甲醇的工业生产方法简介

1、甲醇的工业生产方法简介2 2 甲醇的合成方法 目前世界上合成甲醇的工业生产方法有美国卜内门 (ici) 公司的低压和中压法，德国鲁奇(lurgi)公司的低压和中压法，日本三菱瓦斯化学公司 mgc 低压法， 丹麦托普索公司节 能型低压法以及德国巴斯夫(basf)公司的高压法等。我国小规模装置主要采用高压法，引进装置则采用低压法。其中川 维引进 ici 法，齐鲁引进鲁奇法。 与高压法比较低压法的优点 是：能量消耗少，操作费用低，产品纯度高，设备费用低， 故新建厂大多采用低压法。国内低压法已经投入生产，并对 催化剂进行了研究，已取得了好的进展。(1) 德国巴斯夫公司的高压法这是最先实现工业化的甲 醇

2、生产工艺，由于其操作条件苛刻，能耗大，成本高，所以 已逐步被中、低压法工艺所取代。(2) ici 低压法这是目前工业上广泛采用的合成甲醇的方 法。其工艺过程为：脱硫、转化、压缩、合成、精馏。特点： 在采用不同原料时开车简单，操作可靠，并且不同生产能力 的工厂均能使用离心式压缩机，产品纯度高，能充分利用反 应热。(3) 鲁奇渣油联醇法，我国山东齐鲁石化公司引进此方 法。特点：热利用率高，在能量利用方面经济效果大。目前 低压法合成甲醇工艺中，鲁奇法和 ici 法在技术上比较成熟。(4) 中压法 (ici) 公司、丹麦托普索公司、日本三菱瓦斯化 学公司都有成功的方法，中压法与低压法相比，工艺过程相

3、同，但在投资和综合指标上都要略高一点。其中有以下 1.天然气制甲醇的生产方法 天然气是制造甲醇的主要原料.天然气的主要组分是甲烷 ,还含有少量的其他烷烃、烯烃与氮气.以天然气生产甲醇原料气有蒸汽转化、 催化部分氧化、 非催化部分氧化等方法 其中蒸汽转化法应用得最广泛 ,它是在管式炉中常压或加压 下进行的 . 由于反应吸热必须从外部供热以保持所要求的转 化温度 ,一般是在管间燃烧某种燃料气来实现 ,转化用的蒸汽 直接在装置上靠烟道气和转化气的热量制取 .由于天然气蒸汽转化法制的合成气中 ,氢过量而一氧化 碳与二氧化碳量不足 ,工业上解决这个问题的方法一是采用 添加二氧化碳的蒸汽转化法 ,以达到合

4、适的配比 ,二氧化碳可 以外部供应 ,也可以由转化炉烟道气中回收.另一种方法是以天然气为原料的二段转化法, 即在第一段转化中进行天然气的蒸汽转化 , 只有约 1/4 的甲烷进行反应 , 第二段进行天然气 的部分氧化 ,不仅所得合成气配比合适而且由于第二段反应 温度提高到800 C以上，残留的甲烷量可以减少，增加了合成 甲醇的有效气体组分 .天然气进入蒸汽转化炉前需进行净化处理清除有害杂 质,要求净化后气体含硫量小于0.1ml/m3. 转化后的气体经压缩去合成工段合成甲醇2.煤、焦炭制甲醇的生产方法 煤与焦炭是制造甲醇粗原料气的主要固体燃料.用煤和焦炭制甲醇的工艺路线包括燃料的气化、 气体的脱硫

5、、 变换、 脱碳及甲醇合成与精制 .用蒸汽与氧气 (或空气、富氧空气 )对 煤、焦炭进行热加工称为固体燃料气化 ,气化所得可燃性气体 通称煤气是制造甲醇的初始原料气,气化的主要设备是煤气发生炉 ,按煤在炉中的运动方式 ,气化方法可分为固定床 (移动 床 )气化法、流化床气化法和气流床气化法.国内用煤与焦炭制甲醇的煤气化般都沿用固定床间歇气化法, 煤气炉沿用 ucj 炉 .在国外对于煤的气化 ,目前已工业化的煤气化炉有 柯柏斯 -托切克 (koppers-totzek) 、鲁奇(lurge) 及温克勒 (winkler) 三种 .还有第二、第三代煤气化 炉 的 炉 型 主 要 有 德 士 古 (

6、texaco) 及 谢 尔 - 柯 柏 斯 (shell-koppers) 等 .用煤和焦炭制得的粗原料气组分中氢碳比太低,故在气体脱硫后要经过变换工序 . 使过量的一氧化碳变换为氢气和 二氧化碳 ,再经脱碳工序将过量的二氧化碳除去 .原料气经过压缩、甲醇合成与精馏精制后制得甲醇 . 3油制甲醇的生产方法 工业上用油来制取甲醇的油品主要有二类: 一类是石脑油 ,另一类是重油 .原油精馏所得的220 C以下的馏分称为轻油，又称石脑油.以石脑油为原料生产合成气的方法有加压蒸汽转化法 ,催 化部分氧化法、 加压非催化部分氧化法、 间歇催化转化法等 . 目前用石脑油生产甲醇原料气的主要方法是加压蒸汽转

7、化 法.石脑油的加压蒸汽转化需在结构复杂的转化炉中进行.转化炉设置有辐射室与对流室 ,在高温、催化剂存在下进行烃类 蒸汽转化反应 .石脑油经蒸汽转化后 ,其组成恰可满足合成甲 醇之需要 .既无需在转化前后补加二氧化碳或设二段转化, 也无需经变换、脱碳调整其组成 .重油是石油炼制过程中的一种产品 ,根据炼制方法不同 , 可分为常压重油、 减压重油、 裂化重油及它们的混合物 .以重 油为原料制取甲醇原料气有部分氧化法与高温裂解法两种 途径.裂解法需在1400 C以上的高温下，在蓄热炉中将重油裂 解,虽然可以不用氧气 ,但设备复杂 ,操作麻烦 ,生成炭黑量多 .重油部分氧化是指重质烃类和氧气进行燃烧

8、反应 ,反应 放热 ,使部分碳氢化合物发生热裂解,裂解产物进一步发生氧化、重整反应 ,最终得到以 h2、co 为主,及少量 co2、ch4 的 合成气供甲醇合成使用 .重油部分氧化法所生成的合成气 ,由 于原料重油中碳氢比高,合成气中一氧化碳与二氧化碳含量过量 ,需将部分合成气经过变换 ,使一氧化碳与水蒸气作用生 成氢气与二氧化碳 ,然后脱除二氧化碳 ,以达到合成甲醇所需 之组成 .合成后的粗甲醇需经过精制 ,除去杂质与水 ,得到精甲醇 .4联醇生产方法 与合成氨联合生产甲醇简称联醇 , 这是一种合成气的净 化工艺 ,以替代我国不少合成氨生产用铜氨液脱除微量碳氧 化物而开发的一种新工艺 .联醇

9、生产的工艺条件是在压缩机 五段出口与铜洗工序进口之间增加一套甲醇合成的装置, 包括甲醇合成塔、循环机、水冷器、分离器和粗甲醇贮槽等有 关设备 ,工艺流程是压缩机五段出口气体先进人甲醇合成塔,大部分原先要在铜洗工序除去的一氧化碳和二氧化碳在甲 醇合成塔内与氢气反应生成甲醇 , 联产甲醇后进入铜洗工序的气体一氧化碳含 量明显降低 ,减轻了铜洗负荷 ,同时变换工序的一氧化碳指标 可适量放宽 ,降低了变换的蒸汽消耗 ,而且压缩机前几段气缸 输送的一氧化碳成为有效气体 ,压缩机电耗降低 .联产甲醇后能耗降低较明显 ,可使每吨氨节电 50kw.h, 节 省蒸汽0.4t,折合能耗为200万kj.联醇工艺流程

10、必须重视原 料气的精脱硫和精馏等工序 ,以保证甲醇催化剂使用寿命和 甲醇产品质量。5简述联醇生产方法 与合成氨联合生产甲醇简称联醇 , 这是一种合成气的净 化工艺 ,以替代我国不少合成氨生产用铜氨液脱除微量碳氧 化物而开发的一种新工艺 .联醇生产的工艺条件是在压缩机五段出口与铜洗工序 进口之间增加一套甲醇合成的装置 ,包括甲醇合成塔、循环 机、水冷器、 分离器和粗甲醇贮槽等有关设备 ,工艺流程是压 缩机五段出口气体先进人甲醇合成塔, 大部分原先要在铜洗工序除去的一氧化碳和二氧化碳在甲醇合成塔内与氢气反 应生成甲醇 ,联产甲醇后进入铜洗工序的气体一氧化碳含量 明显降低 ,减轻了铜洗负荷 ,同时变换工序的一氧化碳