1、教學(xué)項目甲醇生產(chǎn)技術(shù)特點及下游產(chǎn)品開發(fā)12任務(wù)甲醇生產(chǎn)技術(shù)特點任務(wù)2 甲醇下游產(chǎn)品開發(fā)返回任務(wù)甲醇生產(chǎn)技術(shù)特點一、原料路線多樣化合成甲醇的原料構(gòu)成在幾十年中經(jīng)歷了很大變化。早期甲醇生產(chǎn)多以煤與焦炭為原料，采用固定床氣化的方法制甲醇原料氣。世紀年代以來，天然氣、石油資源得到大量開采，由于以甲烷為主要組成的天然氣便于輸送，適合于加壓操作，能降低甲醇裝置的投資與成本，在性能較好的轉(zhuǎn)化催化劑、耐高溫的合金鋼管相繼出現(xiàn)后，以天然氣為原料的甲醇生產(chǎn)流程被廣泛采用。同時，由于抗結(jié)炭的石腦油蒸氣轉(zhuǎn)化催化劑研制成功，在天然氣缺乏的地區(qū)可以以石腦油為原料。年代以后，又開發(fā)了重油部分氧化法制甲醇合成原料氣的工藝。于

2、是在國外甲醇原料中基本上以烴類為主，估計在今后相當長的一段時間，國外的甲醇生產(chǎn)仍以烴類為主。下一頁返回任務(wù)甲醇生產(chǎn)技術(shù)特點二、生產(chǎn)規(guī)模大型化一般所謂大型甲醇裝置是指日產(chǎn)以上甲醇的裝置，且每種機器與設(shè)備都只有一臺，除個別有備用泵外，一般都沒有并聯(lián)或備用的設(shè)備與機器。甲醇生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展趨勢之一是單系列、大型化。三、節(jié)能降耗合理化甲醇成本中能源費用占較大比重，目前，甲醇生產(chǎn)的技術(shù)改進重點放在采用低能耗工藝、充分回收與合理利用能量等方面。主要方向是研制性能更好地轉(zhuǎn)化與合成催化劑，降低甲醇合成壓力，開發(fā)新的凈化方法，降低燃料消耗，采用節(jié)能型精餾工藝與設(shè)備，合理配置高、中、低值熱能，合理使用低位能熱能等。.

3、對烴類蒸氣轉(zhuǎn)化制甲醇的原料氣上一頁下一頁返回任務(wù)甲醇生產(chǎn)技術(shù)特點對烴類蒸氣轉(zhuǎn)化制甲醇的原料氣，節(jié)能的主要方向為： 有條件的裝置，采用二段轉(zhuǎn)化法； 采用高活性轉(zhuǎn)化催化劑，降低操作水碳比； 增設(shè)燃燒空氣預(yù)熱器，降低煙氣排放溫度； 改進轉(zhuǎn)化爐型與優(yōu)化對流段換熱器配制方式，使熱量得到合理使用； 回收低溫?zé)崃浚乖咸烊粴怙柡停怨?jié)省蒸氣； 開發(fā)天然氣直接制甲醇的新工藝。.對重油部分氧化制甲醇的原料氣對重油部分氧化制甲醇的原料氣，節(jié)能的主要方向為：采用廢鍋流程，以回收熱量，改進炭黑回收方法。.對煤制甲醇的原料氣對煤制甲醇的原料氣，節(jié)能的主要方向為： 采用煤連續(xù)氣化新爐型；上一頁下一頁返回任務(wù)甲醇生產(chǎn)技術(shù)

4、特點 改進固定床氣化的爐箅，優(yōu)化操作工藝條件，提高煤的燒出率與蒸氣分解率； 降低吹風(fēng)系統(tǒng)的阻力； 改進造氣余熱回收工藝； 采用合成氨聯(lián)合生產(chǎn)甲醇工藝及城市煤氣聯(lián)合生產(chǎn)甲醇流程。.原料氣脫硫原料氣脫硫，最主要是確保脫硫效果。引進裝置中的低溫甲醇法、甲醇二乙醇胺法都是良好的脫硫方法。.脫除二氧化碳脫除二氧化碳的節(jié)能措施為： 選用再生氣耗低的脫碳工藝（主要是改進熱鉀堿中的活化劑）； 采用兩段再全； 貧液閃蒸； 富液節(jié)流回收能量等。.對甲醇的合成上一頁下一頁返回任務(wù)甲醇生產(chǎn)技術(shù)特點對甲醇的合成，節(jié)能的主要方向為： 甲醇合成反應(yīng)熱的利用，如型甲醇合成塔的突出優(yōu)點是其可副產(chǎn)壓力的蒸汽； 降低甲醇合成塔阻力

5、，如采用徑向流動合成塔，可降低阻力，增大循環(huán)量，并采用較小顆粒催化劑，提高活性； 采用低壓合成，降低合成壓力可減小壓縮功耗，目前國外的甲醇合成壓刀一般均為.； 改進甲醇合成催化劑，提高強度，延長使用壽命。.對合成氣的壓縮對合成氣的壓縮，節(jié)能的方向是用離心式壓縮機代替往覆式壓縮機，并用本裝置內(nèi)產(chǎn)生的蒸汽作為動力，推動透平，這樣的機組生產(chǎn)能力大，占地面積小，投資與能耗都低。上一頁下一頁返回任務(wù)甲醇生產(chǎn)技術(shù)特點.對甲醇的精餾對甲醇的精餾，節(jié)能的主要方向是： 采用三塔流程，改進精餾塔塔板結(jié)構(gòu)； 充分利用造氣、合成的熱量作為精餾工序低壓蒸汽的熱源等。.全裝置的熱力系統(tǒng)先進的甲醇生產(chǎn)裝置都具有一套完整的熱

6、回收系統(tǒng)，使工藝過程的余熱充分利用，產(chǎn)生高壓蒸汽，既提供了工藝蒸汽與加熱介質(zhì)，又提供了各轉(zhuǎn)動設(shè)備所需的動力，這樣就大大減少了外供電耗，并較少受到外界電力供應(yīng)的影響。四、過程控制自動化甲醇生產(chǎn)是連續(xù)操作、技術(shù)密集的工藝，目前正向高度自動化操作水平發(fā)展。化工過程優(yōu)化控制在甲醇生產(chǎn)中得到推廣與應(yīng)用。上一頁下一頁返回任務(wù)甲醇生產(chǎn)技術(shù)特點五、聯(lián)合生產(chǎn)普遍化國內(nèi)外大多數(shù)甲醇裝置都是與其他化工產(chǎn)品實現(xiàn)聯(lián)合生產(chǎn)的，甲醇裝置成為大型化肥廠或石油化工廠的一個組成部分，其中具有代表性的是合成氨聯(lián)產(chǎn)甲醇與城市煤氣聯(lián)產(chǎn)甲醇。世紀年代末，我國開發(fā)了合成氨聯(lián)產(chǎn)甲醇工藝，現(xiàn)已在幾十家工廠使用。聯(lián)醇可充分利用合成氨生產(chǎn)中原需除

7、去的一氧化碳、二氧化碳，并利用了原來系統(tǒng)的壓力，工序簡單合理。聯(lián)產(chǎn)甲醇后，送往銅洗的一氧化碳負荷降低，銅液循環(huán)量減少；變換氣一氧化碳含量提高，也降低了變換工序的負荷。聯(lián)醇是在下合成的，經(jīng)過聯(lián)醇合成后，反應(yīng)掉部分氣體，進壓縮機高壓段的氣體量減少，降低了高壓機電耗。上一頁下一頁返回任務(wù)甲醇生產(chǎn)技術(shù)特點經(jīng)過幾十年的生產(chǎn)實踐和技術(shù)進步，年，湖南省化工廳化肥公司開發(fā)了甲醇化、甲烷化雙甲工藝，把傳統(tǒng)的銅洗堿洗徹底甩掉，形成聯(lián)醇成為合成氨工藝中的一種凈化手段，又以先進、可靠的甲烷化作為最終脫微工序，其流程如圖.所示。城市煤氣聯(lián)產(chǎn)甲醇，即在生產(chǎn)城市煤氣中同時生產(chǎn)甲醇，可以合理利用煤炭資源，提高煤氣工廠的經(jīng)濟效

8、益，已有不少城市在考慮這項聯(lián)產(chǎn)計劃，如上海焦化廠建設(shè)的“三聯(lián)供”工程，將煤氣生產(chǎn)、甲醇生產(chǎn)與其他化工產(chǎn)品生產(chǎn)結(jié)合起來。上一頁返回任務(wù)甲醇下游產(chǎn)品開發(fā)一、二甲醚（甲醚）甲醇脫水縮合而成為二甲醚。該產(chǎn)品具有無色、無味、無毒、低黏度、高互溶性、高穩(wěn)定性等優(yōu)點，主要用于制造噴霧油漆、潤滑劑、脫模劑、發(fā)膠摩絲、氣霧香水、空氣清新劑、殺蟲劑、衣物除垢劑和家具光亮劑等，是一種用途廣泛的化工原料。.甲醇液相法生產(chǎn)工藝甲醇脫水反應(yīng)在液相、常壓或微正壓、 下進行。其化學(xué)反應(yīng)式如下：。甲醇液相法由硫酸法發(fā)展而來，而硫酸法生產(chǎn)二甲醚工藝是硫酸法生產(chǎn)硫酸二甲酯生產(chǎn)流程中的前半段生產(chǎn)工藝，其流程如圖.所示。甲醇經(jīng)預(yù)熱后進

9、入反應(yīng)器，在無機酸的催化作用下進行脫水反應(yīng)。下一頁返回任務(wù)甲醇下游產(chǎn)品開發(fā)通過加熱，將反應(yīng)生成的二甲醚、水以及相平衡的甲醇蒸氣送出反應(yīng)器。反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)冷凝分離，未冷凝的氣相經(jīng)壓縮液化即為產(chǎn)品二甲醚。冷凝液經(jīng)精餾分離，水從塔釜排出，甲醇返回作為原料。.甲醇氣相法生產(chǎn)工藝催化劑為分子篩、磷酸鋁或。甲醇脫水反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)式如下：上一頁下一頁返回任務(wù)甲醇下游產(chǎn)品開發(fā)甲醇氣相催化脫水法是目前國內(nèi)外使用最多的二甲醚工業(yè)生產(chǎn)方法。其特點是技術(shù)成熟可靠、投資低、產(chǎn)品調(diào)整靈活、工藝簡單、生產(chǎn)成本低等。反應(yīng)壓力為.，溫度為 ，其流程如圖.所示。二、甲基叔丁基醚（）為了改善汽油的抗爆性能，必須添加一定量的四乙基鉛，但

10、是在排放的尾氣中污染物含量增加，造成環(huán)境污染，許多國家已禁止使用含鉛汽油。在汽油中添加一定量高辛烷值的，可以促進汽油完全燃燒，并且可明顯改善汽油的冷啟動性能和加速性能。目前，世界許多國家已廣泛使用。由甲醇和異丁烯制成。采用酸性催化劑（如陽離子交換樹脂） 在固定床反應(yīng)器中進行。反應(yīng)方程式如下：上一頁下一頁返回任務(wù)甲醇下游產(chǎn)品開發(fā)三、羧酸及其酯類.醋酸德國公司于世紀年代在高溫、高壓條件下用甲醇和合成酸，并實現(xiàn)了工業(yè)化。年，我國醋酸產(chǎn)量為萬噸，同比增長.；隨著我國經(jīng)濟的快速增長以及下游衍生物對醋酸需求的逐年增加，照此速度，預(yù)計未來幾年內(nèi)我國醋酸的需求將以年均的速度增長，到年我國醋酸需求將達到萬噸。上

11、一頁下一頁返回任務(wù)甲醇下游產(chǎn)品開發(fā).甲酸甲酯甲酸甲酯被稱為萬能中間體，由它可衍生出的反應(yīng)有多個。甲醇羰基化制甲酸甲酯是目前國外廣泛采用的大規(guī)模生產(chǎn)甲酸甲酯的方法。在甲醇鈉催化劑的作用下，甲醇與合成氣中的反應(yīng)生成甲酸甲酯，反應(yīng)方程式為：另外，甲醇在銅基催化劑作用下脫氫也可制得甲酸甲酯，反應(yīng)方程式為：上一頁下一頁返回任務(wù)甲醇下游產(chǎn)品開發(fā)四、甲醇汽油甲醇是一種易燃的液體，具有良好的燃燒性能。甲醇的辛烷值很高，抗爆性能好，特別適于作高壓縮比的內(nèi)燃機燃料，以代替部分汽油和柴油。甲醇汽油的動力性與普通燃油相接近，若能解決甲醇汽油在低溫或高含水狀態(tài)的分層現(xiàn)象，則甲醇汽油的應(yīng)用前景廣闊。五、甲醇單細胞蛋白利用甲醇生產(chǎn)甲醇單細胞蛋白是甲醇的又一應(yīng)用新方向。在適當?shù)臏囟群椭迪拢诩状己蜔o機鹽組成的一定濃度培養(yǎng)液中，接種酵母或細菌，通氣使之迅速繁殖，而后將細胞分離、干燥，由此制得的蛋白產(chǎn)品即為甲醇蛋白，該產(chǎn)品可用作動物飼料。上一頁下一頁返回任務(wù)甲醇下游產(chǎn)品開發(fā)六、甲醇鈉甲醇鈉具有廣闊用途，在催化縮合、分子重排、雙鍵加成等多種反應(yīng)中均有應(yīng)用。它是生產(chǎn)染料、顏料、藥品、香料、農(nóng)藥等的原料，在皮革加工、羊毛加工中也需大量消耗。近年來，各行業(yè)