這是一個(gè)關(guān)于化工安全生產(chǎn)技術(shù)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(shù) 第二節(jié) 甲醇的化工生產(chǎn)技術(shù) (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(shí)的注意事項(xiàng)1、解決好流程中關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)，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(shù)可靠前提下，盡可能采用先進(jìn)技術(shù)和先進(jìn)裝置4、從投資、產(chǎn)品成本、消耗定額和勞動(dòng)生產(chǎn)率等方面進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較 5、三廢治理是否能解決 6、自動(dòng)化控制是否實(shí)現(xiàn)，歡迎點(diǎn)擊下載化工安全生產(chǎn)技術(shù)PPT。

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第五章 典型化工生產(chǎn)技術(shù) 第二節(jié) 甲醇的化工生產(chǎn)技術(shù) (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(shí)的注意事項(xiàng)1、解決好流程中關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)，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(shù)可靠前提下，盡可能采用先進(jìn)技術(shù)和先進(jìn)裝置4、從投資、產(chǎn)品成本、消耗定額和勞動(dòng)生產(chǎn)率等方面進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較 5、三廢治理是否能解決 6、自動(dòng)化控制是否實(shí)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?fàn)t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(yīng)生成一氧化碳和氫氣等氣體。通過變換與脫除二氧化碳調(diào)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(yīng)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(yīng)而生成一氧化碳和氫氣等氣體，調(diào)節(jié)原料中油、水與氧的比例，達(dá)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(zhuǎn)化法和部分氧化法。目前工業(yè)上多采用水蒸氣轉(zhuǎn)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(yīng)，生成一氧化碳和氫氣等混合氣。 采用天然氣兩段轉(zhuǎn)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(zhuǎn)化法制合成氣 (1)天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化反應(yīng)的基本原理甲烷水蒸汽轉(zhuǎn)化過程的主反應(yīng)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(yīng)主要是析炭反應(yīng)，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(zhuǎn)化過程中要防止析炭，因?yàn)樘亢诟采w在催化劑表面，會(huì)堵塞微孔，降低催化劑活性，還會(huì)影響傳熱，縮短轉(zhuǎn)化爐的使用壽命。 (3)天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化的工藝條件 (4)天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化法的轉(zhuǎn)化工藝及主要設(shè)備 轉(zhuǎn)化爐是天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化法生產(chǎn)的核心設(shè)備。現(xiàn)多采用兩段轉(zhuǎn)化來處理原料氣。一段轉(zhuǎn)化爐由若干根反應(yīng)管和加熱室的輻射段及回收熱量的對(duì)流段兩個(gè)主要部分組成。一段轉(zhuǎn)化爐的爐型按燒嘴安置方式分類有頂燒式、側(cè)燒式、梯臺(tái)式和底燒式。二段轉(zhuǎn)化爐為一直立式圓筒。殼體材質(zhì)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(diǎn)：既能脫除硫化氫，又能除去有機(jī)硫，凈化度高，操作簡(jiǎn)便、設(shè)備簡(jiǎn)單、維修方便。干法脫硫缺點(diǎn)：所用脫硫劑的硫容量小，設(shè)備體積龐大，且脫硫劑再生較困難，需定期更換，勞動(dòng)強(qiáng)度較大。常用的干法脫硫有鈷鉬加氫轉(zhuǎn)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(xué)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(jī)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(xué)吸收法兼有物理吸收和化學(xué)吸收的特點(diǎn)，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(yīng)為可逆放熱反應(yīng)： CO+2H2 ⇄ CH3OH △H298θ=-90.8 kJ/mol 如有二氧化碳存在，還發(fā)生如下反應(yīng)： CO2+3H2 ⇄ CH3OH+H2O 還伴隨一些副反應(yīng)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(zhuǎn)化率，但當(dāng) H2/CO大于3時(shí)轉(zhuǎn)化率提高不顯著。采用銅基催化劑時(shí)，通常采用的H2/CO為 2.2-3.0，采用鋅鉻催化劑時(shí)，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(yīng)，但會(huì)在系統(tǒng)中逐漸積累而增多，使反應(yīng)的轉(zhuǎn)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(fù)荷較輕，操作壓力較低時(shí)，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(yīng)器 (1)列管式等溫甲醇合成塔優(yōu)點(diǎn)：有效地抑制了副反應(yīng)；延長(zhǎng)了催化劑壽命；結(jié)構(gòu)緊湊，反應(yīng)器生產(chǎn)能力大，單程轉(zhuǎn)化率較高，循環(huán)氣量小，能量利用經(jīng)濟(jì)。缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)相對(duì)較復(fù)雜，裝卸催化劑不方便。 (2)冷激式絕熱甲醇合成反應(yīng)器優(yōu)點(diǎn)：生產(chǎn)能力大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，催化劑裝卸方便；缺點(diǎn)：催化劑時(shí)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(diǎn) 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(yīng)溫度低，副反應(yīng)少，高沸點(diǎn)雜質(zhì)少，精制容易，產(chǎn)品質(zhì)量高； ③低壓低溫所需的設(shè)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(diǎn) ①銅基催化劑抗硫性能差，對(duì)硫極為敏感；抗過熱性能也差，幾乎不能再生，對(duì)原料的凈化和操作控制要求十分嚴(yán)格； ②當(dāng)生產(chǎn)規(guī)模大時(shí)，流程的設(shè)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(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)先進(jìn)，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(zhì)：還原性物質(zhì)、溶解性物質(zhì)、無機(jī)雜質(zhì)、電解質(zhì)和水。 精甲醇（工業(yè)甲醇）質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(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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