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合成气制甲醇工艺技术介绍复习课程

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合成气制甲醇工艺技

术介绍

合成气制甲醇工艺技术介绍

第一篇:甲醇的主要用途及国内外生产状况:

1、甲醇的主要用途:

甲醇是一种重要的基本有机化工产品,在化工、医药、轻纺、国防等许多工业部门有着广泛用途。在化工生产中,甲醇主要用于制造甲醛、醋酸、氯甲烷、甲胺、甲基叔丁基醚(MTBE)、碳酸二甲酯、对苯二甲酸二甲酯(DMT)、丙烯酸甲酯、二甲基甲酰胺、甲基丙烯酸甲酯(MMA)等一系列有机产品。另外,近年开发成功的MTO工艺和MTP工艺,开辟了由甲醇生产烯烃的工艺路线,由甲醇替代石油生产石油化工产品的时代已经来临,其对甲醇的需求量将是非常巨大的。甲醇又是一种很好的有机溶剂;甲醇还是新一代能源的重要原料,是一种易燃的液体,具有良好的燃烧性能,可以应用于运输、工业、厨房和发电用燃料中。如:

以合成气合成低碳混合醇可直接加入汽油作燃料使用,可解决汽油加铅造成的污染问题;由合成气可制造液体燃料;以甲醇为原料可生产高辛烷值汽油等。作为液体燃料,甲醇-汽油混合燃料在国外早已研究、

开发并正在推广应用,我国许多单位已开发含甲醇15~20%的甲醇-汽油混合燃料并通过鉴定。今后将进一步推广应用。以甲醇为原料的燃料电池即将投入商业运行,用甲醇制微生物蛋白(SCP)作为饲料乃至食品添加剂也有着巨大的市场潜力。

2、生产状况:

(1)国外生产状况:

从上世纪的20年代开发成功合成气生产甲醇以来,甲醇工业得到了飞速发展。近20年来,世界甲醇生产能力的地区分布及生产状况已发生了巨大变化,甲醇工业与天然气的开发是同步发展的,新建装置大多建在天然气资源丰富的地区。这些地区的需求有限,因此大量的甲醇出口到美国、西欧和日本,而美国、西欧和日本的装置则由于经济方面的原因,已逐步减产或关闭,转而进口甲醇,如日本曾是世界主要的甲醇生产国,但现在已不再生产甲醇。预计这种趋势将会进一步发展。目前,甲醇生产世界各地分布也比较广。依据生产能力的大小,依次分布在北美、拉丁美洲、中东、东亚、东欧、西欧、大洋洲及非洲等地区。其中美洲是世界上最大的甲醇生产地区,占世界总生产能力近40.0%(其中北美占世界总生产能力的20.0%、拉丁美州占19.77%);亚洲占世界总生产能力的28.7%(中东占15.60%、东亚占13.10%);欧洲占世界总生产能力的22.60%(东欧占12.30%、西欧占10.30%);大洋州占6.4%;非洲占2.5%。(2)国内生产状况:

我国甲醇生产起始于20世纪60年代,50年代也建了一些规模很小的甲醇装置。总结我国甲醇工业的发展历程,大致可分为如下阶段:上世纪50年代,随着国民经济的发展,甲醇的需求量增加,为了满足当时国家的需要,建设了小规模的甲醇装置,同时在一些小型实验室对甲醇技术进行了研究。60年代初,随着太原、吉林几个当时大型的化工基地的建成,在这些化工区建设了几套以煤(或焦

炉气)为原料的较大型甲醇装置,规模在2~5万吨年。60年代,小合成氨厂在我国迅速发展,原料以煤为主,由于生产合成氨和生产甲醇合成气工艺技术相同和相近,于是大量的联醇装置发展起来,生产能力小的2000-3000吨年,大则3万吨年左右,大多数在1万吨年左右。这些联醇厂的建立,满足了当时国内市场对甲醇的需求。70~80年代,国内甲醇装置在数量增加的同时,四川和山东齐鲁石化公司引进技术,建设了当时国内最大的甲醇生产装置,生产能力各为10万吨/年,甲醇生产采用了低压法,技术也有了较大的提高,在消化、吸收国外引进技术的同时,国内甲醇技术也有了较大的发展。

80年代后期直到现在,国内甲醇的生产能力成倍增加,单套装置最大生

产能力达到18万吨/年,生产技术和国产化有了质的飞跃。

2003年国内甲醇的生产能力合计为430万吨/年左右,产量达到298.9万吨。

造成上述产能高、产量低的主要原因是:我国小甲醇生产装置厂家多,生产规模小、能耗高、成本高,竞争力差。在我国已加入世贸组织的今天,缺乏竞争能力的小甲醇厂会逐步被淘汰。

第二篇:甲醇生产工艺(以甲醇工艺为例简介煤气化技术):

一、气化

目前,大型甲醇装置所应用的气化技术主要有:美国德士古气化(Texaco)技术和荷兰壳牌谢尔(shell)粉煤加压气化技术和国产水煤浆四喷嘴撞击流气化技术。

(一)德士古气化技术属于气流床气化技术,是美国德士古(Texaco)公司根据油气化技术的思路开发出来的。它是在煤中加入添加剂、助熔剂和水,磨成水煤浆,加压后喷入气化炉,与纯氧进行燃烧和部份氧化反应。气化温度1300~1400℃,气化炉无转动部件,对于生产合成气的气化炉,大多采用冷激流程。该技术由于是水煤浆进料,大量水份要进行气化,因而煤耗和氧耗均较高。但它有以下优点:

?单台炉处理煤量大,生产能力高;

?气化压力高,合成气压缩功耗省,尤其是生产甲醇时,可实现等压合成;?有效气(CO+H2)含量高,适于作合成气;?煤的适应性宽。可利用粉煤,原料利用率高;?三废量小,污染环境轻,废渣可做水泥原料;

德士古气化技术在我国使用最多,鲁南化肥厂、上海焦化厂三联供装置、淮南化肥厂、渭河化肥厂、南化、金陵化肥厂、浩良河等均以水煤浆气化技术进行改造或扩建。

(二)谢尔气化技术是荷兰谢尔公司多年开发的一种先进的气化技术,该技术采用纯氧、蒸汽气化,干粉进料,气化温度达1400~1500℃,碳转化率达99%,有效气体(CO+H2)达87%以上,液态排渣,采用特殊的水冷壁气化炉,使用寿命长。采用废锅流程,可

副产高压蒸汽。采用干粉气化,氧耗量较低。但需要氮气密封,气化压力不能太高;气化炉(带废锅)结构复杂庞大;设备费及专利费均较高,主要设备需在国外制造,建设周期较长。该技术目前只有一套大型装置运行,用于联合循环发电,工业化的经验不多,技术须全面依赖进口,国内技术支撑率低。

(三)水煤浆四喷嘴撞击流气化技术:由华东理工大学会同鲁南化肥厂等单位合作开发,该技术氧耗、煤耗比德士古气化技术低,碳转化率可达98%,有效气体成分(CO+H2)83~85%,这些指标均比德士古气化技术高。采用该技术建立的日处理煤量20吨的工业性试验装置已运转400小时以上,并经过72小时考核,取得了国家专利,经过科技部组织的评审与验收。德州恒升公司大氮肥国产化工程及兖矿集团年产24万吨甲醇项目采用了该技术。

二、净化

采用水煤浆气化工艺生产的粗煤气除含CO、H2、CO2外,还有少量H2S、COS、CH4、N2,微量的氯,氨等成分。硫化物、氯、重金属镍等对甲醇合成催化剂是毒物,必须除去,H2与CO的比例也不能满足甲醇合成的需要,因而粗煤气需经部分变换调整H2/CO、除去多余CO2、H2S、COS等净化过程方可进行甲醇合成。

1、变换

水煤浆气化气中CO高达40~47%,H2量只占34~39%,不符合甲醇合成的需要,需将部分粗合成气进行CO变换,增加H2含量。这部分气量约占总气量的50~60%左右,以调整甲醇合成气的组成。

2、脱硫脱碳

从国内外煤气化装置中所采用的脱除酸性气体的工艺来看,低温甲醇洗(Rectisol)和NHD(或Selexol)较常见。低温甲醇洗(Rectisol)工艺是采用冷甲醇作为溶剂脱除酸性气体的物理吸收方法,是由德国林德公司和鲁奇公司联合开发的一种有效的气体净化工艺。该技术成熟可靠,能耗较低,气体净化度高,可将CO2脱至20ppm以下,H2S小于0.1ppm。

NHD(或Selexol)同低温甲醇洗一样,同属物理吸收,其对CO2、H2S等均有较强的吸收能力,可将CO2脱至0.1%以下,H2S小于1ppm。

目前世界上大型煤气化装置产生的合成气净化采用低温甲醇洗技术较普遍,采用NHD技术的装置很少,NHD净化大都用于中小型装置。

3、冷冻

低温甲醇洗净化工艺需外供冷量,提供冷量的技术较多,较常用的有溴化锂吸收制冷技术,适用于提供5~-10℃冷量;氨制冷技术,适用于提供-5~-35℃冷量;丙烯制冷技术,适用于提供-25~-45℃冷量;乙烯制冷技术,适用于提供-35~-55℃冷量等等。低温甲醇洗技术需要-40℃冷量移出反应热,所以采用丙烯制冷技术比较合适。

4、硫回收

硫回收工艺及尾气处理方式种类繁多,但基本是在克劳斯技术基础上发展起来的,主要有SCOT法、Clinsulf法、Sulfreen工艺等。

克劳斯硫回收装置(Claus)是目前炼厂气、天然气加工副产酸性气体及其它含H2S气体回收硫的主要方法。其最大的特点是流程简单、设备少、占地少、投资省、回收硫磺纯度高,但随着环保要求的提高,目前单独的Claus硫回收装置较难达到环保要求。

SCOT法是一种还原吸收法硫磺回收尾气处理技术,它将Claus装置尾气中的SO2、有机硫、单质硫等所有硫化物经加氢还原转化为

H2S,再采用溶剂吸收方法将H2S提浓后循环送回到Claus装置进行处理。

鲁奇(Lurgi)的Sulfreen工艺是最早工业化的一种低温Claus工艺,该工艺与传统的克劳斯工艺接近,对原料气中H2S浓度有要求(>25%)。如果原料气硫含量偏低,整个装置将低负荷运转。当负荷低于25%时,Sulfreen装置便不能正常运行,因而总硫回收率受到影响。

三、合成:

甲醇的合成按压力分为高压、中压和低压。高压法是在30 MPa以上,320℃一380℃的操作条件下通过催化剂来合成甲醇,其特点是技术成熟,但投资和生产成本较高,产品质臣差,设备制造难度大,已逐渐淘汰。中低压法的合成压力分别为10MPa和5MPa左右,操作温度为200℃一300℃,使用Cu — Zn — Al系作催化剂,

中低压法比高压法优越,主要表现在能耗低,粗甲醇产品质量商,设备易制造,投资相对较低。

甲醇合成工艺流程:由压缩送来的转化气和循环机出口(5.3MPa)的循环气混合,进入气气换热器升温至220℃左右进入甲醇反应器,在催化剂的作用下,进行甲醇合成反应。主要反应如下: CO十

2H2——CH3OH。

四、精制:

合成塔合成后的甲醇经分离器初步分离,得到的是粗甲醇,降压到0.5MPa后进入闪蒸槽,闪蒸出来的精甲醇送去甲醇精馏塔精制,分离提纯,得到合格的甲醇。

天然气制甲醇工艺总结word精品

天然气制甲醇工艺技术总结 中化二建集团有限公司王瑞军 工程名 称:内蒙古天野化工油改气联产20万吨/年甲醇项目 工程地点:内蒙古呼和浩特巾 开工日期:2004年5月 竣工日期:2005年11月 投资金 额: 约6亿元人民币 1甲醇装置简介 1.1内蒙古天野化工集团为调整产品结构,开拓碳一化工领域产品,增强企业参与市场的竞争能力,解决企业生存发展问题,以天然气取代重油为原料,采用非催化部分氧化技术对现有的30万吨/年合成氨生产装置进行技术改造,同时增建一套以天然气为原料年产20万吨的甲醇装置。 1.2 本项目由中国五环科技有限公司设计,中化二建集团有限公司承建。所采用的技术均为国产。所选用的设备除三台天然气压缩机组为进口外,其余均为国产。设计日产甲醇667吨,日耗天然气608500立方米。装置采用:变频电机驱动离心式天然气压缩、 2.5MPa 补碳一段蒸汽转化炉、蒸汽透平驱动离心式合成气压缩机、8.0MPa林达均温合成塔、三塔 精馏、普里森膜分离氢回收、MEA二氧化碳回收工艺。另外还为合成氨配套一台蒸汽透平驱动离心式天然气压缩机。 2甲醇装置工艺特点 2.1 天然气压缩工序 天然气压缩工序是将1.25MPa( A)天然气压缩至蒸汽转化要求的压力2.85MPa(A)。天然气压缩机组采用德国阿特拉斯生产的电机驱动的离心式压缩机组?离心压缩机的显著 特点是单机打气量大。运转平稳无脉冲、维修少、无需备用,与蒸汽透平驱动相比投资少,占地面积较小。 2.2 天然气转化工序 2.2.1天然气转化工序是通过天然气和蒸汽转化反应生产甲醇合成需要的合成气。天然气转化工序只设一段转化炉,转化炉采用顶烧方箱炉,对流段为水平布置,水碳比为 3.2, 转化炉出口转化气温度855E,压力2.19MPa,甲烷含量约2.5% (干基)。 2.2.2 原料天然气脱硫采用钻钼加氢串氧化锌脱硫工艺,氧化锌脱硫槽采用双塔,可并联可串联保证天然气中总硫小于O.IPPn,同时脱硫剂更换不影响生产。

煤化工工艺汇总

煤化工工艺汇总煤化工工艺路线图

煤制甲醇典型工艺路线图 1、合成甲醇的化学反应方程式: (1)主反应: CO+2H2=CH3OH+102.5KJ/mol (2)副反应 2CO+4H2=CH3OCH3+H2O+200.2 KJ/mol CO+3H2=CH4+H2O+115.6 KJ/mol 4CO+8H2=C4H9OH+3H2O+49.62 KJ/mol CO2+H2=CO+H2O-42.9 KJ/mol 2、甲醇合成气要求氢碳比f=(H2-CO2)/(CO+CO2)≈2.05~2.10,由于煤炭气化所得到的水煤气CO含量较高,H2含量较低,因此水煤气须经脱硫、变换、脱碳调整气体组成,以达到甲醇合成气的要求。 3、CO变换反应

CO+H2O(g)=CO2+H2 (放热反应) 4、水煤气组分与甲醇合成气组分对比 气体种类气体组分(%) CO H2CO2CH4水煤气37.350.0 6.50.3甲醇合成气29.9067.6429.900.1 天然气制甲醇工艺流程图 1、合成甲醇的化学反应方程式: CH4+H2O=CH3OH+H2 2、甲醇合成气要求氢碳比f=(H2-CO2)/(CO+CO2)≈ 2.05~2.10,由于天然气甲烷含量较高,因此要对天然气进行蒸 汽转化,生成以H2、CO和CO2位主要成分的转化气。由于蒸汽转化反应是强吸热反应,因此还要对天然气进行纯氧部分氧化

以获取热量,使得蒸汽转化反应正常连续进行,最终达到甲醇合成气的要求。 3、蒸汽转化反应 CH4+H2O(g)=CO+H2(强吸热反应) 4、纯氧部分氧化反应 2CH4+O2=2CO+4H2+35.6kJ/mol CH4+O2=CO2+2H2+109.45 kJ/mol CH4+O2=CO2+H2O+802.3 kJ/mol 5、天然气组分与甲醇合成气组分对比 气体种类气体组分(%) CO H2CO2CH4天然气----------- 3.296.2甲醇合成气29.9067.6429.900.1石油化工、煤炭化工产品方案对比(生产烯烃)

焦炉气制甲醇工艺

焦炉气的精制是以炼焦剩余的焦炉气为生产原料,经化工产品回收(焦炉气的粗制);再经压缩后(2.55MPa),进入脱硫转化工段,脱硫采用NHD湿法脱硫和干法精脱硫技术,总硫脱至0.1×10-6,转化采用烃类部分氧化催化技术;制得合格的甲醇合成新鲜气(又称精制气),送去压缩工段合成气压缩机,最后进入甲醇合成塔制得甲醇。 第1章焦炉气成分分析 1.1典型焦炉气的组成 焦炉气的主要成分为甲烷26.49%、氢气58.48%、一氧化碳6.20%和二氧化碳2.20%等,还有少量的氮气、不饱和烃、氧气、焦油、萘、硫化物、氰化物、氨、苯等杂质。焦炉气基础参数:流量62967m3/h(2台焦炉生产的剩余焦炉气);温度25℃;压力0.105MPa(a)(煤气柜压力)。 1.2焦炉气的回收利用 焦炉气是良好的合成氨、合成甲醇及制氢的原料。根据焦炉气组成特点,除H 2 、CO、 CO 2 为甲醇合成所需的有效成分外,其余组分一部分为对甲醇合成有害的物质(如多种形态的硫化物,苯、萘、氨、氰化物、不饱和烃等)。如焦炉气中的硫化物不仅会与转化催化剂的主要活性成分Ni迅速反应,生成NiS使催化剂失去活性,而且还会与甲醇合成催化剂的主要活性组分Cu迅速反应,生成CuS,使催化剂失去活性,并且这两种失活是无法再生的。又如,不饱和烃会在转化催化剂表面发生析碳反应,堵塞催化剂的有效孔隙及表面活性位,使催化剂活性降低。另一部分为对甲醇合成无用的物质(对甲醇合成而言为惰 性组分),如CH 4、N 2 等。惰性气体含量过高,不仅对甲醇合成无益,而且会增加合成气体 的功耗,从而降低有效成分的利用率。 第2章焦炉气的精制 2.1硫的脱除及加氢净化 焦炉气制甲醇工艺中,焦炉气精制的首要工作是“除毒”,将对甲醇合成催化剂有害

天然气造气工艺流程说明

天然气造气工艺流程说明 一、合成氨工序造气流程: 经加压脱硫来的天然气和蒸汽混合分别送进各自的混合气 预热器预热后进入箱式一段转化炉和换热式转化炉进行转 化反应,反应后的气体和甲醇工段送来的驰放气进入二段炉。压缩送来的空气,经过空气预热器预热达到一定温度后进入二段炉,空气中的氧与转化气中的氢燃烧释放热量在二段炉内继续进行甲烷转化(当有甲醇弛放气时,配适量的纯氧)。出二段炉的工艺气体进入换热式转化炉的管间,作为热源供换热式转化炉转化管内天然气的转化,然后管间的二段转化气离开换热式转化炉进入换转炉的混合气预热器,预热进换转炉的混合气,换热后的二段转化气经过废热锅炉进一步回收热量产生蒸汽,气体降至一定温度后进入中温变换炉进行一氧化碳的变换,中温变换炉出来的气体进入甲烷化第二换热器,预热甲烷化入口气,换热后的中温变换气进入中变废锅,气体降至一定温度后进入低温变换炉,进一步将一氧化碳变换为二氧化碳,出低温变换炉一氧化碳达到≤. 0.3%,经低变废锅回收部份热量产蒸汽,回收热量后的低变气进入脱碳系统低变气再沸器预热再生塔底部溶液,最后进入低变冷却系统降温至35℃以下进入压缩工段或碳化工段。脱碳来的净化气或压缩来的碳化气进入甲烷化第一换热器

预热后进入甲烷化第二换热器进一步预热,气体达到一定温度后进入甲烷化炉,残余的一氧化碳和二氧化碳在镍触媒作用下生成甲烷,使CO+CO的含量<10PPm,甲烷化出来的气2体进入甲一换回收部份热量后进入甲烷化第一、第二冷却器,气体温度降至35℃以下送压缩加压,最后送往合成氨工序。 二、甲醇造气流程 经加压脱硫来的天然气和蒸汽混合分别送进各自的混合气 预热器预热后进入箱式一段转化炉和换热式转化炉进行转 化反应,反应后的气体进入二段炉。空分来的氧气经预热后达到一定温度进入二段炉,氧与转化气中的氢燃烧释放热量在二段炉内继续进行甲烷转化。出二段炉的工艺气体进入换热式转化炉的管间,作为热源供换热式转化炉转化管内天然.气的转化,然后管间的二段转化气离开换热式转化炉进入换转炉的混合气预热器,预热进换转炉的混合气,换热后的二段转化气经过废热锅炉进一步回收热量产生蒸汽,气体降至一定温度后根据甲醇合成气体成分情况通过中变近路阀调 整入中温变换炉的气量进行一氧化碳的变换,以便调整气体成分。中温变换炉出来的气体和中变近路转化气进入甲化第二换热器,预热甲醇合成来的弛放气,换热后的中温变换气或转化气进入中变废锅,气体降至一定温度后根据中变气体的成分通过低变近路阀调整入低温变换炉的气量,进一步调整气体成分,低变炉或低变近路来的气体经低变废锅回收部

国内最大天然气制甲醇生产装置全部建成

行业信息 我国首座整体煤气化联合循环发电IGCC示范电站建成投产 中国华能集团公司联合国内的科研、设计和制造等单位,日前在天津滨海新区建成投产了我国首座整体煤气化联合循环发电IGCC示范电站,标志着国内洁净煤发电技术取得了重大突破,使我国已成为世界上为数不多掌握IGCC发电技术的国家之一。IGCC技术是清洁、高效煤基发电主要技术途径之一,是实现我国节能减排目标的重要技术路线。该技术可实现燃煤发电的高效利用和超低排放,污染物的排放量约为常规燃煤电站的10%,脱硫效率可达99%,氮氧化物排放只有常规电站的15%~20%。利用IGCC技术,除发电外,还能同时生产甲醇、汽油、氢气、尿素、硫磺及灰渣建材等化工产品,实现电力和化工的联产,有利于实现煤炭资源的清洁转化和综合利用,应用前景广阔,市场潜力巨大。 国内最大天然气制甲醇生产装置全部建成 重庆卡贝乐化工有限公司建设的85万t/a甲醇项目是目前国内规模最大的以天然气为原料的甲醇装置,也是2007年7月国家发改委核准建设的国内最后一套天然气制甲醇生产装置,该项目计划总投资23.55亿元。该项目的10.4km天然气长输管线已于2012年8月实现全线贯通,为项目的正式投运奠定了坚实的基础。目前85万t甲醇生产装置已经全部建成,该公司于2013年3月15日召开了开车动员大会。装置投产后,将产精甲醇85万t/a,实现销售收入22亿元,利润近4亿元。未来企业还将逐步形成天然气—甲醇—甲醇深加工一体化的产业链,以提高甲醇产品的附加值。 云南启动低热值褐煤高效综合利用示范工程项目 云南省褐煤储量居全国首位,在云南省煤炭资源总量中褐煤占62%,其中昭通盆地褐煤储量达81.98亿t,是我国南方最大的褐煤煤田。寻甸县境内褐煤矿产资源保有储量为3.33亿t,具有煤层厚、埋藏浅、层位稳定、倾角平缓等特点。目前,由云南先锋化工有限公司投资45亿元的低热值褐煤洁净化综合利用示范工程项目在该省寻甸县特色工业园区内开工建设。该项目采用具有国家自主知识产权的16项专利技术,如碎煤熔渣加压气化技术、低温分离甲烷生产LNG技术、固体床绝热反应器一步法甲醇转化制汽油技术、粗酚精制、低温煤焦油加工、煤气化废水处理等,将利用低热值褐煤生产天然气、石油等清洁能源和高附加值产品,主要产品为甲醇、汽油、液化天然气(LNG)、液化石油气、工业硫酸、柴油、燃料油、酚类等。项目建成投产后可将煤炭资源就地清洁转化,每年可实现销售收入27亿元,利润近7亿元。 海南东方恒河拟建设20亿m3/a 煤渣转化合成天然气项目 海南东方恒河能源发展有限公司拟投资100亿元,计划于2014年在江西省赣州市于都县开工建设20亿m3/a煤渣转化合成天然气项目。 煤制气项目选择SES煤气化技术,东方恒河已与SES公司就未来12个月为该项目进行排他性合作达成了一致意见,将共同完成SES技术许可、设备供应及服务的商务协议。SES煤气化技术是由美国综合能源系统投资有限公司(SynthesisEner-gySystemsInvestments,Inc.)在原U-Gas流化床技术的基础上进一步开发的单段循环流化床粉煤气化工艺,这种新型的流化床反应器能够高效地进行多种最具挑战性的原料煤的气化。SES煤气化总体装置费用较低,燃料灵活性高、操作成本低,不需要熔化所有的灰,可低成本地捕集二氧化碳等温室气体。 据悉,海南东方恒河公司下一步还将计划投资750亿元,用4年的时间在于都县建设完成500万t/a煤制油、55亿m3/a煤制气项目。(汪家铭) ? 16?行业信息

合成气制甲醇(精品)

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随着甲醇单系列规模的大型化(目前已有日产2000吨的装置甚至更大单系列的装置),如采用低压法,势必导致工艺管道和设备非常庞大,因此在低压法的基础上,适当提高合成压力,即成为中压法。中压法仍采用与低压法相同的铜系催化剂,反应温度也与低压法相同,因此它具有与低压法相似的优点,但由于提高了合成压力,相应的动力消耗略有增加。目前,世界上新建或扩建的甲醇装置几乎都采用低压法或中压法,其中尤以低压法为最多。英国I.C.I公司和德国Lurgi公司是低压甲醇合成技术的代表,这两种低压法的差别主要在甲醇合成反应器及反应热回收的形式有所不同。目前世界上合成甲醇主要采用低压法工艺技术,它是大型甲醇装置的发展主流。甲醇合成系统包括合成气压缩(等压合成除外)、甲醇合成热量回收、甲醇精馏等工序,其核心设备是甲醇合成塔。有多种形式的合成塔在工业化装置中应用,经实际验证都是成熟可靠的。但在选择中要精心比较。二、甲醇精制 甲醇精制目前工业上采用的有两塔流程和三塔流程,两塔流程已能生产优质的工业品甲醇,但从节能降耗角度出发,选择三塔流程是较好的。三塔流程将以往的主精馏塔分为加压精馏塔和常压精馏塔,将加压精馏塔塔顶出来的甲醇蒸汽作为常压精馏塔的热源,降低了蒸汽消耗。通常情况下可降低能耗30%,但投资略有增加试析甲醇行业未来发展方向 甲醇是一种重要的有机化工原料,应用广泛,可以用来生产甲醛、合成橡胶、甲胺、对苯二甲酸二甲脂、甲基丙烯酸甲脂、氯甲烷、醋酸、甲基叔丁基醚等一系列有机化工产品,而且还可以加入汽油掺烧或代替汽油作为动力燃料以及用来合成甲醇蛋白。随着当今世界石油资源的日益减少和甲醇单位成本的降低,用甲醇作为新的石化原料来源已经成为一种趋势。尽管目前全球甲醇生产能力相对过剩,并且不排除由于某种原因而引起甲醇市场的波动,但是对于有着丰富的煤、石油、天然

合成气制备甲醇原理与工艺

合成气制备甲醇原理与工艺 简要概述 班级:xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx 专业:化学工程与工艺 姓名:xxxxx 学号:201473020108 指导教师:xxxxx

一、甲醇的认识 1.物理性质 无色透明液体,易挥发,略带醇香气味;易吸收水分、CO2和H2S,与水无限互溶;溶解性能优于乙醇;不能与脂肪烃互溶,能溶解多种无机盐磺化钠、氯化钙、最简单的饱和脂肪醇。 2.化学性质 3.甲醇的用途 (1)有机化工原料 甲醇是仅次于三烯和三苯的重要基础有机化工原料 (2)有机燃料 (1)、甲醇汽油混合燃料;(2)、合成醇燃料;(3)、与异丁烯合成甲基叔丁基醚(MTBE)、高辛烷值无铅汽油添加剂;(4)、与甲基叔戊基醚(TAME)合成汽油含氧添加剂

4.甲醇的生产原料 甲醇合成的原料气成分主要是CO 、 CO2、 H2 及少量的N2 和CH4。主要有煤炭、焦炭、天然气、重油、石脑油、焦炉煤气、乙炔尾气等。 天然气是生产甲醇、合成氨的清洁原料,具有投资少、能耗低、污染小等优势,世界甲醇生产有90%以上是以天然气为原料,煤仅占 2%。 二、合成气制甲醇的原理 1.合成气的制备 a.煤与空气中的氧气在煤气化炉内制得高 CO 含量的粗煤气; b.经高温变换将 CO 变换为 H2 来实现甲醇合成时所需的氢碳比; c.经净化工序将多余的 CO2 和硫化物脱除后即是甲醇合成气。 说明: 由于煤制甲醇碳多氢少,必需从合成池的放气中回收氢来降低煤耗和能耗,回收的氢气与净化后的合成气配得生产甲醇所需的合成气, 即( H2-CO2) /( CO+CO2)=2.00~2.05。 2.反应机理 主反应 OH CH H CO 322→+ △H 298=-90.8kJ/mol CO 2 存在时 O H OH CH H CO 23222+→+ △H 298=-49.5kJ/mol 副反应 O H OCH CH H CO 233242+→+ O H CH H CO 2423+→+ O H OH H C H CO 2942384+→+ O H CO H CO 222+→+ 增大压力、低温有利于反应进行,但同时也有利于副反应进行,故通过加入催化剂,提高反应的选择性,抑制副反应的发生。 3. 影响合成气制甲醇的主要因素 (1)合成甲醇的工业催化剂

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。

天然气转化合成甲醇的工艺

天然气转化合成甲醇的工艺综述 2015-6-24 专业:化工12-3班 学号: 学生姓名:劳慧 指导教师:刘峥

一.前言 (1) 二.主体部分 (2) 1. 天然气合成甲醇的原理 (2) 2. 高压法合成甲醇的原理及工艺流程 (2) 3. 低压法合成甲醇的原理及工艺流程 (3) 4. 中压法合成甲醇的原理及流程 (4) 5. 三者的比较 (4) 6. 以天然气合成甲醇的优势和现状 (6) 7. 其他原料合成甲醇与天然气合成甲醇的比较 (6) 三.结论部分 (8) 1. 对天然气合成甲醇的认识和了解 (8) 2. 对天然气转化合成甲醇提出我的观点和见解 (8) 四.参考文献 (8)

天然气转化合成甲醇的工艺 一.前言 20世纪60年代,石油和天然气作为一次能源与煤炭一起成为主要能源。与此同时,以石油和天然气为原料的化学工业也迅猛发展起来。与石油不同的是,天然气的成分主要是低分子量的烷烃。因此,天然气化工在发展中逐步成为一个体系。天然气是储量十分丰富的资源和能源,同时也是主要的温室气体之一,合理地利用天然气不仅关系到未来的资源配置和能源利用,而且也是可持续发展的重要战略发展方向之一。 天然气可以合成多种化工原料产品,比如生产合成氨还有甲醇,其中甲醇是最重要的。甲醇是一种重要的基础化工产品和化工原料,主要用于生产甲醛。醋酸、甲苯胺、氯甲烷、乙二醇及各种酸的酯类和维尼纶等,并在很多工业部门中广泛用作溶剂。甲醇在气田开发中用作防冻剂,添在汽油中可提高汽油的辛烷值,甲醇还可直接用作燃料用于发动机。 目前工业上几乎都是采用一氧化碳、二氧化碳加压催化氢化法合成甲醇。典型的流程包括原料气制造、原料气净化、甲醇合成、粗甲醇精馏等工序。 天然气、石脑油、重油、煤及其加工产品(焦炭、焦炉煤气)、乙炔尾气等均可作为生产甲醇合成气的原料。天然气与石脑油的蒸气转化需在结构复杂造价很高的转化炉中进行。由天然气制合成气进而合成甲醇是制甲醇产品一条重要的工艺路线。

探讨焦炉煤气制作甲醇的工艺技术

探讨焦炉煤气制作甲醇的工艺技术 摘要:随着钢铁工业的快速发展,尤其是在焦煤燃料等的需求逐渐增大,出现了一系列的环境与经济社会发展的问题。如果一味的追求焦炭产能的无序扩张,在追求产量的增长,这样,就会导致环境的进一步恶化,特别是在以牺牲自然环境为前提的焦炭发展,给人们的生活健康带来了一定的影响。因此,在全面思考如何解决大量的焦炉煤气燃烧放散的存在问题基础上,通过对技术层面的研究,将这些焦炉煤气化为一种有效的物质,既环保又能促进经济的循环进步,将是有着重要的现实意义。本文从焦炉煤气的利用途径来分析,对其中的组成和杂质含量进一步分析,从而提出焦炉煤气制甲醇的工艺技术,实现甲醇合成与精馏工艺技术,更好的促进经济社会的快速发展。 关键词:焦炉煤气制作甲醇合成工艺技术 合成甲醇是一个多相催化反应的过程,通过各种选择性的限制还有合成压力、温度、气组等因素的影响,在合成甲醇之外,还会伴随有烃、高碳醇、醛等一些产物,因此,全面形成合成甲醇的技术参数,分离和闪蒸出的气体大部分送合成气压缩工段与新鲜合成气混合加压后进入合成塔循环反应,提升催化剂的活性和选择性工艺的操作水平。 1、简述焦炉煤气的利用途径 1.1 分析焦炉煤气的组成与杂质含量 从当前焦炉煤气的构成成分来看,主要集中组成部分就是如H2、CO、CH4、CO2等,在具体的应用中,由于炼焦过程中,配比和工艺参数的不同,在焦炉煤气的组成上也会有一定的变化,可以通过下面的表格进行分析探讨。一般焦炉煤气的组成见(表1),杂质含量见(表2)。 1.2 概述焦炉煤气的综合利用途径 焦炉煤气作为一种很好的气体燃料,同时也是一种最有效的化工原料气,在通过采取进化的措施之后,可以作为一种最佳的燃气,应用到制作甲醇、合成甲醇类等各种需要,还能作用于工业生产,譬如合成氨、提取氢气等,并能用在发电行业中,尤其是在合成甲醇的价值上,能体现出更高的效果和附加值,能收取很好的经济效益。有研究显示,如果能将放散的350×108m3焦炉煤气全用于制造甲醇,可产出1600万吨的甲醇,从而有效缓解石油供应不足的现状,实现经济效益的全面发展和带动作用。 2、探讨焦炉煤气制甲醇的工艺技术 2.1 焦炉煤气制甲醇的工艺流程 在焦炉煤气制作甲醇的工艺技术掌握上,可以采取有效地流程,通过将焦化厂经过各种预处理的焦炉煤气送进储气罐缓冲稳压、压缩增压,接着进行加氢转化精脱硫,使其总硫体积分数≤0.1×10-6,此即焦炉煤气的净化;在此基础上,采取补炭的方式,具体的操作就是,就是应用煤炭制气,采取压缩、脱硫、脱碳等措施,形成碳多氢少的水煤气,并注入到原材料的配比中,实现调整原材料中碳与氢的比例,制成比例符合甲醇需求的合成气,这是合成甲醇的工艺第一步[1];通过将合成气压缩后增压送入甲醇合成塔参与化学合成反应,制作出粗甲醇,这样,就可以通过采取进一步的技术应用,在对粗甲醇进行精馏之后,制成与煤基清洁能源和用途广泛的有机化工原料精甲醇,在这个全过程中,充分把握焦炉煤气技术应用中的关键点,就是净化和转化,这是最关键的技术应用,直接影响着甲醇合成的成功率。

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

天然气转化合成甲醇的工艺课件

天然气转化合成甲醇的工艺综述 专业:化工12-3班 学号:3120313310 学生姓名:劳慧 指导教师:刘峥 2015-6-24

一.前言 (1) 二.主体部分 (2) 1. 天然气合成甲醇的原理 (2) 2. 高压法合成甲醇的原理及工艺流程 (2) 3. 低压法合成甲醇的原理及工艺流程 (3) 4. 中压法合成甲醇的原理及流程 (4) 5. 三者的比较 (4) 6. 以天然气合成甲醇的优势和现状 (6) 7. 其他原料合成甲醇与天然气合成甲醇的比较 (6) 三.结论部分 (8) 1. 对天然气合成甲醇的认识和了解 (8) 2. 对天然气转化合成甲醇提出我的观点和见解 (8) 四.参考文献 (8)

天然气转化合成甲醇的工艺 一.前言 20世纪60年代,石油和天然气作为一次能源与煤炭一起成为主要能源。与此同时,以石油和天然气为原料的化学工业也迅猛发展起来。与石油不同的是,天然气的成分主要是低分子量的烷烃。因此,天然气化工在发展中逐步成为一个体系。天然气是储量十分丰富的资源和能源,同时也是主要的温室气体之一,合理地利用天然气不仅关系到未来的资源配置和能源利用,而且也是可持续发展的重要战略发展方向之一。 天然气可以合成多种化工原料产品,比如生产合成氨还有甲醇,其中甲醇是最重要的。甲醇是一种重要的基础化工产品和化工原料,主要用于生产甲醛。醋酸、甲苯胺、氯甲烷、乙二醇及各种酸的酯类和维尼纶等,并在很多工业部门中广泛用作溶剂。甲醇在气田开发中用作防冻剂,添在汽油中可提高汽油的辛烷值,甲醇还可直接用作燃料用于发动机。 目前工业上几乎都是采用一氧化碳、二氧化碳加压催化氢化法合成甲醇。典型的流程包括原料气制造、原料气净化、甲醇合成、粗甲醇精馏等工序。 天然气、石脑油、重油、煤及其加工产品(焦炭、焦炉煤气)、乙炔尾气等均可作为生产甲醇合成气的原料。天然气与石脑油的蒸气转化需在结构复杂造价很高的转化炉中进行。由天然气制合成气进而合成甲醇是制甲醇产品一条重要的工艺路线。

天然气制甲醇与煤制甲醇的区别

浅谈天然气制甲醇与煤制甲醇的区别 摘要:天然气制甲醇和煤制甲醇是我国目前主要产甲醇工艺,但是随着经济的发展,各种资源的短缺,煤和天然气的产量存在了差异,这就直接导致甲醇的产量和主要生产工艺的选择。本文将从天然气和煤产甲醇各自的利弊进行分析,探究甲醇未来生产道路。关键词:天然气煤甲醇利弊分析 一、天然气制甲醇与煤制甲醇各自的利弊 经济飞速发展的当下,甲醇以及其下游、上游产品的需求量在不断的增加,制甲醇的方法工艺也日渐增多,然而煤制甲醇和天然气制甲醇这两种工艺依旧是最主要的制造生产甲醇的重要工艺手段。这两种生产工艺可以说是各有千秋。本文就从生产工艺、建设成本、生产成本、产品质量以及发展前景对这两个主要制甲醇工艺予以比较。 在生产工艺方面,煤制甲醇总体是一个气化、变换、低温甲醇洗、甲醇合成及精馏、空分装置地过程。煤制甲醇,是以煤和水蒸气为原料生产甲醇,在这个过程中得先把煤制成煤浆,通过加入碱液调整煤浆的酸碱度,使用棒磨机或者球磨机对原煤进行煤浆气化,相比之下球磨机磨出的煤浆粒度均匀,筛下物少,在这个过程中排出的废水中含有一定量的甲醇和甲醇精馏废水,这些废水可以充分利用在磨浆水;气化就是煤浆与氧气部分氧化制的粗合成气,在这个过程中会产生co、co2等有害气体;接下来是灰水处理;变换的

过程就是把co转化成h2;在这个过程会产生大量的杂质;低温甲醇洗,这一过程是把制的甲醇的硫化物和杂质等脱除;甲醇合成及精馏的过程其实就是把制的甲醇进行再次净化和优化。煤制甲醇工艺整个过程相对于复杂,在生产过程中产生的杂质比较多,操作难度比较大,杂质多就导致甲醇纯度相对比较低,合成的粗甲醇中杂质种类和量都比天然气甲醇多,因此精馏难度也较大。天然气制甲醇的主要原料是天然气,甲烷是天然气的主要部分,此外还存在少量的烷烃、氮气与烯烃。以非催化部分氧化、蒸汽氧化等方法进行生产甲醇,蒸汽转化法作为应用最广的生产方法,它的生产环境是管式炉中在常压或者加压下进行的,在催化剂的催化下,甲烷与水蒸气进行反应,生成甲醇以及二氧化碳等混合气体。目前我国主要采取的是一段炉采用蒸汽转化、两段炉串联工艺,可以更高效直接的生产出甲醇。这些工艺手段简单高效,生产过程中不会产生大量的有害物质,清洁燃料莫过于这种生产工艺。 煤制甲醇工艺的建设成本,从以上的制造工艺中不难看出,该种制造工艺复杂,每一道工序需要的设备比较多,成本自然而然会比较高;天然气制甲醇工艺流程相对比较简单,所需设备一般都是高效的质量保证的设备,经过工序少,建设成本不高。 在生产成本上,煤碳的消耗是固定的,它的消耗量也受设备装置和生产工艺的影响,此外煤制甲醇还需要电力的支持。煤炭、电力费用在经济日益发展的当前费用也在日益增加,根据相关部门的数

煤制甲醇工艺原理

第一章:甲醇生产工艺原理 第一节:甲醇的物理化学性质、用途 甲醇是一种有机化学产品。1661年英国化学家波义耳最早从干馏木材中发现了甲醇。所以也叫木醇。1922年,德国BASF公司用化学方法合成了甲醇。1923年建成年产300吨的甲醇生产装置。采用锌铬催化剂,在高压条件下生产甲醇,所以也叫高压法甲醇。到1966年,英国帝国化学工业(I.C.I)研究出了铜基催化剂,开发出了低压合成工艺,1971年,德国鲁奇公司(Lurgi)也开发出了低压合成甲醇工艺,以后,世界上甲醇生产工艺基本上采用低压合成工艺。 从1975年以后,世界上甲醇生产规模越来越大,甲醇装置单套生产能力达到20万吨/年,到90年代,单套生产能力达到60-80万吨/年,目前已达到100万吨/年的水平。 1.甲醇的物理化学性质 在常态下,甲醇是无色透明的液体,有轻微的酒香;有良好的溶解性,与水、乙醇互溶,在汽油中有较大的溶解度;易燃易爆;有毒性,人摄入20-30ml,会导致失明;摄入50-60ml,会致死。 甲醇分子式:CH3OH,分子量:32 结构式: H H-C-OH H 沸点:64.4-64.8℃; 冰点:-97.68℃;比重0.791;

爆炸极限:6.0%-36.5%;闪点:16℃; 2.甲醇的主要用途。 甲醇的化学性质很活泼。可进行氧化、脂化、羰基化、胺化、脱水反应。甲醇是一种重要的基本有机化工原料。是碳一化学的基础。用甲醇可以生产上百种化工产品。典型的有:甲醛、聚甲醛、醋酸、甲胺、甲基叔丁基醚(MTBE)、甲基丙烯酸甲脂(MMA)、聚乙烯醇、碳酸二甲脂、硫酸二甲脂、对苯二甲酸二甲脂(DMT)、二甲脂甲酰胺(DMF)、二甲醚、乙烯、丙烯及苯,等等。还是一种重要的能源,可直接做燃料、做甲醇燃料电池、甲醇汽油、还可以分解制氢和一氧化碳。2008年,全球甲醇产量达到4500万吨。我国甲醇产量1000多万吨。 第二节:甲醇生产工艺原理 1.合成气的制造与生产甲醇的主要原料 合成气(含有CO、CO2、H2的气体)在一定压力(5—10MPa)、温度230-280℃)和催化剂的条件下反应生成甲醇,合成反应如下:CO+2H2=CH3OH+Q CO2+3H2=CH3OH+H2O+Q 1.1生产甲醇的主要原料 含有CO、CO2、H2的气体叫合成气。能生产合成气的原料就是生产甲醇的原料。主要有:

甲醇工艺流程简述

气化 由原料储运系统来的粒度<10mm的原料煤从煤仓(351V101~301)送出,经煤称重进料机(351M101~301)计量进入磨煤机(351H101~301),来自石灰石粉仓(351V107~307)的石灰石粉也经石灰石粉进料机(351M102~302)计量进入磨煤机。与一定量的工艺水混合磨成一定粒度分布的约58~65%浓度的煤浆。加入石灰石是为了降低灰熔点。煤浆经磨煤机出料槽(351V102~302)由磨机出料槽泵(351P103~303A/B)输送至煤浆槽(352V001A/B),再分别经煤浆给料泵(352P101~301A/B)升压至9.6MPa进入两对对置工艺烧嘴(353Z101~301A~D)。从外管引来的高压氧气,分两股经安全连锁阀后,分四股等量进入两对对置工艺烧嘴。煤浆和氧气在气化炉(353F101~301)内在6.5MPa,~1400℃条件下发生部分氧化反应生成煤气,反应后的粗煤气和溶渣一起流经气化炉底部的激冷室激冷后,使气体和固渣分开,激冷后的粗煤气再经文丘里洗涤器(354A101~301),旋风分离器(354S101~301)和洗涤塔(354T101~301)三级洗涤除尘后,温度约243℃,压力6.36MPa(G)、水蒸汽/干气约1.49送后续工序。 熔渣被激冷固化后由激冷室底部破渣机(353H101~301)破碎后进入锁斗(353V105~305),定期排放渣池(353V106~306),再由渣池中的捞渣机(353L101~301)将粒化渣从渣池中捞出装车外运。含细渣的水由渣池泵(353P102~302A/B/C)送至真空闪蒸罐(354V105~305)。 由洗涤塔(354T101~301)排出的洗涤水经黑水循环泵(354P104~304A/B)分成两路,一路去文丘里洗涤器做为洗涤用水;另一路去气化炉的激冷室做为激冷水。黑水从气化炉,旋风分离器(354S101~301),洗涤塔(354T101~301)底部分别经减压阀进入蒸发热水塔(354T102~302)减压至0.8MPa(G)闪蒸出水中溶解的气体,闪蒸后的黑水进入低压闪蒸罐(354V103~303)经过一次闪蒸后,再进入真空闪蒸罐(354V105~305)进一步闪蒸,经三级闪蒸后的~79℃黑水自流进入澄清槽(354V008A/B),经澄清槽沉降分离细渣,沉降后的沉降物含固量约8~10%,由澄清槽底部排出,经澄清槽底流泵送至真空过滤机(354S002A/B)过滤,滤液进入磨煤水槽(354V015),经磨煤水泵(354P010A/B)送至磨煤机(351H101~301)做补水;滤饼装车外运。澄清槽上部溢流清液自流至灰水槽(354V009),灰水槽中的灰水经锁斗冲洗水/废水泵(354P008A/B/C)一部分去锁斗冲洗水冷却器(353E102~302)冷却后,送至锁斗冲洗水罐(353V107~307)

浅谈天然气制甲醛的工艺流程

浅谈天然气制甲醛的工艺流程 【摘要】天然气制甲醛是比较成熟的工艺,本文就天然气制甲醛的工艺流程进行了探讨。 【关键词】天然气;甲醛;工艺流程 1.引言 天然气制甲醇技术从最初从国外引进以来,工艺日趋完善成熟。相对流程较为简单,主要分为天然气的转化、新鲜气的压缩、合成、以及精馏提浓四大块。工业化生产甲醇基本采用CO、CO2、H2三种新鲜气在特定的温度、压力和催化剂的条件下合成而成。合成甲醇的新鲜气如何制取。天然气工艺则采用天然气与水蒸气在特定的温度压力和催化剂下得出。同时CO、CO2、H2合成出的甲醇含有一定成分的水,根据要求行业标准精馏提浓。故简言之天然气生产甲醇工艺的大步骤即为转化、压缩、合成、精馏。 2.天然气低压合成甲醇工艺流程 (1)天然气脱硫 来自气田的天然气经粗脱硫后由一压力阀控制压力,天然气进入天然气总管,再由另一段管线引出进入本装置。天然气分两路,一路送往对流段作为工艺原料气,另一路作为燃料气送往燃料系统。 原料天然气送往箱式炉对流段,经4组和6组加热至

350~400℃进入铁锰脱硫罐和ZnO脱硫罐脱硫。原料天然气自上而下通过脱硫剂床层,从脱硫罐底部出来,天然气中的的硫化物被铁锰脱硫剂和ZnO脱硫剂转化吸收,硫含量降至0.14mg/m3以下,使符合转化炉进气要求。 设有两个铁锰脱硫罐,内装铁锰脱硫剂,根据生产需要并联或串联,也可以单独使用。设有ZnO脱硫罐一个,串在铁锰脱硫罐后面,起到精脱硫把关的作用。每个脱硫罐进口和出口都设有压力指示,上部床层和下部床层设有温度指示,出口设有取样、现场导淋和去火炬放空。脱硫罐总进出口设有一DN100的主线和两个副线阀,开停车需要甩出脱硫罐时用。两副线阀中间设有一DN20的小排放阀,正常运行中将其打开,监视副线阀的内漏情况。在脱硫罐进口设有一引自2.5MPa的中压蒸汽管线,在铁锰脱硫剂还原时床层温度“飞升”时可以用其来降温。进口还设有一条N2置换管线。在脱硫出口工艺天然气总管上设有去火炬放空管线。 (2)一段转化。脱硫后的天然气分为两路与汽提塔来的蒸汽混合,混合比例H2O/∑C=3.5控制,分别进入箱式炉对流段二组A和B,预热至510℃。出二组A的混合气进入箱式炉B201进行天然气蒸汽一段转化,出二组B的混合气再分两路对称进入换热炉进行天然气蒸汽一段转化。 箱式炉内设有转化管,转化管共分四排,每排若干根。工艺气由上集气总管通过上猪尾管分别进入转化管,至上而

焦炉气制甲醇

焦炉气制甲醇 焦炉煤气制甲醇的工艺技术研究2008-06-05 14:49 吴创明(新奥集团股份有限公司,河北廊坊065001) 近年来,随着钢铁工业对焦炭的巨大需求而高速发展起来的炼焦产业,在焦炭产能无序扩张、产量大幅度增长的同时,大量副产的焦炉煤气导致了焦炭产区的环境急剧恶化,不少单一炼焦的**焦化企业“只焦不化”,将大量的焦炉煤气采取点天灯的方式燃烧放散,既严重污染环境,又造成资源浪费。作为贫油、缺气的能源需求大国,如何充分、合理地利用大量点天灯的焦炉煤气,对建设资源节源型社会,实现经济可持续发展具有重要意义。1 焦炉煤气的利用途径1.1 焦炉煤气的组成与杂质含量焦炉煤气的主要组分为H2、CO、CH4、CO2等,随着炼焦配比和操作工艺参数的不同,焦炉煤气的组成略有变化。一般焦炉煤气的组成见表1,杂质含量见表2。表1 焦炉煤气的组成 组分 H2 CO CO2 CH4 CmHn N2 O2 ,(V) 54.0,59.0 5.0,8.0 2.0,4.0 23.0,27.0 2.0,3.0 3.0,6.0 0.2,0.4 表2 焦炉煤气中的杂质含量(mg/m3)名称焦油苯萘硫化氢 COS 二硫化碳 氨噻吩类 杂质含量微量 2000,5000 300 100 100 80,100 300 20,50 1.2 焦炉煤气的综合利用途径焦炉煤气是很好的气体燃料和宝贵的化工原料气,净化后的焦炉煤气除用作城市燃气外,还可用于制造甲醇、合成氨、提取氢气和发电,其中以制造甲醇的附加值最高,经济效益最好。若将全国每年放散的 350×108 m3焦炉煤气全用于制造甲醇,可产甲醇1 600万吨,可大大缓解我国石油供应的紧张局面,从而带动经济高速发展。2 焦炉煤气制甲醇的工艺技术2.1 焦炉煤气制甲醇的工艺流程 2004年底,世界上第一套8万t/ a焦炉煤气制甲醇项目在云南曲靖建成投产以来,目前国内已有近10套焦炉煤气制甲醇装置已投入

甲醇合成原理方法与工艺

甲醇合成原理方法与工艺 图1煤制甲醇流程示意图 煤气经过脱硫、变换,酸性气体脱除等工序后,原料气中的硫化物含量小于0.1mg/m3。进入合成气压缩机,经压缩后的工艺气体进入合成塔,在催化剂作用下合成粗甲醇,并利用其反应热副产3.9MPa中压蒸汽,降温减压后饱和蒸汽送入低压蒸汽管网,同时将粗甲醇送至精馏系统。 一、甲醇合成反应机理 自CO加氢合成甲醇工业化以来,有关合成反应机理一直在不断探索和研究之中。早期认为合成甲醇是通过CO在催化剂表面吸附生成中间产物而合成的,即CO是合成甲醇的原料。但20世纪70年代以后,通过同位素示踪研究,证实合成甲醇中的原子来源于CO2,所以认为CO2是合成甲醇的起始原料。为此,分别提出了CO和CO2合成甲醇的机理反应。但时至今日,有关合成机理尚无定论,有待进一步研究。 为了阐明甲醇合成反应的模式,1987年朱炳辰等对我国C301型铜基催化剂,分别对仅含有CO或CO2或同时含有CO和CO2三种原料气进行了甲醇合成动力学实验测定,三种情况下均可生成甲

醇,试验说明:在一定条件下,CO和CO2均可在铜基催化剂表面加氢生成甲醇。因此基于化学吸附的CO连续加氢而生成甲醇的反应机理被人们普遍接受。 对甲醇合成而言,无论是锌铬催化剂还是铜基催化剂,其多相(非匀相)催化过程均按下列过程进行: ①扩散——气体自气相扩散到气体一催化剂界面; ②吸附——各种气体组分在催化剂活性表面上进行化学吸附; ③表面吸附——化学吸附的气体,按照不同的动力学假说进行反应形成产物; ④解析——反应产物的脱附; ⑤扩散——反应产物自气体一催化剂界面扩散到气相中去。 甲醇合成反应的速率,是上述五个过程中的每一个过程进行速率的总和,但全过程的速率取决于最慢步骤的完成速率。研究证实,过程①与⑤进行得非常迅速,过程②与④的进行速率较快,而过程③分子在催化剂活性界面的反应速率最慢,因此,整个反应过程的速率取决于表面反应的进行速率。 提高压力、升高温度均可使甲醇合成反应速率加快,但从热力学角度分析,由于CO、C02和H2合成甲醇的反应是强放热的体积 缩小反应,提高压力、降低温度有利于化学平衡向生成甲醇的方向移动,同时也有利于抑制副反应的进行。 二、甲醇合成的主要反应 (1)甲醇合成主要反应 CH3OH CO+2H CO2CH3OH+H2O 同时CO2和H2发生逆变换反应 CO 2CO+H2O

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