

8ppt課件3、中壓法8ppt課件發(fā)現了銅基催化劑，此催化劑的選擇性比鋅-鉻催化劑好，消耗在副反應中的原料氣和粗甲醇中的雜質都比較少，并且還大大降低了溫度和壓力使反應過程易于控制。中壓法在低壓法的程度上又提高了催化劑的性能，使得流程簡單、投資省、見效快，使甲醇工業(yè)得到進一步的發(fā)展，但是中壓法合成甲醇的原料氣中含硫總量應小于1mL/m3，對原料氣的要求很嚴格，再者中壓法也不適應與大批量生產。

從多方面考慮之后，我組決定選用低壓法生產甲醇。

9ppt課件發(fā)現了銅基催化劑，此催化劑的選擇性比鋅-鉻催化劑好，消耗在副甲醇的生產原理

1、反應原理合成甲醇的化學反應方程式：（1）、主反應：

CO+2H2CH3OH+102.5kJ/mol（2）、副反應

2CO+4H2CH3OCH3+H2O+200kJ/molCO+3H2CH4+H2O+115.6kJ/mol4CO+8H2C4H9OH+3H2O+49.2kJ/molCO2+H2CO+H2O-42.9kJ/molnCO+2nH2(CH2)n+nH2O+Q10ppt課件甲醇的生產原理10ppt課件2、甲醇的生產工藝條件生產溫度270℃左右壓力5MPa催化劑銅基催化劑(CuO—ZnO—Cr2O3)氣體組成（CO-CO2-H2體積分數）/%為2-28-7011ppt課件2、甲醇的生產工藝條件11ppt課件任務點2工藝條件影響因素

在甲醇生產過程中，影響甲醇生成的因素很多，比如：溫度、壓力、催化劑、空速、氣體組分等。

1、溫度

從化學平衡考慮，溫度提高，對平衡不利；從動力學考慮，溫度提高，反應速率加快。因而，存在最佳溫度。甲醇合成銅基催化劑的使用溫度范圍為210~270oC。溫度過高，催化劑易衰老，使用壽命短；溫度過低，催化劑活性差，且易生成羰基化合物。為保證催化劑使用壽命，應在確保質量的前提下，盡可能控制溫度較低些。12ppt課件任務點2工藝條件影響因素在甲醇生（1）、溫度高會影響催化劑的使用壽命。在溫度高的情況下，銅基催化劑晶格發(fā)生變化，催化劑活性表面逐漸減少。如果溫度超過280℃，催化劑活性很快喪失。（2）、溫度高會影響產品質量。反應溫度高，在CO加H2的反應中，副反應生產量增加，使粗甲醇中雜質增加，不但影響產品質量，而且增加了H2的單耗。（3）、溫度高會影響設備使用壽命。高溫下由于甲酸生成，造成設備的氫腐蝕，降低設備機械強度。13ppt課件（1）、溫度高會影響催化劑的使用壽命。在溫度高的情況下，銅基2、壓力

從化學平衡考慮，壓力提高，對平衡有利；從動力學考慮，壓力提高，反應速率加快。由圖可以看出，壓力越大，甲醇生成量越多，但相應的能耗增多，而且還受設備強度限制。因而，選用合成壓力一般為4~6Mp。操作壓力還受催化劑活性、負荷高低、空速大小、冷凝分離好壞、惰性氣含量等影響。

01234567891011121000800600400200甲醇生成量（kg/m3催化劑）P/MPa250℃300℃350℃14ppt課件2、壓力012345

3、催化劑

在低壓法甲醇合成工業(yè)中，催化劑的使用是至關重要的。銅基催化劑改進了甲醇合成塔結構，使得反應溫度能夠嚴格控制，從而延長了銅基催化劑的使用壽命。銅基催化劑的活性與銅含量有關15ppt課件3、催化劑15ppt課件4、空速

空速或循環(huán)氣量是調節(jié)合成塔溫度及產量的重要手段。循環(huán)量增加，轉化率下降，但空速大了，甲醇產量有所增加。在空速為5000~10000h-1范圍內，空時產率隨空速增加而增加，超過104h-1，空速影響不大。

5氣體組分（1）

新鮮氣中（H2-CO2）/（CO+CO2）摩爾比應控制在2.0~2.2，一般說來，摩爾比過小，易發(fā)生副反應及易結炭，且催化劑易衰老。摩爾比過大，單耗增加。

16ppt課件4、空速16ppt課件

(2)入塔氣中的H2含量提高，對減少副反應、減少H2S中毒、降低羰基鎳和高級醇的生成都有利，又可延長催化劑壽命。⑶入塔氣中的CO含量是一個重要的操作參數，入塔氣的CO含量一般為8%~11%左右。⑷入塔氣中的CO2含量，對水煤漿制甲醇的合成工序一般為3%~6%的存在可保持催化劑的高活性，對甲醇合成有利。但當CO2過高時，甲醇產率又會降低。對甲醇合成有利。但當CO2過高時，甲醇產率又會降低。⑸入塔氣中的惰性氣體如CH4、N2、Ar，也影響甲醇合成。惰性氣體含量太高，降低反應速率，循環(huán)動力消耗也大；惰性氣體含量太低，弛放損耗加大，損失有效氣體。由圖可以得出，當氣體組成（CO-CO2-H2體積分數）/%為2-28-70，甲醇的轉化率最高。

17ppt課件(2)入塔氣中的H2含量提高，對減少副反應進口氣體組成對甲醇轉化率的影響18ppt課件進口氣體組成對甲醇轉化率的影響18ppt課件任務點3典型設備的選擇1、低壓甲醇反應器的技術要求甲醇合成反應器是甲醇生產的核心設備，從操作、結構、材料、及維修等方面考慮，甲醇反應器的基本要求如下：（1）、在操作上，要求催化劑床層的溫度易控制，調節(jié)靈活，合成反應的轉化率高，催化劑的生產強度大，能以較高能位回收反應熱，床層中氣體分布均勻，壓降低。（2）、在結構上，要求簡單緊湊，高壓空間利用率高，觸媒裝卸方便。（3）、在材料上，要求具有抗羰基化及抗氫脆的能力。（4）、在制造、維修、運輸、安裝上要求方便。

19ppt課件任務點3典型設備的選擇1、低壓甲醇反應器的技術要求19p2、Lurgi管殼型甲醇合成塔（見書本46頁列管式等溫甲醇合成反應器）Lurgi型甲醇合成塔是一種管束型副產蒸汽合成塔，操作壓力為5MPa，溫度250℃。Lurgi合成塔既是反應器又是廢熱鍋爐。合成塔內部類似于一般的列管式換熱器，列管內裝催化劑，管外為沸騰水，甲醇合成反應放出的熱很快被沸騰水移走。合成塔殼程的鍋爐給水是自然循環(huán)的，這樣通過控制沸騰水上的蒸汽壓力，可以保持恒定的反應溫度，變化0.1MPa相當于1.5℃。如圖：20ppt課件2、Lurgi管殼型甲醇合成塔（見書本46頁列管式等溫甲醇合

21ppt課件21ppt課件任務點4安全、節(jié)能、環(huán)保生產工藝一甲醇的毒性

毒性劑防護甲醇為有毒化工產品，具有顯著的麻醉作用，對于視神經危害最為嚴重。飲入5~10mL/kg甲醇可致嚴重中毒，10mL/kg以上有失明危險，飲入30mL/kg可以致死甲醇經消化道、呼吸道及皮膚滲透侵入人體導致中毒。吸甲醇蒸汽時，除特有的癥狀酩酊、頭痛以外，常使視力模糊而眼痛。這些癥狀有的在數小時后即能發(fā)生，重癥時，呈現眩暈、呼吸困難、胃痛、疝痛、便秘，有時還會有出血，需要數日才能恢復。在這期間也能引起疲勞、不適。重癥時能出現發(fā)紺。不論急性、慢性都需要較長時間才能恢復。工作場所空氣中甲醇蒸汽最高容許濃度260mg/m3。22ppt課件任務點4安全、節(jié)能、環(huán)保生產工藝一甲醇的毒性22pp二、運輸注意事項

包裝方法：小開口鋼桶；安瓿瓶外普通木箱；螺紋口玻璃瓶、鐵蓋壓口玻璃瓶、塑料瓶或金屬桶（罐）外普通木箱。

運輸注意事項：本品鐵路運輸時限使用鋼制企業(yè)自備罐車裝運，裝運前需報有關部門批準。運輸時運輸車輛應配備相應品種和數量的消防器材及泄漏應急處理設備。夏季最好早晚運輸。運輸時所用的槽（罐）車應有接地鏈，槽內可設孔隔板以減少震蕩產生靜電。嚴禁與氧化劑、酸類、堿金屬、食用化學品等混裝混運。運輸途中應防曝曬、雨淋，防高溫。中途停留時應遠離火種、熱源、高溫區(qū)。裝運該物品的車輛排氣管必須配備阻火裝置，禁止使用易產生火花的機械設備和工具裝卸。公路運輸時要按規(guī)定路線行駛，勿在居民區(qū)和人口稠密區(qū)停留。鐵路運輸時要禁止溜放。嚴禁用木船、水泥船散裝運輸。23ppt課件二、運輸注意事項23ppt課件

三、泄漏應急處理迅速撤離泄漏污染區(qū)人員至安全區(qū)，并進行隔離，嚴格限制出入。切斷火源。建議應急處理人員戴自給正壓式呼吸器，穿防毒服。不要直接接觸泄漏物。盡可能切斷泄漏源，防止進入下水道、排洪溝等限制性空間。小量泄漏：用砂土或其它不燃材料吸附或吸收。也可以用大量水沖洗，洗液稀釋后放入廢水系統(tǒng)。大量泄漏：構筑圍堤或挖坑收容；用泡沫覆蓋，降低蒸氣災害。用防爆泵轉移至槽車或專用收集器內?；厥栈蜻\至廢物處理場所處置。

四、防護措施呼吸系統(tǒng)防護：可能接觸其蒸氣時，應該佩戴過濾式防毒面罩(半面罩)。緊急事態(tài)搶救或撤離時，建議佩戴空氣呼吸器。

24ppt課件三、泄漏應急處理24ppt課件

眼睛防護：戴化學安全防護眼鏡。

身體防護：穿防靜電工作服。手防護：戴橡膠手套。

其它：工作現場禁止吸煙、進食和飲水。工作畢，淋浴更衣。實行就業(yè)前和定期的體檢。五、滅火方法滅火方法：盡可能將容器從火場移至空曠處。噴水保持火場容器冷卻，直至滅火結束。處在火場中的容器若已變色或從安全泄壓裝置中產生聲音，必須馬上撤離。滅火劑：抗溶性泡沫、干粉、二氧化碳、砂土。25ppt課件眼睛防護：戴化學安全防護眼鏡。

三廢情況(1)廢氣甲醇裝置廢氣排放點為一段轉化爐煙氣囪排出煙道氣，其主要成分為CO2，O2，N2，對大氣無毒害物質，環(huán)境無控制指標；(2)廢水主要排出廢水為甲醇精餾塔塔底廢水和轉化酸性冷凝液，廢水可送至除鹽水再處理后用作鍋爐給水，產生的廢氣進入轉化爐回收利用，做到無污水排放：(3)廢渣主要是舊觸媒更換排出，舊觸媒多為貴金屬成分，需要送回催化劑廠回收處理。26ppt課件三廢情況26ppt課件任務點5生產工藝流程27ppt課件任務點5生產工藝流程27ppt課件任務六生產操作要點一開車

1、原始開車A．系統(tǒng)設備、管道安裝、觸媒裝填結束。所有電器、儀表完好；B．管道應另行制定分段吹除方案進行管道吹除；C．系統(tǒng)置換和氣密性實驗另行制定方案進行；D．系統(tǒng)置換、氣密性實驗合格后，按原始開車操作手冊開車。28ppt課件任務六生產操作要點一開車28ppt課件2、系統(tǒng)長期停車后的開車A．系統(tǒng)檢修完畢、置換和氣密性實驗合格后，系統(tǒng)補入合格的原料氣（CO+CO2≤2.0%），充壓至~2.0MPa；B．閥門調整：關補入閥，關系統(tǒng)出口閥，關醇分放醇閥。開該系統(tǒng)至環(huán)機系統(tǒng)的進出口閥；29ppt課件2、系統(tǒng)長期停車后的開車29ppt課件C．按循環(huán)機開車程序開啟循環(huán)機；D．同時汽包加水至正常液位；

E．開循環(huán)熱水泵，開升溫蒸汽，使升溫速率為20~30℃/h（注意控制氣汽壓差）；F．當水冷氣體出口溫度達30~40℃時，開冷卻水降溫；G．當觸媒床層溫度熱點達200℃時，緩慢補氣升壓，并逐步關小、關閉升溫蒸汽，調節(jié)氣體循環(huán)量，將床層溫度控制在指標內，提壓速率為0.1~0.3MPa/min為宜，適時進行放醇操作；H．當系統(tǒng)正常，醇后氣CO+CO2＜1.0%，可將系統(tǒng)并入低壓醇烴化系統(tǒng)，開始低壓醇烴化系統(tǒng)的升溫。30ppt課件C．按循環(huán)機開車程序開啟循環(huán)機；30ppt課件3．短期停車后的開車3.1停車時間很短，系統(tǒng)壓力和觸媒床層溫度均在正常范圍內，只需啟動循環(huán)機，開系統(tǒng)進口閥門，待氣體成分負荷要求，便可向后工序送氣。

3.2停車后系統(tǒng)壓力低于2.0MPa，觸媒床層溫度低于200℃的情況下開車31ppt課件3．短期停車后的開車31ppt課件A．開補氣閥，將新鮮氣慢慢導入系統(tǒng)，控制CO+CO2≤2.0%；升壓速率0.1MPa/min，先補至壓力2.0~3.0MPa升溫；待溫度達到200℃時，再將壓力補至系統(tǒng)正常壓力。B．啟動熱水泵進行水循環(huán)，使用升溫蒸汽，調節(jié)汽包壓力、液位及循環(huán)量，使合成塔出口溫度恢復到停車前的狀況，注意及時給汽包補水，使汽包液位到50%后，將汽包上水投為自動上水。32ppt課件A．開補氣閥，將新鮮氣慢慢導入系統(tǒng)，控制CO+CO2≤2.C．隨新鮮氣量的加大，合成反應速度的加快，反應熱增多，可逐漸減少、關閉升溫蒸汽，停止熱水循環(huán)，控制觸媒層溫度在指標內。D