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甲醇的生產工藝?

作者:化工綜合網發布時間:2023-01-17分類:催化劑及助劑瀏覽:131


導讀:一、甲醇的生產工藝?工業甲醇生產方法生產甲醇的方法有多種,早期用木材或木質素干餾法制甲醇的方法,今天在工業上已經被淘汰了.氯甲烷水解法也可以生產甲醇,但因水解法價格...

一、甲醇的生產工藝?

工業甲醇生產方法

生產甲醇的方法有多種,早期用木材或木質素干餾法制甲醇的方法,今天在工業上已經被淘汰了.氯甲烷水解法也可以生產甲醇,但因水解法價格昂貴,沒有得到工業上的應用.甲烷部分氧化法可以生產甲醇,這種制甲醇的方法工藝流程簡單,建設投資節省,但是,這種氧化過程不易控制,常因深度氧化生成碳的氧化物和水.而使原料和產品受到很大損失.因此甲烷部分氧化法制甲醇的方法仍未實現工業化.但它具有上述優點,國外在這方面的研究—直沒有中斷.應該是一個很有工業前途的制取甲醇的方法.

目前工業上幾乎都是采用一氧化碳、二氧化碳加壓催化氫化法合成甲醇.典型的流程包括原料氣制造、原料氣凈化、甲醇合成、粗甲醇精餾等工序.

天然氣、石腦油、重油、煤及其加工產品(焦炭、焦爐煤氣)、乙炔尾氣等均可作為生產甲醇合成氣的原料.天然氣與石腦油的蒸氣轉化需在結構復雜造價很高的轉化爐中進行.轉化爐設置有輻射室與對流室,在高溫,催化劑存在下進行烴類蒸氣轉化反應.重油部分氧化需在高溫氣化爐中進行.以固體燃料為原料時,可用間歇氣化或連續氣化制水煤氣.間歇氣化法以空氣、蒸汽為氣化劑,將吹風、制氣階段分開進行,連續氣化以氧氣、蒸汽為氣化劑,過程連續進行.

甲醇生產中所使用的多種催化劑,如天然氣與石腦油蒸氣轉化催化劑、甲醇合成催化劑都易受硫化物毒害而失去活性,必須將硫化物除凈.氣體脫硫方法可分為兩類,一類是干法脫硫,一類是濕法脫硫.干法脫硫設備簡單,但由于反應速率較慢,設備比較龐大.濕法脫硫可分為物理吸收法、化學吸收法與直接氧化法三類.

甲醇的合成是在高溫、高壓、催化劑存在下進行的,是典型的復合氣-固相催化反應過程.隨著甲醇合成催化劑技術的不斷發展,目前總的趨勢是由高壓向低、中壓發展.

粗甲醇中存在水分、高級醇、醚、酮等雜質,需要精制.精制過程包括精餾與化學處理.化學處理主要用堿破壞在精餾過程中難以分離的雜質,并調節PH.精餾主要是除去易揮發組分,如二甲醚、以及難以揮發的組分,如乙醇高級醇、水等.

甲醇生產的總流程長,工藝復雜,根據不同原料與不同的凈化方法可以演變為多種生產流程.

二、甲醇蒸餾過程

氫氣可以用於合成甲醇,合成甲醇由於其生產成本較低且用途廣泛,為有機化學工業的主要原料之一,亦為重要的石油化學品,其主要用途可以用來制造甲醛,其次可以制造對苯二甲酸二甲酯(DMT)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、甲胺、聚乙烯醇、氯甲烷類、醋酸等,此外甲醇尚可作為溶劑與燃料,若有需要還可制氫氣。 早期制造甲醇系將木材乾餾而得,合成法開法以后此法幾乎被淘汰,初期的合成甲醇方法是由煤炭為原料制造,第二次世界大戰后開發以天然氣、煉油器與輕油等為原料之制法,煤炭法已經式微,僅余煤炭廉價及煉鋼工業區附近尚有采用。 甲醇合成之反應式如下: 主反應 提高壓力降低溫度有利於主反應的進行而產生甲醇,早期的合成法為了防止設備之腐蝕,於反應之前先將二氧化碳移除,后來發現二氧化碳也可以作為原料,因而不需將二氧化碳先行去除。 合成甲醇之關鍵在於壓力,過去均采用高壓法,壓力在300大氣壓以上,1966年開發出低壓法,壓力約50大氣壓;之后又有中壓法被開發出來,其壓力約200大氣壓。 壓力(atm) 溫度(℃) 觸媒

高壓法 300~600 320~380 鉻鋅觸媒

中壓法 105~300 225~270 含銅鋅鉻鋁觸媒

低壓法 40~60 200~300 含銅鋅觸媒

高壓法轉化率較高,但是為了達到高壓需要用往復壓縮機消耗較多的能量,低壓法可以使用離心式壓縮機,消耗能量較少,經濟規模較小,且可以使用含氫氣量較高的合成氣,中壓法也可以使用離心式壓縮機,不需像低壓法還要另加二氧化碳且改良低壓法設備龐大之缺點。 合成塔為直立型管殼式,管中填充觸媒,管外以沸水冷卻;也可以是填充塔式,如此可以於塔測多處通入冷原料以控制反應溫度。壓縮后的原料氣和循環之未反應氣體混合,經與反應生成氣體進行熱交換后,進入合成塔通過觸媒床進行反應,反應生成氣體經過熱交換冷卻后,甲醇冷凝,經分離器分離出甲醇,氣體再循環與原料氣混合。 如此冷凝合成出之粗甲醇中含有雜質,通常低壓法合成所得到的甲醇雜質含量及種類比高壓法所得的少,粗甲醇中的雜質除了水分以外可以分為三大類,即低沸點化合物,乙醇,高沸點化合物。粗甲醇進一步之精致步驟及操作與設計因合成法及成品規格而不同。若成品純度要求較低時,可以采用單塔蒸餾方式。當純度要求較高時,可采用雙塔式蒸餾。當成品純度要求更高時,采用三塔式蒸餾較適用。於雙塔式蒸餾法中,二甲迷等低沸物雜質由第一塔塔頂排出,高級醇類高沸物由第二塔塔底排出,塔頂則得到高純度甲醇。

三、煤化工制造甲醇的工業工藝流程

德國西門子GSP煤粉氣化

出來就是甲醇

四、甲醇與乙醇的精餾塔設計怎么做

課程設計上講過,先要根據產量計算速率,再計算理論塔板,再根據效率計算實際塔板,然后還有設計降液管篩孔以及人孔加料口,最后還要校核。很復雜的一個過程,其中許多的值都是經驗值,做到最后還是蠻有成就感的。

標簽:精餾甲醇乙醇


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