甲醇的工业制法

目前合成法是制备甲醇最主要的方法。人工合成甲醇始于1923年，由德国巴登苯胺纯碱公司首先建成年产300吨甲醇的高压法装置，直到六十年代中期合成甲醇几乎都用高压法。原料是煤、水、空气，在制水煤气的反应中得到氢气和一氧化碳，经除尘、脱硫、变换、水洗后就可用来合成甲醇。主要反应为2H2＋CO ＝CH3OH,催化剂ZnO、Cr2O3,300～400℃、200～300大气压，平衡时甲醇蒸气含量达10％，经冷却、分离、粗制甲醇进入贮糟，氢气和一氧化碳可继续循环利用。粗甲醇的纯度为80～93％，主要杂质为水、乙醇、二甲醚、异丁醇，经精制纯度可达99％。

1966年英国的卜内门化学公司研制成功铜系催化剂，并开发了低压合成甲醇工艺,简称ICl低压法;1971年德国鲁奇公司开发了另一种低压合成法，简称鲁奇低压法；低压法具有成本低的经济优势，采用活性好的铜系催化剂使反应温度也有所降低。

目前生产甲酵的原料已逐步大规模地转向石油和天然气，化工网在天然气产地可将甲烷和氧气按9:1的体积比混合，在200℃和100个大气压的条件下，通过铜制管道反应制得甲醇，反应式： 2CH4＋O2 = 2CH3OH。

高中化学论文：中学阶段常见气体的工业制法和实验室制法归纳

中学阶段常见气体的工业制法和实验室制法归纳 1氢气 （1）工业制法： ①水煤气法：（高温条件下还原水蒸气） 单质+化合物化合物+单质： C+H2O(g)CO+H2； 化合物+化合物化合物+单质：CO+ H2O(g) CO2+H2 ②氯碱工业的副产物：（电解饱和食盐水） 溶液A+B+C ：2NaCl+2H2O2NaOH +H2↑+ Cl2↑, （2）实验室制法： ①金属与非氧化性强酸的置换反应： 单质+化合物化合物+单质：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ ②金属与强碱溶液的置换反应： 单质+化合物化合物+单质：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑, 2．乙烯 （1）工业制法： 石油裂解制乙烯：高碳烷烃低碳烷烃+低碳烯烃： C4H10C2H6+C2H4；C8H18C6H14+C2H4 （2）实验室制法： 乙醇的消去反应：CH3CH2OH CH2=CH2↑+H2O 3．乙炔 （1）工业制法： 煤干馏得到焦炭，煅烧石灰石得到生石灰，在高温电弧炉中生石灰和焦炭反应生成电石和一氧化碳，电石和饱和食盐水反应生成熟石灰和乙炔。 3C+CaO CaC2+CO↑；CaC2+2H2O Ca(OH)2+C2H2↑ （2）实验室制法：电石水解法：CaC2+2H2O Ca(OH)2+C2H2↑ 4．一氧化碳 （1）工业制法： ①水煤气法：（高温条件下还原水蒸气） 单质+化合物化合物+单质： C+H2O(g)CO+H2； ②焦炭还原二氧化硅（工业制备粗硅的副产物）：2C+SiO2Si+2CO↑ ③工业制备电石的副产物：3C+CaO CaC2+CO↑； （2）实验室制法：

①草酸分解法：H2C2O4 CO↑ +CO2↑+H2O ；混合气体通过碱石灰得到一氧化碳。 ②甲酸分解法：HCOOH CO↑ +H2O 5．二氧化碳 （1）工业制法： ①高温分解，煅烧大理石：CaCO3CaO+CO2↑ ②玻璃工业副产物:SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑；SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑ ③联碱工业小苏打制纯碱的副产物：2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑ （2）实验室制法： 复分解反应：碳酸钙与盐酸的反应：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 6．氨气 （1）工业制法 化合反应：合成氨工业N2+3H2 2NH3 （2）实验室制法 ①氯化铵和消石灰混合受热分解制备氨气： 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O ②浓氨水滴入到生石灰(烧碱或碱石灰)表面快速产生氨气。 7．一氧化氮 （1）工业制法 ①氨气催化氧化制备一氧化氮（硝酸工业的第一步反应）：4NH3+5O24NO+6H2O ②二氧化氮溶于水制硝酸的副产物：3NO2+H2O=2HNO3+NO （2）实验室制法 铜和稀硝酸反应制备一氧化氮：3Cu+8 HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O 8．二氧化氮 （1）工业制法 一氧化氮氧化制二氧化氮：（硝酸工业的第二步反应）：2NO+O2=2NO2 （2）实验室制法 铜和浓硝酸反应制备二氧化氮：Cu+4 HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 9．氧气 （1）工业制法： ①分离液态空气 ②电解氧化铝得到副产物氧气：2Al2O34Al+3O2↑ ③冶炼金属汞、银时得到副产物氧气：2HgO2Hg+O2↑；2Ag2O4Ag+O2↑（2）实验室制法 ①高锰酸钾受热分解：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑

常见气体的实验室制法-高考化学专题

考点23 常见气体的实验室制法 1．常见气体制备的反应原理 气体名称反应原理收集方法 氧气 2KClO32KCl+3O2↑ 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 排水法、向上排空气法氨气2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O 向下排空气法 氢气Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑排水法、向下排空气法 硫化氢FeS+H2SO4FeSO4+H2S↑向上排空气法 二氧化碳CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2↑向上排空气法 二氧化硫Na2SO3+H2SO4(浓)Na2SO4+H2O+SO2↑向上排空气法 二氧化氮Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2H2O+2NO2↑向上排空气法 乙炔CaC2+2H2O Ca(OH)2+↑排水法 氯气MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2↑向上排空气法 氯化氢 NaCl+H2SO4(浓)NaHSO4+HCl↑ 2NaCl+H2SO4(浓)Na2SO4+2HCl↑ 向上排空气法一氧化氮3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+4H2O+2NO↑排水法 乙烯C2H5OH↑+H2O 排水法 2．实验室制取气体的装置 实验室制备气体发生装置选择的依据是反应物的状态及反应条件。 装置类型装置图适用气体注意事项 固?固加热型O2、NH3等①试管要干燥； ②试管口略低于试管底； ③加热时先均匀加热再固定加强热

固?液加热型 或液?液加热型Cl2、HCl等 ①加热烧瓶时要垫石棉网； ②反应物均为液体时，烧瓶内要加沸石或 碎瓷片 固?液不加热型或液?液不加热型H2、CO2、 SO2、NO、 NO2等 ①使用长颈漏斗时，漏斗下端管口要插入 液面以下； ②启普发生器只适用于块状固体与液体的 反应，反应不需要加热且气体不溶于水； ③使用分液漏斗既可增强装置的气密性， 又可控制加入液体的速度 气体制备口诀 气体制备首至尾，操作步骤各有位，发生装置位于头，洗涤装置紧随后， 除杂装置分干湿，干燥装置把水留；集气要分气和水，性质实验分先后， 有毒气体必除尽，吸气试剂选对头；有时装置少几个，基本顺序不可丢， 偶尔出现小变化，相对位置仔细求。 3．常见气体的除杂与干燥 （1）气体的除杂 气体的除杂一般是指除去水蒸气以外的杂质。关于气体的除杂应掌握以下两点： ①除杂原则。a.不损失主体气体，即被净化的气体不能与除杂试剂发生化学反应；b.不引入新的杂质气体；c.在密闭装置内进行；d.常先除去易除的气体。 ②选择除杂试剂的依据。利用主体气体和杂质气体性质的差异，如溶解性、酸碱性、氧化性、还原性、可燃性等。液体除杂试剂用洗气瓶，固体除杂试剂用干燥管。 （2）常见气体的净化 气体所含杂质净化剂净化装置 O2Cl2氢氧化钠溶液 H2H2S 硫酸铜溶液 CO2HCl 饱和碳酸氢钠溶液

煤制甲醇工艺设计

煤制甲醇工艺流程化设计 主反应为：C + O 2 → C O + C O 2 + H 2 → C H 3O 副反应为： 1 造气工段 （1）原料：由于甲醇生产工艺成熟,市场竞争激烈,选用合适的原料就成为项目的关键,以天然气和重油为原料合成工艺简单，投资相对较少，得到大多数国家的青睐，但从我国资源背景看，煤炭储量远大于石油、天然气储量，随着石油资源紧缺、油价上涨，在大力发展煤炭洁净利用技术的形势下，应该优先考虑以煤为原料,所以本设计选用煤作原料。 图1-1 甲醇生产工艺示意图 （2）工艺概述：反应器选择流化床，采用水煤浆气化激冷流程。原料煤通过粉碎制成65%的水煤浆与99.6%的高压氧通过烧嘴进入气化炉进行气化反应，产生的粗煤气主要成分为CO ，CO 2，H ２等。 2423CO H CH H O +?+2492483CO H C H OH H O +?+222CO H CO H O +?+

2 净化工段 由于水煤浆气化工序制得粗煤气的水汽比高达1.4可以直接进行CO变换不需加入其他水蒸气，故先进行部分耐硫变换，将CO转化为CO2，变换气与未变换气汇合进入低温甲醇洗工序，脱除H2S和过量的CO2，最终达到合适的碳氢比，得到合成甲醇的新鲜气。 CO反应式： CO+H O=CO+H 222 3 合成工段 合成工段工艺流程图如图1。 合成反应要点在于合成塔反应温度的控制，另外，一般甲醇合成反应10～15Mpa的高压需要高标准的设备，这一项增加了很大的设备投资，在设计时，选择目前先进的林达均温合成塔，操作压力仅5.2MPa，由于这种管壳式塔的催化剂床层温度平稳均匀，反应的转化率很高。在合成工段充分利用自动化控制方法，实行连锁机制，通过控制壳程的中压蒸汽的压力，能及时有效的掌控反应条件，从而确保合成产品的质量。 合成主反应： CO+2H=CH OH 23 主要副反应： CO+3H=CH OH+H O 2232 4 精馏工段 精馏工段工艺流程图见图2。 合成反应的副产主要为醚、酮和多元醇类，本设计要求产品达质量到国家一级标准，因此对精馏工艺的合理设计关系重大，是该设计的重点工作。设计中选用双塔流程，对各物料的进出量和回流比进行了优化，另外，为了进一步提高精甲醇质量，从主塔回流量中采出低沸点物继续进预塔精馏，这一循环流程能有效的提高甲醇的质量。

煤制烯烃研究报告范本

煤制烯烃研究报告

煤制烯烃工艺研究报告 一、煤制烯烃简介 制备丙烯的传统方法是采用轻油（石脑油、轻柴油）裂解工艺，但石油储量有限，因此世界各国开始致力于非石油路线制乙烯和丙烯类低碳烯烃的开发。其中，以煤或天然气为原料制甲醇，再由甲醇制低碳烯烃的工艺受到重视。 煤制烯烃主要指乙烯、丙烯及其聚合物。聚乙烯主要应用于粘合剂、农膜、电线和电缆、包装（食品软包装、拉伸膜、收缩膜、垃圾袋、手提袋、重型包装袋、挤出涂覆）、聚合物加工（旋转成型、注射成型、吹塑成型）等行业。 丙烯是仅次于乙烯的一种重要有机石油化工基本原料，主要用于生产聚丙烯、苯酚、丙酮、丁醇、辛醇、丙烯腈、环氧丙烷、丙二醇、环氧氯丙烷、合成甘油、丙烯酸以及异丙醇等。 煤制烯烃简单来说可分为煤制甲醇、甲醇制烯烃这两个过程。主要有四个步骤：首先经过煤气化制合成气，然后将合成气净化，接着将净化合成气制成甲醇，甲醇在催化剂的作用下脱水生成二甲醚（DME)，形成甲醇、二甲醚和水的平衡混合物，然后转化为低碳烯烃，烯烃经过聚合反应生产聚烯烃。当前，国际上有几种领先的甲醇制烯烃工艺，如美国UOP公司与挪威海德鲁（Lydro）公司的甲醇制烯烃工艺（MTO）、德国鲁奇（Lurgi）公司的甲醇制丙烯工艺（MTP）、美国AtoFina与UOP公司的烯烃裂

解工艺等，其中Lurgi公司的MTP工艺已经在国内的生产装置上应用，在最先实现工业化。 二、国外煤制烯烃技术 MTO是国际上对甲醇制烯烃的统一叫法。最早提出煤基甲醇制烯烃工艺的是美孚石油公司（Mobil），随后巴斯夫公司（BASF）、埃克森石油公司（Exxon）、环球石油公司（UOP）及海德鲁公司（Hydro）等相继投入开发，在很大程度上推进了MTO 的工业化。1995年，UOP与挪威Norsk Hydro公司合作建成一套甲醇加工能力0.75 吨/天的示范装置，连续运转90天，甲醇转化率接近100%，乙烯和丙烯的碳基质量收率达到80%。1998年建成投产采用UOP/Hydro工艺的20万吨/年乙烯工业装置，截止已实现50万吨/年乙烯装置的工业设计，并表示可对设计的50万吨/年大型乙烯装置做出承诺和保证。UOP/Hydro的MTO工艺能够在比较宽的范围内调整反应产物中C2与C3；烯烃的产出比，可根据市场需求生产适销对路的产品，以获取最大的收益。 惠生(南京)清洁能源股份有限公司甲醇制烯烃装置采用环球油品公司（UOP）的甲醇制烯烃(MTO)/烯烃裂化(OCP)技术，是全球首套采用霍尼韦尔先进技术（Honeywell）的装置，与传统工艺相比，该项工艺被验证拥有高收率和低副产品形成的优点。

二氧化碳的实验室制法----教案

《二氧化碳的实验室制法》教学设计、教材分析： 教材在学习了氧气的实验室制法的基础上安排了二氧化碳的 实验室制法。这样安排可以使学生对氧气的认识得到巩固、补充和深化，通过小结氧气的实验室制法来总结出实验室制取气体的思路和方法。可以使学生分析问题、解决问题的能力、认识事物过程的能力得到发展和提高。从而为学生以后研究、探讨其它气体的实验室制法，指明了正确的学习顺序。 、设计思想： 因为本节课的重要性和典型性，在教学中力求做到以学为主， 学生是学习的主人，在教学过程中，教师是学习的组织者和引导者，建设一个以学生动脑、动口、动手的和谐的学习氛围，给学生在时间和空间上提供广阔的教学天地来培养学生的成功感，从而培养学生终身学习的能力。 、教学目标： 1．知识目标： 1)、通过分析氧气的实验室制法，使学生了解在实验室内制 取气体的方法和设计思路。 2)、探讨二氧化碳的实验室制法，使学生掌握实验室制取 氧化碳的原理和实验装置。 2．能力目标： (1) 、通过对氧气、氢气实验室制法的分析，培养学生对知识

的归纳总结能力。 2）、通过研讨二氧化碳的实验室制法来提高学生分析和解决 实际问题的能力。 3．情感目标： 1）、通过对气体实验室制法的设计思路和方法的归纳总结， 培养学生开阔的思维和思想。 2）、通过对二氧化碳实验室制法的研究和探讨，来激发学生 的学习欲望，创建一个和谐民主的学习氛围。 四、教学重点： 实验室制取二氧化碳的化学反应原理、实验装置和制取方法。 五、教学难点： 从实验室制取气体的设计思路出发，学习二氧化碳的实验室 制取方法。 六、教学关键：实验室制取气体的设计思路 七、教学方法：实验探索、分析、对比、讨论、归纳等启发式教 学方法。 八、学生学法：学生比较、分析、归纳、总结的方法 九、教学手段：多媒体教学、教师演示实验（第二课时学生在实 验室分组演示） 、教学过程：学习目标：学习目标的展示让学生明确本节课的具体的学习目标和任务。 回忆：

高中化学常见气体实验室和工业制法.

高中化学常见气体实验室和工业制法氧气氢气氯气氮气氯化氢硫化氢氨气二氧化硫二氧化氮 一氧化氮二氧化碳一氧化碳甲烷 1.常见气体的制取和检验 ⑴氧气 制取原理--含氧化合物自身分解 制取方程式--2KClO3= 2KCl+3O2↑ 装置--略微向下倾斜的大试管,加热 检验--带火星木条,复燃 收集--排水法或向上排气法 ⑵氢气 制取原理--活泼金属与弱氧化性酸的置换 制取方程式--Zn+H2SO4 === H2SO4+H2↑ 装置--启普发生器 检验--点燃,淡蓝色火焰,在容器壁上有水珠 收集--排水法或向下排气法 ⑶氯气 制取原理--强氧化剂氧化含氧化合物 制取方程式--MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O 装置--分液漏斗,圆底烧瓶,加热 检验--能使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后褪色; 除杂质--先通入饱和食盐水(除HCl),再通入浓H2SO4(除水蒸气) 收集--排饱和食盐水法或向上排气法 尾气回收--Cl2+2NaOH=== NaCl+NaClO+H2O ⑷硫化氢 ①制取原理--强酸与强碱的复分解反应 ②制取方程式--FeS+2HCl=== FeCl2+H2S↑ ③装置--启普发生器 ④检验--能使湿润的醋酸铅试纸变黑 ⑤除杂质--先通入饱和NaHS溶液(除HCl),再通入固体CaCl2(或P2O5)(除水蒸气) ⑥收集--向上排气法 ⑦尾气回收--H2S+2NaOH=== Na2S+H2O或H2S+NaOH=== NaHS+H2O ⑸二氧化硫

①制取原理--稳定性强酸与不稳定性弱酸盐的复分解 ②制取方程式--Na2SO3+H2SO4=== Na2SO4+SO2↑+H2O ③装置--分液漏斗,圆底烧瓶 ④检验--先通入品红试液,褪色,后加热又恢复原红色; ⑤除杂质--通入浓H2SO4(除水蒸气) ⑥收集--向上排气法 ⑦尾气回收--SO2+2NaOH=== Na2SO3+H2O ⑹二氧化碳 ①制取原理--稳定性强酸与不稳定性弱酸盐的复分解 ②制取方程式--CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O ③装置--启普发生器 ④检验--通入澄清石灰水,变浑浊 ⑤除杂质--通入饱和NaHCO3溶液(除HCl),再通入浓H2SO4(除水蒸气) ⑥收集--排水法或向上排气法 ⑺氨气 ①制取原理--固体铵盐与固体强碱的复分解 ②制取方程式--Ca(OH)2+2NH4Cl=CaCl2+NH3↑+2H2O ③装置--略微向下倾斜的大试管,加热 ④检验--湿润的红色石蕊试纸,变蓝 ⑤除杂质--通入碱石灰(除水蒸气) 收集--向下排气法 ⑻氯化氢 ①制取原理--高沸点酸与金属氯化物的复分解 ②制取方程式--NaCl+H2SO4=Na2SO4+2HCl↑ ③装置--分液漏斗,圆底烧瓶,加热 ④检验--通入AgNO3溶液,产生白色沉淀,再加稀HNO3沉淀不溶 ⑤除杂质--通入浓硫酸(除水蒸气) ⑥收集--向上排气法 ⑼二氧化氮 ①制取原理--不活泼金属与浓硝酸的氧化-还原; ②制取方程式--Cu+4HNO3===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O ③装置--分液漏斗,圆底烧瓶(或用大试管,锥形瓶) ④检验--红棕色气体,通入AgNO3溶液颜色变浅,但无沉淀生成 ⑤收集--向上排气法 ⑥尾气处理--3NO2+H2O===2HNO3+NO NO+NO2+2NaOH===2NaNO2+H2O ⑩一氧化氮 ①制取原理--不活泼金属与稀硝酸的氧化-还原; ②制取方程式--Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O ③装置--分液漏斗,圆底烧瓶(或用大试管,锥形瓶) ④检验--无色气体,暴露于空气中立即变红棕色 ⑤收集--排水法 ⑾一氧化碳 ①制取原理--浓硫酸对有机物的脱水作用

中学阶段常见12种气体的工业制法和实验室制法归纳

中学阶段常见12种气体的工业制法和实验室制法归纳 1.氢气 （1）工业制法： ①水煤气法：（高温条件下还原水蒸气） 单质+化合物化合物+单质：C+H2O(g)CO+H2； 化合物+化合物化合物+单质：CO+ H2O(g) CO2+H2 ②氯碱工业的副产物：（电解饱和食盐水） 溶液A+B+C ：2NaCl+2H2O2NaOH +H2↑+ Cl2↑, （2）实验室制法： ①中等以上活泼金属与非氧化性强酸的置换反应： 单质+化合物化合物+单质：Zn+H 2SO4=ZnSO4+H2↑ ②个别金属与强碱溶液的置换反应： 单质+化合物化合物+单质：2Al+2NaOH+2H 2O=2NaAlO2+3H2↑, 2．乙烯 （1）工业制法： 石油裂解制乙烯：高碳烷烃低碳烷烃+低碳烯烃： C4H10C2H6+C2H4；C8H18C6H14+C2H4 （2）实验室制法： 乙醇的消去反应：CH3CH2OH CH2=CH2↑+H2O 3．乙炔 （1）工业制法： 煤干馏得到焦炭，煅烧石灰石得到生石灰，在高温电弧炉中生石灰和焦炭反应生成电石和一氧化碳，电石和饱和食盐水反应生成熟石灰和乙炔。 3C+CaO CaC2+CO↑；CaC2+2H2O Ca(OH)2+C2H2↑ （2）实验室制法：电石水解法：CaC2+2H2O Ca(OH)2+C2H2↑ 4．一氧化碳 （1）工业制法： ①水煤气法：（高温条件下还原水蒸气） 单质+化合物化合物+单质：C+H2O(g)CO+H2；

②焦炭还原二氧化硅（工业制备粗硅的副产物）：2C+SiO2Si+2CO↑ ③工业制备电石的副产物：3C+CaO CaC2+CO↑； （2）实验室制法： ①草酸分解法：H2C2O4 CO↑+CO2↑+H2O ；混合气体通过碱石灰得到一氧化碳。 ②甲酸分解法：HCOOH CO↑+H2O 5．二氧化碳 （1）工业制法： ①高温分解，煅烧大理石：CaCO3CaO+CO2↑ ②玻璃工业副产物:SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑，SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑ ③联碱工业小苏打制纯碱的副产物：2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑ （2）实验室制法： 复分解反应：碳酸钙与盐酸的反应：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 6．氨气 （1）工业制法 化合反应：合成氨工业N2+3H2 2NH3 （2）实验室制法 ①氯化铵和消石灰混合受热制备氨气：2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O ②浓氨水滴入到生石灰(烧碱或碱石灰)表面快速产生氨气。 7．一氧化氮 （1）工业制法 ①氨气催化氧化制备一氧化氮（硝酸工业的第一步反应）：4NH3+5O24NO+6H2O ②二氧化氮溶于水制硝酸的副产物：3NO2+H2O=2HNO3+NO （2）实验室制法 铜和稀硝酸反应制备一氧化氮：3Cu+8 HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O 8．二氧化氮 （1）工业制法 一氧化氮氧化制二氧化氮：（硝酸工业的第二步反应）：2NO+O2=2NO2 （2）实验室制法 铜和浓硝酸反应制备二氧化氮：Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O

煤制甲醇项目(最终版)

雄伟煤化有限公司 60万t/a煤制甲醇项目建议书 项目人员：曾雄伟毛龙龙方建李永朋 时间：2015年10月

第一部分项目背景 甲醇是结构最为简单的饱和一元醇，又称“木醇”或“木精”，是仅次于烯烃和芳烃的重要基础有机化工原料，用途极为广泛。主要用于制造甲醛、二甲醚、醋酸、甲基叔丁基醚( MTBE) 、甲醇汽油、甲醇烯烃等方面。近年来，国内外在甲醇芳烃方面进行了应用。 我国甲醇工业始于20 世纪50 年代，随着国内经济发展的不断增长，甲醇下游产品需求的拉动，甲醇行业发展迅猛。从2004 年到2012 年甲醇产能和产量大幅增长，2012 年产能首次超过5 000 万t，产量也达到2 640 万t。2013 年我国甲醇产能已达5650 万t，产量约2 878 万t，已经成为世界第一大甲醇生产国，见图1。 从甲醇产能的区域分布来看，甲醇的产能主要集中在西北、山东、华北等地区。从2013 年各省市产量分布情况来看，排名前五的有内蒙、山东、陕西、河南及山西，内蒙古精甲醇的产量达563 万t［2］，约占全国总产量20%，其次是山东、陕西、河南和山西，这五省合计约占总产量的63%。内蒙古、山西、陕西等地凭借其资源优势，成为甲醇生

产企业最为青睐的地区，向资源地集中成为我国甲醇产能布局的主导趋势。受资源因素限制，我国的甲醇生产多以煤为原料，并有焦炉煤气和天然气工艺。2013 年我国甲醇产能中，煤制甲醇产能3 610 万t，占比64%，天然气制甲醇产能1 080 万t，占比19%，焦炉煤气制甲醇产能960 万t，占比17%［3］。受国家治理大气污染、加快淘汰钢铁等“两高”行业落后产能以及经济增速放缓等因素的影响，对焦炭的需求将会减少，从而使焦炉煤气制甲醇装置面临原料短缺的局面，因此焦炉煤制甲醇产能会降低。天然气制甲醇装置，则受到天然气供应不足和气价攀升双重制约，也将大幅限产。据金银岛统计数据显示，截至2013 年12月中旬，国内气头装置开工负荷在三成左右，低于国内平均开工水平，甘肃及新疆气头企业普遍停车。2013 年全国甲醇生产企业有300 余家，其中产能在100 万t 以上的企业占总产能的58．9%，形成了神华、中海油、兖矿、远兴能源、华谊、久泰、河南能化、大唐、晋煤、新奥、新疆广汇等18 家百万吨级超大型甲醇生产企业，见表1。这些百万吨甲醇企业大致可以分为三类，第一类是以神华集团、久泰化工为代表的大型化、规模化、基地化的煤制甲醇企业，靠近煤炭资源富集区域，其综合竞争力在当前竞争环境下最强，也符合国家产业政策方向; 第二类是以晋煤集团、河南能源化工集团为代表的，在国内多地分布，有多个较小规模的煤制甲醇装置构成的甲醇企业，在煤价下降的情况下，其竞争力有所提升; 第三类是以“三桶油”为代表的天然气路线企业，在天然气价格高企的情况下，这类企业的产量将受到抑制。

甲醇制乙烯丙烯原理

甲醇制烯烃技术（MTO/MTP） 甲醇制烯烃（Methanol to Olefins，MTO）和甲醇制丙烯（Methanol to Propylene）是两个重要的C1化工新工艺，是指以煤或天然气合成的甲醇为原料，借助类似催化裂化装置的流化床反应形式，生产低碳烯烃的化工技术。 从MTG反应机理分析，低碳烯烃是MTG反应的中间产物，因而MTG工艺的开发成功促进了MTO工艺的开发。国际上的一些知名石化公司，如Mobil、BASF、UOP、Norsk Hydro 等公司都投入巨资进行技术开发。 Mobil公司以该公司开发的ZSM-5催化剂为基础，最早研究甲醇转化为乙烯和其它低碳烯烃的工作，然而，取得突破性进展的是UOP和Norsk Hydro两公司合作开发的以UOP MTO-100为催化剂的UOP/Hydro的MTO工艺。 国内科研机构，如中科院大连化物所、石油大学、中国石化石油化工科学研究院等亦开展了类似工作。其中大连化物所开发的合成气经二甲醚制低碳烯烃的工艺路线（SDTO）具独创性，与传统合成气经甲醇制低碳烯烃的MTO相比较，CO转化率高，达90%以上，建设投资和操作费用节省50%～80%。当采用D0123催化剂时产品以乙烯为主，当使用D0300催化剂是产品以丙烯为主。 一、催化反应机理 MTO及MTG的反应历程主反应为： 2CH3OH→C2H4+2H2O 3CH3OH→C3H6+3H2O 甲醇首先脱水为二甲醚（DME)，形成的平衡混合物包括甲醇、二甲醚和水，然后转化为低碳烯烃，低碳烯烃通过氢转移、烷基化和缩聚反应生成烷烃、芳烃、环烷烃和较高级烯烃。甲醇在固体酸催化剂作用下脱水生成二甲醚，其中间体是质子化的表面甲氧基；低碳烯烃转化为烷烃、芳烃、环烷烃和较高级烯烃，其历程为通过带有氢转移反应的典型的正碳离子机理；二甲醚转化为低碳烯烃有多种机理论述，目前还没有统一认识。 Mobil公司最初开发的MTO催化剂为ZSM-5，其乙烯收率仅为5%。改进后的工艺名称MTE，即甲醇转化为乙烯，最初为固定床反应器，后改为流化床反应器，乙烯和丙烯的选择性分别为45%和25%。 UOP开发的以SAPO-34为活性组分的MTO-100催化剂，其乙烯选择性明显优于ZSM-5，使MTO工艺取得突破性进展。其乙烯和丙烯的选择性分别为43%～61.1%和27.4%～41.8%。 从近期国外发表的专利看，MTO研究开发的重点仍是催化剂的改进，以提高低碳烯烃的选择性。将各种金属元素引入SAPO-34骨架上，得到称为MAPSO或ELPSO的分子筛，这是催化剂改型的重要手段之一。金属离子的引入会引起分子筛酸性及孔口大小的变化，孔

《二氧化碳的实验室制法》教学设计

《二氧化碳的实验室制法》教学设计 【设计思路】：本课学习实验室中如何制取二氧化碳，从而总结出实验室制取气体的思路。是研究二氧化碳的性质和用途的基础并给以后制取其它气体提供了思路，在本节课的教学中，我充分利用了STS 教育的思想和理论，使科学、技术与社会融为一体，从而更好的培养学生的环保意识，创新精神和实践能力。 【教法处理】：以学生分析、探究、实践为主，以教师提示、启发、辅导为辅。 【教学目标】： 1.知识与技能： （1 了解实验室中制取CO2的反应原理。 （2探究实验室中制备C02的装置。 （3了解实验室中制取气体的思路与方法。 （ 4 提高学生的动手能力和分析资料、推理判断的能力。 2.过程与方法：能合理使用课堂资料，并会利用这些资料设计实验方案。 3.情感态度与价值观：从寻找药品、设计装置和制取气体的过程中获取成就感，进一步增强学习化学的自信心。从化学原理与实际生活的联系中，增强学生的环保意识、创新精神和实践能力。 【教学重点、难点】： 探究实验室制取C02的方法，并制取C02. 【教学流程】： 课题导入---- 提出问题 --- 搜集资料---- 分析判断---- 实验探究---- 交流总结 【教具准备】：教师用具：多媒体、石灰水、酚酞、无色透明的塑料瓶（碳酸钠、石灰石、稀盐酸、稀硫酸、浓盐酸）。 学生用具：（1）仪器：锥形瓶、烧杯、大试管、集气瓶、长颈漏斗、（带导管的）双孔塞及单孔塞、带塞子的弯导管、盛水的烧杯（代替水槽）、酒精灯。 （2）药品：石灰石、稀盐酸、稀硫酸、澄清的石灰水、木条。 【教学过程】： 课题导入：教师表演魔术（向澄清的石灰水中滴入几滴酚酞，将变红的溶液倒入盛有二氧化碳的无色透明的瓶中，振荡，观察现象。） 【STS理念的运用】运用趣味演示实验，激发学生的兴趣和探究的欲望。引言：我们要表演好这个魔术，重要的是制取一瓶二氧化碳，怎样制取二氧化碳呢？这节课我们就来学习二氧化碳的实验室制法。 板书：二氧化碳的实验室制法 请同学们分组讨论一下：我们要研究清哪些问题，就能顺利的制取二氧化碳了？（学生讨论回答，教师板书记录） 我们首先需要研究的问题是：什么反应可以生成二氧化碳？ 【STS理念的运用】这一环节运用问题讨论法，进行设疑，培养学生分析问题、解决问题的能力，加深学生对问题的理解。 板书：1、反应原理 点燃 ［提问］：我们知道的能生成二氧化碳的反应有哪些？高温 ［回答］：C+O2 === CO2 C+2CuO===2Cu+CO2 点燃 ［提问］：这些反应能用于实验室制取CO2 吗？高温 C+O2 ==== CO2 材料好，反应快但不易收集 C+2CuO====2Cu+CO2 反应慢，需条件高

实验室制各种气体

1. 实验室制取氢气：锌粒+稀硫酸Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2↑ 注意事项： 1.点燃氢气或加热氢气之前,一定要检验氢气的纯度,否则有爆炸的危险.因为在氢气和空气的混合物中,当含氢的体积在4%～74.2%的范围遇到火就会立即爆炸.而纯净的氢气则能在空气中安静燃烧.连续检验氢气时,不要用同一个试管,需要更换一只试管重新检验. 2.使用启普发生器时,要远离火源,防止氢气不纯而引起爆炸. 3.做氢氧混合气体爆鸣实验时,应注意在点燃肥皂泡前一定要拿走储气瓶,并夹好橡皮导管.否则将引起爆炸事故. 4.在做氢气还原氧化铜的实验中,加热前应先通入氢气把试管内的空气排尽,然后才能加热(为什么).同时氢气流要均匀,避免时快时慢,一般每秒2个气泡即可.在停止加热后,要继续通入氢气至试管冷却 2．实验室制氧气：加热高锰酸钾2KMnO4==K2MnO4 + MnO2 + O2↑ ；

注意事项：①试管夹应夹在离试管口的1/3处。②试管口应略向下倾斜。 ③试管口放一团棉花；④导气管不应伸到试管内太长。 ⑤用向上排空气法收集氧气时，集气瓶口向上，导气管伸到集气瓶的底部。 3.实验室制二氧化碳：大理石+稀盐酸CaCO3 + 2HCl==CaCl2 + CO2↑ + H2O 注意事项： ①气密性检查。 ②装药品时应先放入大理石，后加入稀盐酸。 ③组装仪器时，长颈漏斗下端管口要伸入到液面以下。 ④用向上排空气法收集二氧化碳时，导管应伸入到集气瓶底部。 ⑤验满时，应将燃着的木条放在集气瓶口处。 4.实验室制取氯气：二氧化锰+浓盐酸加热。 MnO2+4HCl(浓)===MnCl2 +Cl2↑+2H2O 注意事项： ①向上排空气法收集Cl2的导管口插进集气瓶底。 ②排饱和食盐水法收集Cl2。所以Cl2在饱和食盐水中溶解度很小。 ③烧瓶加热时，应用石棉网并固定在铁架台上。 ④浓盐酸放在分液漏斗中，漏斗加盖玻璃塞。 ⑤不能用启普发生器制Cl2。启普发生器：固体（块状）+液体不需加热，制取气体。 氯气的工业制法：电解饱和食盐水，2NaCl+H2O2NaOH+Cl2 （+）+ H2↑（-）

教案示例：二氧化碳的实验室制法

教案示例：二氧化碳的实验室制法之一 教学目标 1．使学生掌握实验室制取二氧化碳的反应原理、实验装置和操作方法，提升学生分析和解决实际问题的水平。 2．简要介绍泡沫灭火器的原理，使学生对灭火和灭火器有大致印象。 实验准备 1．学生每组2人，事先备好相关的实验仪器。药品有大理石（碳酸钙）、碳 酸钠溶液、稀盐酸溶液、稀硫酸溶液。 2．教师应备好磁性小黑板一块、气体发生装置和收集装置图六幅，投影片一张（列表比较氧气、氢气和二氧化碳的实验室制法）。 教学过程 【引言】上节课学过二氧化碳的实验室制法，本节课再作进一步的研讨。先请同学们回答以下问题。 1．实验室里用什么药品制取二氧化碳？写出相关反应的化学方程式。 【回答】实验室里用稀盐酸跟大理石（或石灰石）反应来制取二氧化碳。 CaCO3＋2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O 2．请一位同学向大家介绍你所做过的两个家庭小实验：①纯碱跟醋酸反应。 ②鸡蛋壳跟盐酸反应。你在实验中看到哪些现象，得出什么结论？ 【回答】①纯碱跟醋酸反应，产生二氧化碳气体。它使点燃的蜡烛火焰熄灭。 ②鸡蛋壳跟盐酸反应，产生的气体使澄清石灰水浑浊，说明生成的气体是二氧化碳。鸡蛋壳的主要成分是碳酸盐。 【讲解】纯碱（碳酸钠）、大理石、鸡蛋壳（主要成分是石灰石）都是碳酸盐。盐酸、醋酸都是酸。碳酸盐跟酸反应会生成碳酸，碳酸不稳定，容易分解，生成二氧化碳。这就是实验室制取二氧化碳的反应原理。 【板书】 一、实验室制取二氧化碳的反应原理 反应原理：碳酸盐跟酸反应，生成二氧化碳。

【讨论】是不是任何碳酸盐和任何酸都能作实验室制取二氧化碳的药品？ 【设问】实验室制取二氧化碳时，能不能把碳酸钙换成碳酸钠，能不能用硫酸代替盐酸？这是上一节课布置给同学们思考的问题。现在请大家动手做实验，通过观察实验现象、来分析解决这个问题。 【实验】(1)将石灰石分别加入盛有稀盐酸、稀硫酸试管中，观察发生的现象 （两支试管同时做对比实验）。 (2)将石灰石和碳酸钠分别加入盛有稀盐酸的两支试管中，观察发生的现象。【提问】请两位同学分别描述实验中看到的现象。 【回答】(1)石灰石跟稀盐酸反应，产生大量气泡。石灰石跟稀硫酸反应，开 始有气体产生，过一会儿气泡逐渐减少，以至反应停止。 (2)碳酸钠跟稀盐酸反应十分剧烈，迅速产生大量气体。石灰石跟稀盐酸反应比碳酸钠缓和，也能生成大量气体。 【讲解】从上述两个实验可知，用硫酸代替盐酸跟石灰石反应，虽能产生二氧化碳，但是生成的硫酸钙微溶于水。它会覆盖在块状石灰石表面，阻止碳酸钙跟硫酸接触。而碳酸钠跟盐酸反应太快，生成的二氧化碳不容易收集。所以，实验室里通常是用石灰石跟稀盐酸反应来制取二氧化碳的。 从上述分析能够看出，研究制取气体的反应原理时，不但要看该反应能不能发生，还要考虑到所选择的药品能不能顺利地制取气体。在家庭小实验中，同学们已经了解醋酸也能跟碳酸钙反应，产生二氧化碳。但是醋酸是弱酸，反应较慢，实验室也不采用。可见对具体问题要作具体分析，灵活掌握。 【板书】在实验室里常常用石灰石（或大理石）跟稀盐酸反应来制取二氧化碳：CaCO3+2HCl CaCl2＋CO2↑十H2O 【练习】选择合适的药品和仪器装置，分别制取氧气、氢气和二氧化碳。将准确的答案填在下表空格中。 提供选择的药品有石灰石、碳酸钠溶液、氯酸钾、高锰酸钾、锌粒、铜片、稀硫酸、稀盐酸。 提供选择的仪器装置如下：

高中化学工业制法及常见气体制法

高中化学工业制法及常 见气体制法 文件编码（GHTU-UITID-GGBKT-POIU-WUUI-8968）

1.常见气体的制取和检验 氧气 制取原理——含氧化合物自身分解 制取方程式——2KClO32KCl+3O2↑ 装置——略微向下倾斜的大试管,加热 检验——带火星木条,复燃 收集——排水法或向上排气法 氢气 制取原理——活泼金属与弱氧化性酸的置换 制取方程式——Zn+H2SO4===H2SO4+H2↑ 装置——启普发生器 检验——点燃,淡蓝色火焰,在容器壁上有水珠 收集——排水法或向下排气法 氯气 制取原理——强氧化剂氧化含氧化合物 制取方程式——MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O 装置——分液漏斗,圆底烧瓶,加热 检验——能使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后褪色; 除杂质——先通入饱和食盐水(除HCl),再通入浓H2SO4(除水蒸气)收集——排饱和食盐水法或向上排气法 尾气回收——Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O 硫化氢

制取原理——强酸与强碱的复分解反应 制取方程式——FeS+2HCl===FeCl2+H2S↑ 装置——启普发生器 检验——能使湿润的醋酸铅试纸变黑 除杂质——先通入饱和NaHS溶液(除HCl),再通入固体CaCl2(或P2O5)(除水蒸气)收集——向上排气法 尾气回收——H2S+2NaOH===Na2S+H2O或H2S+NaOH===NaHS+H2O 二氧化硫 制取原理——稳定性强酸与不稳定性弱酸盐的复分解 制取方程式——Na2SO3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+H2O 装置——分液漏斗,圆底烧瓶 检验——先通入品红试液,褪色,后加热又恢复原红色; 除杂质——通入浓H2SO4(除水蒸气) 收集——向上排气法 尾气回收——SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O 二氧化碳 制取原理——稳定性强酸与不稳定性弱酸盐的复分解 制取方程式——CaCO3+2HClCaCl2+CO2↑+H2O 装置——启普发生器 检验——通入澄清石灰水,变浑浊 除杂质——通入饱和NaHCO3溶液(除HCl),再通入浓H2SO4(除水蒸气) 收集——排水法或向上排气法 氨气

高中化学常用的气体实验室制法总结

高中化学常用的气体实验室制法总结 一：氯气 1．实验室方法：MnO2+4HCl（浓）=MnCl2+Cl2↑+2H2O（反应条件加热） 收集方法：向上排空气法或排饱和食盐水法 净化方法：用饱和的食盐水除去HCl，再用浓H2SO4除去水蒸气。 2．工业制法：原理：电解食盐水 2NaCl+2H2O====2NaOH+Cl2↑+H2↑（反应条件是通电） 二：二氧化碳 1．实验室方法：CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O 收集方法：向上排空气法 净化方法：用饱和的NaHCO3除去HCl 2．工业制法：CaCO3=====CaO+CO2↑（条件为高温） 三：氧气 实验室方法： KMnO4受热分解：2KMnO4=K2MnO4+MnO2+O2↑（条件：加热） KClO3和MnO2混合共热：KClO3=2KCl+3O2↑（条件：在MnO2下加热） 工业制法：空气液化分离 四：氨气 实验室方法： Ca（OH）2+2NH4Cl=====2NH3↑+CaCl2+2H2O 收集方法：向下排空气法、且容器口塞一团沾有稀H2SO4的棉花团，以防止所收集的气体与空气对流，也可吸收多余的NH3 净化方法：用碱石灰吸收NH3中混有的水分 工业制法： N2+3H2=====2NH3（条件：高温、高压、催化剂且此反应为可逆反应 （上面的必需全部把握且对方程式一定要准确地记住，下面的只需知道） 五：氮气 实验室方法：NaNO2+NH4Cl==N2↑+2H2O +NaCl 工业方法：液态空气分馏法 六：二氧化氮 实验室方法：Cu+4HNO3(浓)====Cu(NO3)2+2H2O↑(条件加热)

工业方法： 4NH3+ 5O2= 4NO + 6H2O(条件Pt/加热) 2NO + O2= 2NO2 七：一氧化碳 实验室方法：HCOOH===H2O+CO↑(条件加热) 工业方法:C + H2O(g) == CO + H2(条件高温) 八：二氧化硫 实验室方法：Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2↑ 九：氢气 实验室制法：H2SO4+Zn=====ZnSO4+H2↑ 2HCl+Zn=====ZnCl2+H2↑ 收集方法：向下排空气法 工业制法：水煤气法 C + H2O(g) == CO + H2(条件高温) 有机中常见气体的制取方法 一：乙炔 实验室方法： CaC2+2H2O→Ca（OH）2+CH≡CH↑ 收集方法：排水集气法或向下排空气法 净化方法：因电石（CaC2）中含有CaS，与水反应会生成H2S，可用硫酸铜溶液或NaOH溶液将其除去。 二：乙烯 CH3CH2OH→CH2＝CH2↑+H2O(条件：浓硫酸 170℃) 收集方法：排水法 净化方法：因酒精被碳化，碳与浓硫酸反应，乙烯中会混有CO2、SO2等杂质，可用盛有NaOH溶液的洗气瓶将其除去。 工业方法：石油裂解

煤气化制甲醇工艺流程

煤气化制甲醇工艺流程 1 煤制甲醇工艺 气化 a）煤浆制备 由煤运系统送来的原料煤干基（<25mm）或焦送至煤贮斗，经称重给料机控制输送量送入棒磨机，加入一定量的水，物料在棒磨机中进行湿法磨煤。为了控制煤浆粘度及保持煤浆的稳定性加入添加剂，为了调整煤浆的PH值，加入碱液。出棒磨机的煤浆浓度约65%，排入磨煤机出口槽，经出口槽泵加压后送至气化工段煤浆槽。煤浆制备首先要将煤焦磨细，再制备成约65%的煤浆。磨煤采用湿法，可防止粉尘飞扬，环境好。用于煤浆气化的磨机现在有两种，棒磨机与球磨机；棒磨机与球磨机相比，棒磨机磨出的煤浆粒度均匀，筛下物少。煤浆制备能力需和气化炉相匹配，本项目拟选用三台棒磨机，单台磨机处理干煤量43～ 53t/h，可满足60万t/a甲醇的需要。 为了降低煤浆粘度，使煤浆具有良好的流动性，需加入添加剂，初步选择木质磺酸类添加剂。 煤浆气化需调整浆的PH值在6～8，可用稀氨水或碱液，稀氨水易挥发出氨，氨气对人体有害，污染空气，故本项目拟采用碱液调整煤浆的PH值，碱液初步采用42％的浓度。 为了节约水源，净化排出的含少量甲醇的废水及甲醇精馏废水均可作为磨浆水。 b）气化 在本工段，煤浆与氧进行部分氧化反应制得粗合成气。 煤浆由煤浆槽经煤浆加压泵加压后连同空分送来的高压氧通过烧咀进入气化炉，在气化炉中煤浆与氧发生如下主要反应： CmHnSr+m/2O2—→mCO+（n/2-r）H2+rH2S CO+H2O—→H2+CO2 反应在6.5MPa（G）、1350～1400℃下进行。 气化反应在气化炉反应段瞬间完成，生成CO、H2、CO2、H2O和少量CH4、H2S等气体。 离开气化炉反应段的热气体和熔渣进入激冷室水浴，被水淬冷后温度降低并被水蒸汽饱和后出气化炉；气体经文丘里洗涤器、碳洗塔洗涤除尘冷却后送至变换工段。 气化炉反应中生成的熔渣进入激冷室水浴后被分离出来，排入锁斗，定时排入渣池，由扒渣机捞出后装车外运。 气化炉及碳洗塔等排出的洗涤水（称为黑水）送往灰水处理。 c）灰水处理 本工段将气化来的黑水进行渣水分离，处理后的水循环使用。 从气化炉和碳洗塔排出的高温黑水分别进入各自的高压闪蒸器，经高压闪蒸浓缩后的黑水混合，经低压、两级真空闪蒸被浓缩后进入澄清槽，水中加入絮凝剂使其加速沉淀。澄清槽底部的细渣浆经泵抽出送往过滤机给料槽，经由过滤机给料泵加压后送至真空过滤机脱水，渣饼由汽车拉出厂外。 闪蒸出的高压气体经过灰水加热器回收热量之后，通过气液分离器分离掉冷凝液，然后进入变换工段汽提塔。 闪蒸出的低压气体直接送至洗涤塔给料槽，澄清槽上部清水溢流至灰水槽，由灰水泵分别送至洗涤塔给料槽、气化锁斗、磨煤水槽，少量灰水作为废水排往废水处理。 洗涤塔给料槽的水经给料泵加压后与高压闪蒸器排出的高温气体换热后送碳洗塔循环

甲醇制烯烃技术(MTOMTP)

甲醇制烯烃（Methanol to Olefins，MTO）和甲醇制丙烯（Methanol to Propylene）是两个重要的C1化工新工艺，是指以煤或天然气合成的甲醇为原料，借助类似催化裂化装置的流化床反应形式，生产低碳烯烃的化工技术。 上世纪七十年代美国Mobil公司在研究甲醇使用ZSM-5催化剂转化为其它含氧化合物时，发现了甲醇制汽油（Methanol to Gasoline，MTG）反应。1979年，新西兰政府利用天然气建成了全球首套MTG装置，其能力为75万吨/年，1985年投入运行，后因经济原因停产。 从MTG反应机理分析，低碳烯烃是MTG反应的中间产物，因而MTG工艺的开发成功促进了MTO工艺的开发。国际上的一些知名石化公司，如Mobil、BASF、UOP、Norsk Hydro等公司都投入巨资进行技术开发。 Mobil公司以该公司开发的ZSM-5催化剂为基础，最早研究甲醇转化为乙烯和其它低碳烯烃的工作，然而，取得突破性进展的是UOP和Norsk Hydro两公司合作开发的以UOP MTO-100为催化剂的UOP/Hydro的MTO工艺。 国内科研机构，如中科院大连化物所、石油大学、中国石化石油化工科学研究院等亦开展了类似工作。其中大连化物所开发的合成气经二甲醚制低碳烯烃的工艺路线（SDTO）具独创性，与传统合成气经甲醇制低碳烯烃的MTO相比较，CO转化率高，达90%以上，

建设投资和操作费用节省50%～80%。当采用D0123催化剂时产品 以乙烯为主，当使用D0300催化剂是产品以丙烯为主。 一、催化反应机理 MTO及MTG的反应历程主反应为： 2CH3OH→C2H4+2H2O 3CH3OH→C3H6+3H2O 甲醇首先脱水为二甲醚（DME)，形成的平衡混合物包括甲醇、二甲醚和水，然后转化为低碳烯烃，低碳烯烃通过氢转移、烷基化和缩聚反应生成烷烃、芳烃、环烷烃和较高级烯烃。甲醇在固体酸催化剂作用下脱水生成二甲醚，其中间体是质子化的表面甲氧基；低碳烯烃转化为烷烃、芳烃、环烷烃和较高级烯烃，其历程为通过带有氢转移反应的典型的正碳离子机理；二甲醚转化为低碳烯烃有多种机理论述，目前还没有统一认识。 Mobil公司最初开发的MTO催化剂为ZSM-5，其乙烯收率仅为5%。改进后的工艺名称MTE，即甲醇转化为乙烯，最初为固定床反应器，后改为流化床反应器，乙烯和丙烯的选择性分别为45%和25%。 UOP开发的以SAPO-34为活性组分的MTO-100催化剂，其乙烯选择性明显优于ZSM-5，使MTO工艺取得突破性进展。其乙烯和丙烯的选择性分别为43%～61.1%和27.4%～41.8%。 从近期国外发表的专利看，MTO研究开发的重点仍是催化剂的改进，以提高低碳烯烃的选择性。将各种金属元素引入SAPO-34骨架上，得到称为MAPSO或ELPSO的分子筛，这是催化剂改型的重要