這是一個關于化工安全生產(chǎn)技術PPT，包括了甲醇工業(yè)概貌，合成氣的生產(chǎn)，甲醇的合成過程，甲醇的精制等內(nèi)容，第五章 典型化工生產(chǎn)技術 第二節(jié) 甲醇的化工生產(chǎn)技術 (Chemical Technologies of Methanol) 一、合成氣的生產(chǎn) 二、甲醇的合成過程 三、甲醇的精制甲醇工業(yè)概貌 選擇生產(chǎn)方法時的注意事項1、解決好流程中關鍵技術難點，確定生產(chǎn)方法具備工業(yè)化生產(chǎn)條件 2、滿足產(chǎn)品性能規(guī)格要求的生產(chǎn)方法 3、在技術可靠前提下，盡可能采用先進技術和先進裝置4、從投資、產(chǎn)品成本、消耗定額和勞動生產(chǎn)率等方面進行經(jīng)濟比較 5、三廢治理是否能解決 6、自動化控制是否實現(xiàn)，歡迎點擊下載化工安全生產(chǎn)技術PPT。

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第五章 典型化工生產(chǎn)技術 第二節(jié) 甲醇的化工生產(chǎn)技術 (Chemical Technologies of Methanol) 一、合成氣的生產(chǎn) 二、甲醇的合成過程 三、甲醇的精制甲醇工業(yè)概貌 選擇生產(chǎn)方法時的注意事項1、解決好流程中關鍵技術難點，確定生產(chǎn)方法具備工業(yè)化生產(chǎn)條件 2、滿足產(chǎn)品性能規(guī)格要求的生產(chǎn)方法 3、在技術可靠前提下，盡可能采用先進技術和先進裝置4、從投資、產(chǎn)品成本、消耗定額和勞動生產(chǎn)率等方面進行經(jīng)濟比較 5、三廢治理是否能解決 6、自動化控制是否實現(xiàn) 一、合成氣的生產(chǎn) Synthesis Gas Production 一、合成氣的生產(chǎn)1.合成氣的生產(chǎn)方法 生產(chǎn)合成氣的原料有很多種，按照原料的形態(tài)分為：固體原料：煤和焦炭；液體原料：石腦油、重油、渣油等；氣體原料：天然氣、焦爐氣、煉廠氣等。(1)以煤或焦炭為原料生產(chǎn)合成氣 在高溫下以水蒸氣和氧氣為氣化劑，與煤反應生成一氧化碳和氫氣等氣體。通過變換與脫除二氧化碳調節(jié)氣體組成，生成符合要求的水煤氣用于甲醇的生產(chǎn)，半水煤氣供合成氨之用。制氣方法包括間歇制氣法和連續(xù)制氣法。 （2）以重油或渣油為原料生產(chǎn)合成氣 主要采用部分氧化法，即在反應器中通人適量的氧和水蒸氣，使氧與原料油中的部分烴類燃燒，放出熱量并產(chǎn)生高溫，另一部分烴類則與水蒸氣發(fā)生吸熱反應而生成一氧化碳和氫氣等氣體，調節(jié)原料中油、水與氧的比例，達到自熱平衡而不需要外供熱。 (3)以天然氣為原料生產(chǎn)合成氣 主要有轉化法和部分氧化法。目前工業(yè)上多采用水蒸氣轉化法，即在鎳催化劑存在及高溫（1073K）條件下，使甲烷等烴類與水蒸氣反應，生成一氧化碳和氫氣等混合氣。 采用天然氣兩段轉化制合成氣的基本步驟，如圖4-34所示。虛框中的變換過程可根據(jù)具體使用目的來決定。 2.天然氣蒸汽轉化法制合成氣 (1)天然氣蒸汽轉化反應的基本原理甲烷水蒸汽轉化過程的主反應有： CH4 + H2O ⇄ CO + 3H2 △H298θ=206 kJ/mol CH4 + 2H2O ⇄ CO2 + 4H2 △H298θ=165 kJ/mol CO + H2O ⇄ CO2 + 3H2 △H298θ=-41.2kJ/mol 在一定條件下可能發(fā)生的副反應主要是析炭反應，如下式所示 2CO ⇄ CO2 +C △H298θ =74.9kJ/mol CO + H2 ⇄ C + H2O △H298θ=-172.5kJ/mol CH4 ⇄ C +2H2 △H298θ =-131.4kJ/mol 在轉化過程中要防止析炭，因為炭黑覆蓋在催化劑表面，會堵塞微孔，降低催化劑活性，還會影響傳熱，縮短轉化爐的使用壽命。 (3)天然氣蒸汽轉化的工藝條件 (4)天然氣蒸汽轉化法的轉化工藝及主要設備 轉化爐是天然氣蒸汽轉化法生產(chǎn)的核心設備�，F(xiàn)多采用兩段轉化來處理原料氣。一段轉化爐由若干根反應管和加熱室的輻射段及回收熱量的對流段兩個主要部分組成。一段轉化爐的爐型按燒嘴安置方式分類有頂燒式、側燒式、梯臺式和底燒式。二段轉化爐為一直立式圓筒。殼體材質為碳鋼，內(nèi)襯耐火材料，爐底有水夾管。 干法脫硫干法脫硫的優(yōu)點：既能脫除硫化氫，又能除去有機硫，凈化度高，操作簡便、設備簡單、維修方便。干法脫硫缺點：所用脫硫劑的硫容量小，設備體積龐大，且脫硫劑再生較困難，需定期更換，勞動強度較大。常用的干法脫硫有鈷鉬加氫轉化法、氧化鋅法、活性碳法、分子篩法等。 (6)脫碳 工業(yè)生產(chǎn)中脫除二氧化碳的方法很多，一般采用溶液吸收法： 化學吸收法常用的方法有氨水法、改良熱鉀堿法等； 物理吸收法一般用水和有機溶劑為吸收劑，常用的方法有加壓水洗法、碳酸丙烯酯法、低溫甲醇法、聚乙二醇二甲醚法等； 物理化學吸收法兼有物理吸收和化學吸收的特點，方法有環(huán)丁砜法、甲基二乙醇胺(MDEA)法等。 二、甲醇的合成過程 Synthetic process of Methanol 二、甲醇的合成過程 1.甲醇的合成原理 合成甲醇主反應為可逆放熱反應： CO+2H2 ⇄ CH3OH △H298θ=-90.8 kJ/mol 如有二氧化碳存在，還發(fā)生如下反應： CO2+3H2 ⇄ CH3OH+H2O 還伴隨一些副反應的發(fā)生，如： 合成甲醇的平衡常數(shù) 2.合成甲醇催化劑 3.合成工藝條件的選擇 由圖可知: 增加氫與一氧化碳的比例可提高一氧化碳的轉化率，但當 H2/CO大于3時轉化率提高不顯著。采用銅基催化劑時，通常采用的H2/CO為 2.2-3.0，采用鋅鉻催化劑時，通常采用的H2/CO 為4.5左右。 惰性氣體主要指N2和CH4，它們不參與反應，但會在系統(tǒng)中逐漸積累而增多，使反應的轉化率降低。 一般惰性氣體含量控制在15-20%。 在催化劑使用初期或合成塔負荷較輕，操作壓力較低時，可將循環(huán)氣中的惰性氣體控制在20%-25%左右。 4.甲醇合成反應器 (1)列管式等溫甲醇合成塔優(yōu)點：有效地抑制了副反應；延長了催化劑壽命；結構緊湊，反應器生產(chǎn)能力大，單程轉化率較高，循環(huán)氣量小，能量利用經(jīng)濟。缺點：結構相對較復雜，裝卸催化劑不方便。 (2)冷激式絕熱甲醇合成反應器優(yōu)點：生產(chǎn)能力大，結構簡單，催化劑裝卸方便；缺點：催化劑時空產(chǎn)率不高，用量較大，且僅能回收低品位的熱能。 1、低壓法優(yōu)點 ①合成氣壓力由30MPa降至5MPa，可節(jié)省很多能量消耗，是產(chǎn)品成本降低； ②反應溫度低，副反應少，高沸點雜質少，精制容易，產(chǎn)品質量高； ③低壓低溫所需的設備、管道、管件材料比較容易解決； ④適合于中小型工廠生產(chǎn)。 2、低壓法缺點 ①銅基催化劑抗硫性能差，對硫極為敏感；抗過熱性能也差，幾乎不能再生，對原料的凈化和操作控制要求十分嚴格； ②當生產(chǎn)規(guī)模大時，流程的設備與管道顯得龐大不緊湊。 5.甲醇合成工藝流程 按合成壓力分為高壓法、中壓法和低壓法三種工藝。由于低壓法甲醇合成技術經(jīng)濟指標先進，現(xiàn)在世界各國甲醇合成已廣泛采用了低壓合成法。低壓法合成甲醇主要由制氣、壓縮、合成、精制四大部分組成。 以天然氣為原料低壓法合成甲醇的工藝流程如圖。 三、甲醇的精制 Refining of Methanol 三、甲醇的精制 1.粗甲醇和精甲醇的組成粗甲醇中所含以下四類雜質：還原性物質、溶解性物質、無機雜質、電解質和水。 精甲醇（工業(yè)甲醇）質量標準(GB338-2004) 2.粗甲醇精制的工藝流程（1）雙塔精餾工藝流程 （2）雙效三塔精餾工藝流程3v1紅軟基地

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