1、2020/7/10，甲醇生產(chǎn)概述，第一，甲醇的用途，甲醇，有機(jī)合成原料，有機(jī)溶劑，合成蛋白質(zhì)，能源(燃料)，單獨(dú)使用，在汽油中混合使用，燃料電池燃料，甲醇的一般特性，甲醇(Methanol，CH3OH)為最簡單的飽和單醇，分子量32.04，沸點(diǎn)64.7。也稱為“木醇”或“木精”。第二，甲醇的物理特性，常溫常壓下，純甲臭是無色透明、容易流動的揮發(fā)性易燃液體，具有類似乙醇的氣味。2 .甲醇的溶解度，甲醇可以與水和許多有機(jī)液體(例如乙醇、乙醚)無限混合，但不能與脂肪族碳?xì)浠衔锘旌?。容易吸收水分，二氧化碳?？梢匀芙舛喾N無機(jī)鹽磺化鈉，氯化鈣。妮可胺、硫酸銅、硝酸銀、氯化銨、氯化鈉溶出。有機(jī)溶劑，第二，

2、甲醇的物理特性，假酒？有毒，喝4-10g純甲醇在嚴(yán)重中毒中，喝7-8g會導(dǎo)致失明，30-100g侵犯視覺神經(jīng)膜，輕度中毒：頭痛，頭暈，輕度失眠，無限期，咽，胸部窒息，腹部疼痛，惡心甲醇的毒性，防護(hù)劑呼吸防護(hù)裝置：可以接觸蒸汽時，應(yīng)戴過濾型防毒面具(防毒面具)。最好在搶救或撤退的時候戴上空氣呼吸器。保護(hù)眼睛：戴化學(xué)安全防護(hù)眼鏡。身體保護(hù)：穿防靜電工作服。保護(hù)手：戴橡膠手套。其他：工作場所禁止吸煙、吃飯和飲水。下班后洗澡換衣服。進(jìn)行就業(yè)前和定期檢查。緊急措施皮膚接觸：脫掉受污染的衣服，用肥皂水和水徹底沖洗皮膚。眼睛接觸：抬起眼瞼，用流動的水或生理鹽水沖洗。接受診療。吸入：現(xiàn)場迅速脫離空氣新鮮地。保

3、持呼吸道通暢。呼吸困難就供氧。呼吸停止后立即進(jìn)行人工呼吸。接受診療。攝取食物：喝足夠的熱水，嘔吐，用清水或1%硫代硫酸鈉溶液洗胃。診療，3。根據(jù)甲醇和水系統(tǒng)的特性、密度甲醇水溶液的密度、溫度的降低面，在相同溫度下幾乎隨著甲醇濃度的增加而均勻減少。沸點(diǎn)甲醇水溶液的沸點(diǎn)隨甲醇濃度的增加而減少。蒸氣壓、熱容量、粘度等都與溫度和濃度有關(guān)，可以在文獻(xiàn)中找到。甲醇的飽和蒸汽壓力隨著溫度的增加急劇增加，64.7點(diǎn)760mmHg，3。甲醇和有機(jī)化合物的共沸，甲臭可以與多種有機(jī)化合物隨機(jī)比例混合，形成其中的一些有機(jī)化合物和共沸混合物。有共沸混合物的生成，沸點(diǎn)與甲醇的沸點(diǎn)相似，因此會影響甲醇的精制。，第三，甲醇的

4、化學(xué)性質(zhì)及下緣產(chǎn)品，1 .銀催化劑的氧化(或脫氫)，600650催化劑也是銅、鐵鉬等。這是目前生產(chǎn)甲醛的主要方法，化學(xué)反應(yīng)式嗎？2 .與堿金屬的取代反應(yīng)，如：生成甲氧基鈉，3。脫水：單獨(dú)生成二甲醚，在高溫條件下生成氨反應(yīng)和脫水甲胺，在高溫、高壓條件下生成4。芳胺和反應(yīng)甲基芳胺和生成硫酸存在下的加壓加熱反應(yīng)，例如200和3.04MPa，苯胺中二甲基苯胺C6H8NH2 CH3OH C6H5N(CH3)2 H2O，5。與甲酸反應(yīng)，甲酸甲酯，6。與氫氟酸反應(yīng)生成鹵化甲烷，ch3ohhcl ch3cl H2O，7。與亞硝酸鹽一起產(chǎn)生硝基甲烷，強(qiáng)力炸藥，以與乙炔的甲基乙烯基醚堿金屬醇為催化劑9。與一氧化碳

5、合成乙酸銠催化劑，150220和3.04MPa，10。以甲基叔丁基醚離子交換樹脂為催化劑，與異丁烯100以上，11。在熱分解350400中分解為一氧化碳和氫氣，常溫下穩(wěn)定，CH3OH，氧化脫氫，甲基醛，羰基化，乙酸，甲酸甲酯，醚化，甲基叔丁基醚，無機(jī)酸酯化甲醇生產(chǎn)方法，60-80公斤木材分解蒸餾只能得到約1公斤甲醇。1924年以前，1。木材蒸餾方法，早期木材干餾木材在長期加熱碳化過程中生產(chǎn)出不凝固或不凝固的揮發(fā)性物質(zhì)，可以蒸餾這些物質(zhì)，得到通常稱為木醇的天然甲醇。2 .氯甲烷水解，CH3Cl H2O NaOH CH3OH NaCl H2O，可使用消石灰代替燒結(jié)，350，流動系統(tǒng)中甲醇的產(chǎn)率為6

6、7%，二甲醚的33%。氯甲烷的轉(zhuǎn)化率達(dá)98%。水解速度慢，價格高。在本法中，氯元素以氯化鈉或氯化鈣的形式丟失，原料利用率低。因此，沒有被工業(yè)采用，3 .甲烷部分氧化法，2CH3 O2 2CH3OH，條件：催化作用下的壓力101.32202.64105Pa，350500這種方法氧化工藝不易控制，目前甲醇產(chǎn)率不高，但這種方法工藝簡單，節(jié)約投資。隨著技術(shù)的發(fā)展，產(chǎn)量的提高將是今后重要的方法。1923年德國巴斯夫BASF以氨為標(biāo)準(zhǔn)，首先是鉻鋅催化劑在高溫下由CO和H2合成甲醇的工業(yè)產(chǎn)子，壓力2535MPa，溫度320400 1966年，英國帝國化學(xué)工業(yè)(ICI)使用銅基催化劑低壓合成甲醇，壓力510M

7、Pa，碳的氧化物和氫的合成，現(xiàn)在工業(yè)中使用的合成方法，CO 2H2 2CH3OH，CO2 3H2 2CH3OH H2O，2015年中國的甲醇生產(chǎn)每年增加740萬噸(包括2014年底試運(yùn)行的370萬噸/年產(chǎn)能)，比2014年增加10180萬噸/年包含烯烴裝置，能供應(yīng)市場的甲醇生產(chǎn)能力只有560萬噸/年。據(jù)統(tǒng)計(jì)廳數(shù)據(jù)顯示，2015年我國甲醇產(chǎn)量為4010.5萬噸，同比增長8.3%。以一氧化碳和氫氣的混合物為原料合成甲醇的方法有三種：高壓、中壓和低壓。(1)甲醇的氣相合成，氣相合成，在高溫(340420)高壓(30.050.0MPa)下使用鋅鉻氧化物催化劑合成甲醇的二氧化碳和氫。用這種方法生產(chǎn)甲醇已

8、有70多年了，這是80年代世界各國生產(chǎn)甲醇的主要方法。高壓合成甲醇由于工作壓力高，功耗大，設(shè)備復(fù)雜，產(chǎn)品質(zhì)量差等缺陷逐漸消失。高壓法，2020/7/10，高壓法(25MPa32MPa)甲醇合成工藝，以一氧化碳和氫氣為原料，以低壓(5.0MPa)和275溫度下甲醇為銅基催化劑(Cu-Zn-Cr)低壓方法成功的關(guān)鍵是使用銅基催化劑，其活性和選擇性遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于鋅鉻催化劑，使甲醇合成反應(yīng)在低壓力和溫度下進(jìn)行。因此，副作用中消耗原料氣和粗甲醇的雜質(zhì)較少。低壓合成工藝主要是英國帝國化工原料公司(ICI)和德國盧奇(Lurqi)的工藝，低壓方式，2020/7/10，ICI方式低壓甲醇合成工藝，工藝特性：在相對較

9、低的溫度和壓力下工作，降低能耗，甲烷化反應(yīng)和其他副作用的同時。使用多級冷激勵合成塔，結(jié)構(gòu)簡單，催化處理方便，使用壽命長。2020/7/10，26，ICI多段冷沖擊甲醇合成反應(yīng)器，ICI多段冷沖擊塔結(jié)構(gòu)特性：反應(yīng)床由多個絕熱段組成，兩段之間流向冷原材料，冷卻反應(yīng)氣體，使各段溫度保持不變；塔為空管，塔無催化籃，催化劑不分層，由惰性物質(zhì)支撐，冷休克氣體噴嘴直接插入床內(nèi)，有專門設(shè)計(jì)的鉆石冷卻氣體分布器；優(yōu)點(diǎn)：單塔工作能力，方便的溫度控制，冷沖擊金剛石分配器專利技術(shù)，催化劑層上下通過，容易裝卸，放大，目前普通塔式容量2300t/d，高共同性塔式容量7600t/d；缺點(diǎn)：催化劑床溫差大(軸：70，徑向：2

10、3)，部分氣體和未反應(yīng)氣體之間的反向混合，催化劑的時空產(chǎn)率不高，用量大，單程轉(zhuǎn)化率低(只有15%)。ICI多段冷激甲醇合成反應(yīng)器，2020/7/10，Lurgi低壓甲醇合成工藝，2020/7/10，佐原健二液體燃料及其添加劑，28，Lurgi殼甲醇合成反應(yīng)器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：管換熱器形狀，塔，管原料氣體和排放塔氣體被傳熱到約230多個合成塔，通過反應(yīng)釋放的熱管理墻被輸送到管之間的沸水中，產(chǎn)生了大約4MPa的飽和蒸汽，用于驅(qū)動渦輪壓縮機(jī)。合成塔整個系統(tǒng)的溫度條件由蒸氣壓控制，使催化劑床大體上是等溫線。優(yōu)點(diǎn)：催化劑層溫差小，單程轉(zhuǎn)化率高(可達(dá)50%)，催化壽命長(4年5年)，熱能利用合理，設(shè)備緊湊，停車方

11、便，合成反應(yīng)過程中副作用小，甲醇質(zhì)量高。缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制作困難，材料要求高，難以擴(kuò)大。經(jīng)典管殼塔的最大生產(chǎn)能力(經(jīng)濟(jì)型塔)為1500 t/d。全世界目前有37套Lurgi裝置，甲醇總產(chǎn)能超過1600萬t/a。中壓方法在低壓法研究的基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展，低壓工藝工作壓力低，設(shè)備體積相當(dāng)，不利于甲醇生產(chǎn)的大型化。因此，開發(fā)了壓力為10MPa左右的甲醇中壓合成法?？梢愿行У販p少工廠建設(shè)成本和甲醇生產(chǎn)成本。中壓法的工作壓力范圍通常為1027MPa，溫度為235315。該法的核心是采用新型銅基催化劑(Cu-Zn-Al)，綜合利用指標(biāo)優(yōu)于低壓方法。中壓法、中壓法合成甲醇的工藝基本相同。但是由于使用的催化劑

12、不同，工作壓力和工作溫度等級不同，反應(yīng)器結(jié)構(gòu)也不同。在合成反應(yīng)理論上，提高壓力對合成反應(yīng)有利，但在完成高活性銅基催化劑的開發(fā)后，降低合成壓力是可能的。在低壓力、低溫度下合成甲醇，可以降低對設(shè)備的要求，簡化壓縮系統(tǒng)，節(jié)約用電，節(jié)約投資，降低生產(chǎn)成本?？偨Y(jié)了三種合成方法，(2)液相法制備甲醇，氣相合成甲醇的合成具有低合成效率、高能耗缺陷。20世紀(jì)70年代以來，人們將甲醇的合成工藝研究轉(zhuǎn)移到液相法上，初步實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。液相法使用熱容量高、導(dǎo)熱系數(shù)大的石蠟長鏈碳?xì)浠衔锏然衔镒鳛榉磻?yīng)介質(zhì)，在等溫條件下進(jìn)行甲醇的合成，同時液相介質(zhì)中分散催化劑的鄭智薰表面積很大，加快了反應(yīng)過程，降低了反應(yīng)溫度和壓力

13、。目前液相甲醇合成主要采用漿床甲醇合成法。2020/7/10，34，漿態(tài)床甲醇合成技術(shù)中使用的催化劑為CuCrO2/KOCH3或CuO-Zno/Al2O3。反應(yīng)氣體通過氣體分布器在進(jìn)入合成塔內(nèi)的高濃度催化劑懸浮液中保持與液體、固體的緊密接觸，改善物質(zhì)傳遞。反應(yīng)器可以是間歇的，也可以是連續(xù)的。也可以串聯(lián)使用單個reactor或多個reactor。優(yōu)點(diǎn)：合成塔的等溫操作，單程轉(zhuǎn)化率高，循環(huán)量小，操作彈性大，原料氣適應(yīng)范圍大，催化劑的時空產(chǎn)率高，是很有希望的甲醇合成方法。2020/7/10，35，甲醇合成技術(shù)。從世界上看，甲醇生產(chǎn)工藝主要采用氣相甲醇合成工藝，德國的Lurgi工藝和英國的ICI工藝約占70%。液態(tài)甲醇合成工藝逐漸成為研究熱點(diǎn)，目前還沒有大規(guī)模成熟工業(yè)化應(yīng)用的先例。5，甲醇合成生產(chǎn)工藝，原料氣的制備，原料氣的凈化，壓縮，壓縮，1。原料氣的制備，將天然氣、石油、煤和其他原料轉(zhuǎn)換為包含CO、CO2、H2的合