甲醇的生产范文-盘古文库

甲醇的生产范文

来源：火烈鸟

作者：开心麻花

2025-09-19

甲醇的生产范文（精选10篇）

甲醇的生产第1篇

甲醇钠的应用比较广泛,在制药行业,主要用于制备磺胺嘧啶、磺胺增效剂,维生素A1等药物的中间原料［1］。在燃料油漆行业,可用作清漆、颜料等的半成品原料。可用于生产紫罗兰香酮的香料行业。此外,甲醇钠在催化剂方面的用处很大,例如在精细有机合成中可做CH3O－负离子的给与体,也可做双键加成反应,分子重排,缩聚反应等的催化剂。

目前主要有金属钠法和碱法两种生产方法。金属钠法是指固体或熔融态金属钠直接与低级醇反应生成醇钠和氢气,此种方法优点是甲醇钠产品纯度高,工艺简单,设备费低,缺点是不安全, 生成的氢气极易发生爆炸,原料金属钠很活泼,价格昂贵。碱法是指甲醇和氢氧化钠反应生成甲醇钠和水,此方法优点为原料便宜易得,成本较低,操作安全。但因其为可逆反应,极易导致反应不彻底,产品中经常有氢氧化钠等杂质,因此碱法生产需要不断移走水,加催化剂等方法使反应尽可能的向产物方向进行,同时要进行精馏等分离操作尽可能地减少杂质。

Kramis等［2］利用碱性金属氢氧化物与醇蒸汽逆流反应制得纯度不高的甲醇钠。用液态氢氧化钠代替固体氢氧化钠在连续分离塔中碱和甲醇的逆流得以实现。移除的水分增加了3倍, 使甲醇的效率提高了4倍,苛性碱的成本减少了至少40% 。湖南金信化工有限公司［3］报道了碱法生产工艺及操作参数范围, 塔温在105 ~ 130 ℃ 之间,氢氧化钠和甲醇的比例控制在1∶ ( 3. 5 ~ 4. 0) 。

1实验

1. 1实验试剂及仪器

无水甲醇( 分析纯,CH3OH含量≥ 99. 5wt% ,含水量% 0. 05wt% ) ,氧氧化钠( 分析纯,Na OH含量≥96. 0wt% ) ,卡尔费休试剂( 含P比唉) ( 分析纯,成分为CH3OH、SO2、I2、 C5H5N) ,以上试剂均由国药集团上海化学试剂有限公司生产; 盐酸( HCl质量分率为36. 0wt% ~ 38. 0wt% ) ,杭州化学试剂有限公司生产。

DF-101S集热式恒温加热磁力搅拌器,郑州长城科工贸有限公司; SF-1卡尔费休水分测定仪,昆山广测仪器设备有限公司; 分液漏斗; 直型冷凝管温度计2支; 100 m L三口烧瓶。

1. 2实验步骤

实验装置如图1所示。

( 1) 在100 m L三口烧瓶加入10 g Na OH和35 g CH3OH, 将温度调到45 ~ 64 ℃ ,加热使Na OH完全溶解。

( 2) 待Na OH完全溶解后,立即安装冷凝管,连接实验装置,并打开水龙头,将温度调到95 ℃ ,同时开始计时。

( 3) 随着馏出液的不断馏出,要用恒压分液漏斗连续补充甲醇以保持三口烧瓶中的液面大致不变。

( 4) 反应3 h后停止反应,称取馏出液和产品的质量,用卡尔费休水分测定仪测定馏出液中水分的质量分数和产品中氢氧化钠的质量分数［4］,总碱( 氢氧化钠和甲醇钠) 的质量分数, 并由此算得甲醇钠的质量分数。

( 5) 温度以95 ℃、100 ℃,105 ℃,110 ℃,115 ℃ 五个水平,Na OH与CH3OH的质量比以1 ∶3. 5,1 ∶3. 75,1 ∶4. 0、 1∶4. 25,1 ∶ 4. 5五个水平,反应时间以3 h、3. 5 h、4 h、 4. 5 h、5 h五个水平做单因素实验。实验步骤按( 1) ~ ( 4) 进行。

( 6) 实验结束后,根据结果作图分析。

2实验结果分析

2. 1液相温度与原料配比的关系

在实验过程中可以观察到,在加热温度一定时,反应物配比一定,液相温度就会维持一定的数值,液相温度与甲醇和氢氧化钠配比的关系如图2所示。

由图2可知,液相温度与总碱浓度大致成线性关系,配比越高,液相温度越低。在文献[5]中,表明由于电解质的盐效应,降低了甲醇的饱和蒸汽压,从而使沸点升高。从学过的物理化学知识可知,这是依数性的一种,且升高的沸点只与溶质的浓度有关。

2. 2质量分数与反应时间的关系

图3和图4是温度为105 ℃ ,和质量比为1∶3. 5时的甲醇钠的质量分数,馏出液中水的质量分数随反应时间变化的曲线。根据图3可知,随着反应时间的进行,烧瓶中生成的甲醇钠的质量分数不断增多,但变化率越来越小,最终趋于平衡。由图4可知,随着时间的进行,馏出液中水的质量分数越来越少,但其总量越来越多,变化率越来越小,最终趋于平衡。由这两个图可以估计当加热温度为105 ℃ ,质量比为1∶3. 5时, 反应时间为240 min时,曲线开始平缓,此时大部分已反应; 反应时间为270 min时,曲线趋于平行横轴,表明这时反应基本完成,可以终止反应了。

2. 3质量分数与加热温度的关系

在实验中取95 ℃ ,100 ℃ ,105 ℃ ,110 ℃ ,115 ℃ 这五个温度点,氢氧化钠与甲醇的配比维持1∶3. 5,反应时间为3 h, 研究了烧瓶中甲醇钠的质量分数,馏出液中水的质量分数随加热温度的变化情况。如图5、图6所示。

根据曲线可知,随着加热温度的升高,烧瓶中甲醇钠的质量分数上升,表明加热有利于反应的进行,这是因为加热能加快反应的速率,蒸发的液体蒸汽越多,水带出的越多,促使反应向右进行,但随着加热温度的升高,馏出液中水的质量分数下降,这是由于加热温度越高,其越高于甲醇的沸点,甲醇蒸发的却多,致使水的质量分数下降。当温度为110 ℃ 时,两曲线变缓并趋于平衡,此时为最优反应温度。

2. 4质量分数与原料配比的关系

当温度为105 ℃ ,反应时间为3 h时的条件不变时,甲醇钠的质量分数,馏出液中水的质量分数随CH3OH∶Na OH质量比的变化曲线如图7和图8所示。

从曲线的趋势可以看出,随着质量比的增加,甲醇钠的质量分数增加,馏出液中水的质量分数减小,但变化的幅度减少,趋于平缓。当质量比较少时,由于甲醇与水并不是共沸物,水的蒸出是依靠甲醇蒸汽的带动,所以增加质量比,甲醇蒸汽变多,带出的水分也越多。确定质量比为4. 25时为最优质量比。

3结论

根据单因素水平实验结果和各曲线的变化趋势判断,当反应时间为240 min,加热温度为110 ℃ ,甲醇和氢氧化钠的质量比为4. 25时,为最优的反应条件。

摘要：目前制取甲醇钠主要有钠法和碱法两种方法,钠法工艺简单,转化率高,但有很大的危险性,碱法工艺因其强可逆性,转化率较低,同时又需要不断移除反应生成的水,但其成本低,在实际生产中通过反应精馏装置来生产。氢氧化钠与甲醇反应生成甲醇钠和水,这个反应的影响因素主要是反应温度,甲醇与氢氧化钠的质量比,反应时间。在本篇论文中,利用单因素实验法研究反应随影响因素的变化情况。实验结果表明,温度升高,甲醇与氢氧化钠的质量比越大,反应时间越长,甲醇钠的质量分数越高。从而确定了最优的反应条件。

甲醇的生产第2篇

目前焦炉气生产甲醇发展情况很快，也是近几年来出现的新的工艺生产技术之一。怎样采用生产工艺调节，各个厂家也都不一样，得到的效果也不一样。同时各个厂的焦炉气组份也有很大的差异，对消耗也有很大的影响。从去年到今年我们参观了多家生产厂家，并进行了技术交流，现将技术交流总结有几个经验供大家参考。

一、焦炉气生产甲醇工艺普遍存在转化出口气体成份中氢碳比过大，氢气过剩严重（掺水煤气生产除外）。这对甲醇生产是不利的，其结果是影响甲醇合成生产。过量的H2在合成塔累计增加占有空间多，压力增大甚至超压，要维持正常生产就必须增加放空量，从而造成消耗上升，甲醇产量下降。理论上甲醇合成气要氢碳比为2，实际要求氢碳比为2.1左右。而现在生产厂家的氢碳比远大于要求，在2.2~2.5之间。如山西光大，2010年10月2日转化炉出口气体成份H2：:71.39%CO:16.39%CO2:8.23%CH4:0.89%,氢碳比=（71.39-8.23）/（16.39+8.23）=2.56.过剩H2量计算：如按生产负荷30000m3/h计算，转化出口干气一般为负荷1.5倍左右，即30000*1.5=45000m3（总转化气量）过剩H2:45000*【71.39-8.23-（16.39+8.23）*2】=6264m3/h。淮北临涣国外设计的一套装置和操作理念基本解决了这一问题，山西光大在2010年11月份后采用降低出口温度操作：由原来560℃降至520℃以下，水气比由0.8降至0.7~0.75,出口气体：H2:68.56%CO：18.82% CH4:1.1%氢碳比=（68.56-8.84)/(18.82+8.84)=2.23,由于水气比降低，但转化炉床层温度仍没有提在870℃左右，所以甲烷从0.8%上升到1.18%。从上述可以看出水气比的变化对转化出口甲烷的影响是比较大的，但由于氢碳比降下来，该厂的消耗仍由原来的2000m3/吨精醇降到1950m3以下。其原因就是，降低转化炉进口温度，一是直接减少了燃料的消耗量；二是氢碳比降低有利于甲醇反应合成，减少了放空量，有效气体利用增加。

二、关于转化工艺操作水碳比，温度和出口气体成份的控制问题。

1、水碳比

甲烷蒸汽转化过程主要包括蒸汽转化反应和一氧化碳转化反应：

CH4+H2O=3H2+CO

CO+H2O=CO2+H2

在一定条件下，也可以说在水蒸气过少或缺水蒸汽的情况下，甲烷蒸汽转化过程会发生析碳和甲烷化反应，也称逆反应。因此在生产中必须保持合理的水碳比，这是最为重要的。

那么合理的水碳比是多少？从理论上讲，一分子甲烷要与二分子水蒸气反应，生成一分子二氧化碳和四分子氢气，一分子一氧化碳与一分子水蒸气反应生成二氧化碳，这也是碳与水蒸气反应生成二氧化碳的1:1比例，低于此比例就有可能产生析碳和甲烷化反应，但在实际生产中，气体混合不可能百分子百的混合均匀，因此在工艺生产中水蒸气必须要过量，过量越大，越有利于甲烷蒸汽转化。其操作温度也可以低些，出

口甲烷也相应的降低。目前各厂家焦炉气中的甲烷含量（包括多碳烃）在内为25%~30%,CO为10%左右，根据上述一分子甲烷需要二分子水蒸气，一分子CO需要一分子水蒸气，所以最小水气比为：（25~30%）*2+10%=60%~70%在实际生产中一般都要采取大于最小水气比才能有利于生产，否则甲烷蒸汽转化不可能转化完全，比较合理的水气比应大于最小水气比的10%以上，也就是说焦炉气蒸汽转化合理的水气比在（60+10）~（70+10）%=70%~80%之上。低于此水气比则对转化生产不利，从下面几个厂家分析可以看出。

1、恒昌煤业使用天一2010年12月使用8个月

焦炉气流量30500m3/h12500kg蒸汽+氧加蒸汽2000kg

转化炉温度（1）1067℃（2）895℃（3）出口900℃

出口甲烷 1.45%水气比=（12500+2000）*1.24/30500=0.592011年2月24日使用10个月

焦炉气流量35500m3/h 蒸汽量13920+2000kg(补纯氧)

转化炉温度（1）1187℃（2）坏（3）942.6℃出口坏

出口甲烷CH4: 0.84水气比=（13920+2000）*1.24/35500=0.56注（焦炉气CH4含量20%左右）消耗为2100m3吨精醇

2、陕西黑猫使用天一2010年11月使用3个月

焦炉气流量34400m3/h蒸汽流量14447kg+2000kg

转化炉温度（1）1048℃（2）945℃（3）943℃ 出口934℃出口甲烷CH4:1.37%水气比=（14447+2000）*1.24/34400=0.59注（焦炉气甲烷含量26%）消耗为2000m3吨精醇

3、山东海化使用天一一年以上装填量20吨

焦炉气量（其中掺加部份水煤气）23000m3/h左右

转化炉温度（1）1130℃（2）950℃（3）出口温度均坏出口甲烷：CH4：:0.8%水气比：0.6

掺水煤气后甲烷含量18~20%，消耗2100m3/h吨精醇以上。

从上述厂家分析数据看，可以得出结论，水气比在0.6左右时，不仅出口甲烷高，且转化操作温度高，不管催化剂使用3个月还是1年以上都是一样的结果。对于焦炉气甲烷高的，其出口甲烷也更高，如陕西黑猫，水气比为0.59，焦炉气甲烷含量26%转化催化剂使用3个月，转化床层温度在940℃以上时，其出口甲烷为1.37%，另外水气比低，转化炉操作温度高也会加速催化剂老化，活性降得快，寿命缩短，同时出口甲烷增高，又降低了出口有效气体CO和H2，增加了到合成的惰性气体及排放量，消耗自然也上升。所以转化生产的水气比控制至关重要。如山焦四厂，山西光大的水气比为0.7~0.8，山西万鑫达和山西孝义天浩及淮北临涣的水气比为0.9~1.0，上述厂家的操作温度稳定，出口甲烷也低些，而且消耗也都在2000m3/吨精醇以下。综合上述比较来看，我认为水气比应控制在0.7~0.9比较合理，并保证了转化生产的正常运行，又有利于调节转化炉出口气体成份满足合成生产工艺要求。

2、温度的控制

转化炉控制温度是调节出口气体成份的主要手段之一。提高温度则出口气体中的甲烷降低，CO提高，降低温度则出口气体中甲烷上升，CO下降，转化炉温度控制一般以中、下层和出口温度为准。出口温度一般在900~960℃之间，转化炉上层温度因离燃烧空间近，变化比较大，只能做操作中参考温度。另外因催化剂在装填后投入运行时，催化剂床层还会逐近压实下沉，一般在20公分左右，如催化剂有破碎下沉还会更多，以至于第一层的测温热电偶会暴露在燃烧空间，超温而烧坏，因此在装填时，催化剂应尽量多装些，根据多数厂家使用情况看，第一根热电偶上部再装600mm为好，这样不易烧坏，便于转化控制温度。

3、气体成份的控制

气体成份的控制主要是调节水气比和转化炉床层温度，从多数厂家运行来看，水气比为0.7~0.9，转化炉温度900~960℃，CO含量16~19%，转化炉出口甲烷0.3~0.8%，是比较合理的。生产运行也是比较稳定的。如果为追求转化出口更高的CO含量，而采取降低水碳比，提高转化炉温度，只会造成转化炉运行困难，出口甲烷上升快，反而不利于降低消耗，生产的稳定运行。

为调节好气体成分，从理论上来说，催化剂使用初期，水气比控制在0.7~0.8，转化炉温度920℃左右，这是因为初期催化剂活性好，转化炉温度应控制低些，有利于催化剂稳定运行，但不利于CO的提高，所以在初期水气比控制要在低位，以有利于气体中CO的提高，从而达到比较理想的合成原料气成分。在使用中期，当催化剂活性下降时，要适当提高水气比和转化炉温度，这样调节可提高催化剂活性，并保持转化炉出口气体成份有利于合成的反应。在使用后期，水气比和转化温度要提到高限操作，也就是说水气比0.9.转化炉设备在960℃左右。这样的工艺控制也好，变化不大。其调节的原理就是依据，水气比降低有利于CO的提高，提高温度有利于CO的提高，每次调节是水气比和温度变化作用相互抵消，气体成份且仍保持稳定，以利于甲醇合成的生产。

以上对各项调查总结供大家参考，各厂应根据自己的实际情况在上述总结的经验中，逐步探索出一条高产低耗的工艺生产操作方法。

甲醇的生产第3篇

关键词：甲醇精馏工艺特点运行总结

山西天浩化工股份有限公司（简称天浩公司）10万吨/年甲醇项目采用焦炉煤气转化合成气制取甲醇工艺，是山东兖矿集团在山西独立投资建设的一个集环保、节能为一体，具有良好社会经济效益的项目。该项目充分利用金晖100万吨/年焦化厂辅产的焦炉煤气，采用赛鼎工程有限公司（原化学工业第二设计院）专利技术“换热式焦炉煤气加压催化部分氧化法制取合成气工艺”（专利号为0116056·X），通过部分工艺革新转化合成气制取甲醇。2006年4月开工建设，2008年4月，采用三塔精馏工艺，一次投料成功，生产出优级甲醇产品。

在工业生产中，对精甲醇的质量和纯度要求非常严格，优质甲醇的指标具体体现在沸程短、纯度高、稳定性好并且有机杂质含量极少等方面，天浩公司采取三塔精馏工艺，缩短了甲醇采出周期，保证了产品质量。

一、工艺原理

利用甲醇混合液中的各个组分在相同温度和压力下相对挥发度的不同，经过多次简单蒸馏的组合，通过多次加热汽化、多次部分冷凝的化工操作，将其中的杂质除去，最后得到的是近乎纯态的精甲醇产品。

甲醇合成过程中，由于催化剂选择性的限制，且受合成条件（温度、压力、合成气组成等）的影响，在产生甲醇的同时，还伴随着一系列的副反应，造成粗甲醇中除水以外，还包含有醛、酮、醚、酸、烷烃等杂质及少量的羰基铁、催化剂粉末。为脱除杂质以获得高纯度的精甲醇，通常采用精馏的方式按照不同的工艺指标进行合理操作。

二、工艺流程

（一）预塔

由粗甲醇泵来的粗甲醇经预热器加热至65℃左右，送入预塔中上部。预塔底由0.5MPa蒸汽经热虹吸式再沸器提供热量。汽化后的甲醇蒸汽经过预塔冷凝器大部分冷凝下来回收至预塔回流槽，再由预塔回流泵打至塔顶回流。

预塔冷凝器未冷凝的部分低沸点组分及不凝气经过预塔第二冷却器冷却至40℃，将其中绝大部分甲醇回收，不凝气经预塔压力调节阀通过排放槽放空。为了防止粗甲醇中微量酸性物质腐蚀塔内件及促进胺类和羰基物的分解，在预塔前加入质量分数为1～5%的烧碱液，调节预后甲醇pH值8～9。

（二）加压塔

脱除掉轻组分后的预后甲醇，经预后甲醇泵提压，通过预后第一预热器及预后第二预热器预热后送至加压塔。加压塔塔底才用0.5MPa蒸汽经热虹吸式再沸器提供热量。塔顶甲醇蒸汽进入常压塔再沸器作为常压塔的塔底热源，甲醇蒸汽本身被冷凝后汇集至加压塔回流槽，然后一部分由加压塔回流泵加压后回流，其余部分作为产品经精甲醇冷却器冷却至≤40℃进入精甲醇槽。

（三）常压塔

由加压塔塔底排出的甲醇溶液减压后经预后第一加热器送至常压塔。常压塔塔底再沸器利用加压塔塔顶蒸汽作为热源，被汽化后的甲醇蒸汽经常压塔冷凝器冷却至≤40℃，汽液混合物进入常压塔回流槽，甲醇液体经回流泵加压，一部分作为回流送入常压塔顶部，其余部分作为产品送往精甲醇槽。

由于理论和实际成分的差异，造成实际指标控制也有不同程度的调整。以下两表分别为三塔设计理论指标和实际操作数据对照

表1 三塔设计数据

表2 三塔实际数据

三、主要工艺特点

相对于传统双塔精馏，三塔流程有着以下三个方面鲜明的特点和优点：

（一）回收余热降低成本

（1）蒸汽余热利用。

常压塔再沸器利用加压塔塔顶蒸汽作为热源，将进入常压塔的甲醇液体不断蒸发；同时，常压塔塔釜又被用作加压塔的塔顶冷凝器，加压塔塔顶蒸汽被冷凝回收至加压塔回流槽。此操作称为双效蒸发模式。

（2）蒸汽冷凝液余热利用。

经预塔再沸器及加压塔再沸器换热后的水蒸汽，冷凝后依次进入预后第二加热器和粗甲醇预热器，分别对甲醇进行预热，回收了蒸汽冷凝液的余热。

（二）提高了甲醇质量

在加压塔，甲醇分压的提高，有利于甲醇精馏的进行，使得精甲醇质量大大提高，不仅其中杂质含量减少许多，而且精甲醇的高锰酸钾值有很大提高，稳定性大大增强。

（三）提高了回收率

三塔放空气及各回流槽放空气，经放空总管汇集至排放槽，经脱盐水鼓泡吸收，达到一定浓度后，回收至粗甲醇槽，重新精馏。

四、生产中出现的问题及处理办法

（1）精甲醇氧化性不合格

在实际操作中，有时会出现精甲醇氧化性不合格，导致高锰酸钾值偏低的情况，分析后得知主要是因为粗甲醇中轻组分杂质含量偏高，预塔馏分及杂醇馏分采出少，采出温度高，回流比小等原因造成。经过工艺调整，并适当加大了预塔用碱量，取得了良好的效果。

（2）精甲醇水分含量超标

在生产过程中，还出现过因常压塔采出水分含量不合格，致使精甲醇中间槽水分跑高。原因分析为：在生产中，个别班组一味追求增高精甲醇产量，降低甲醇单耗，加大采出，减小了回流，回流比下降，重组分上移，加上分析不及时，造成采出的不合格品进入精甲醇中间槽。

为避免这种状况的发生，必须保证足够的回流比及常压塔进料量，严格控制进料板温度与进料温度一致，一旦发现进料板温度跑高现象，立即减少采出，增加回流，甚至采用全回流操作；并且在分析结果未检出前将常压塔回采，当温度指标恢复，分析确认正常后再采出。

（3）常压塔超压

由于循环水设计能力限制，水压达不到0.35MPa，所以经常会出现常压塔超压，放空管冒汽现象，特别是夏季，尤为严重，在无法提高水压的情况下，经常对水冷器进行清洗，并且减少常压塔的负荷，将负荷向加压塔倾斜，缓解了常压塔超压现象。

（4）常压塔冷凝器内漏，导致常压塔采出长时间不合格

由于频繁的清洗水冷器，加上循环水加药过量，冷凝器列管腐蚀严重，导致开车过程中，常压塔采出长时间不合格，经过取样分析综合判断，确定常压塔冷凝器内漏，在屡次焊补后，向公司申请，更换为不锈钢列管冷凝器，解决了后顾之忧。

本流程通过三年多的运行实践，实现了最高班产128吨，最高日产363吨的生产水平，大大超过了100kt/a的设计能力。并且，精甲醇的各项指标均符合国际优等品标准，纯度大于99.99%，酸度（以 HCOOH计） 0.0008，残液中甲醇含量小于0.01%，其它各项指标均达到了设计水平。

五、结论

在甲醇生产过程中，三塔精馏流程作为一种成熟的生产工艺，经过天浩公司近四年稳定运行，暴露的问题已逐步解决，针对从安装、试车直至满负荷生产遇到的各种意外情况，建议同类型厂家注意如下几点：

（1）在安装过程中，仔细排查，如发现不利于生产的项目，要及时联系设计院进行整改，以免去试车过程中不必要的麻烦。

（2）试车前要抓好职工的培训工作，在培训期间就掌握好三塔精馏工艺操作技术，这样才能为试开车打下良好的基础。

（3）在开车过程中，升温要缓慢，蒸汽投用前要排净系统中积水，防止液击。

（4）当首次分析合格，不要急于采出，要坚持两次分析合格在采出产品。

（5）甲醇精馏的所有换热设备要定期查漏，因为生产过程中设备内漏会频繁出现。

（6）在生产过程中，严禁粗甲醇缓冲槽及加压塔超压。

总之，在甲醇生产过程中，精馏系统气液平衡的控制相当重要，生产单位基本是按照原始设计中的物料衡算、热量衡算进行操作的，加上化工生产的连续性、系统性，必须抓好工艺指标的控制。

（作者单位：山西天浩化工股份有限公司）

参考文献：

[1]王正烈，周亚平.物理化学上册[M]，高等教育出版社，2005（4）：271-275

[2]孙希瑾，陈建娟，秦岭.大型填料塔液体分布器的设计应用[J]，石油化工设计，2002（1）：10-15

[3]冯元琦.甲醇生产操作问答[M]，化工工业出版社，2003

甲醇的生产第4篇

1 利用甲醇弛放气生产甲醇专利技术简析

利用甲醇弛放气生产甲醇专利技术是一项系统性的技术, 这主要体现在技术用途、技术原理、辅助系统等环节。以下从几个方面出发, 对利用甲醇弛放气生产甲醇专利技术进行了分析。

1.1 技术用途

利用甲醇弛放气生产甲醇专利技术有着相应的技术用途, 众所周知甲醇的主要用途就在于生产甲醛和二甲醚以及醋酸等相应的系列化工产品和甲醇燃料。并且随着近年来我国甲醇下游产品消费的持续增长导致了甲醇需求量也随之大幅度增加并且新建和投运的甲醇厂不断增加, 二段炉的操作负荷较低, 可能会影响顶部空气分布器的均匀混合和均匀燃烧, 以致影响顶部空气分布器的寿命。因此在这一前提下对于利用甲醇弛放气生产甲醇专利技术进行应用就能够起到良好的综合利用、降低环境影响、控制生产成本的重要用途。

1.2 技术原理

利用甲醇弛放气生产甲醇专利技术需要遵循相应的技术原理。就目前我国的低压甲醇装置来说, 这一装置合成弛放气经减压后直接送出甲醇合成系统, 并且大多数是作为加热炉燃料气使用, 并且在这一过程中弛放气中还含有未反应完的一氧化碳!和二氧化碳及氢气。因此这意味着可以通过将其有效利用来更好地提升甲醇产率。即一氧化碳和二氧化碳及氢气会在一定温度以及压力及催化剂作用下"按照相应的化学反应方程式合成甲醇, 这就是这一技术基本的技术原理。

1.3 辅助系统

利用甲醇弛放气生产甲醇专利技术的应用需要辅助系统的有效支持。因此在这一前提下增加小合成系统正是基于此原理来进行设置。在这一过程中工作恩怨应当注重将主合成系统反应气经过冷却冷凝之后分离出反应生成的甲醇和水等反应物, 然后再将反应气体通过合成催化剂来在与原主合成近似相同的温度与压力和压力下进行进一步反应生成甲醇。除此之外, 较为泛用的辅助系统还包括了小合成系统和带循环压缩机等装置, 这些装置的应用可以促进技术应用效率的有效提升。

2 利用甲醇弛放气生产甲醇专利技术应用

利用甲醇弛放气生产甲醇专利技术应用包括了诸多内容, 其主要内容包括了应用流程、应用情况、应用效果等内容。以下从几个方面出发, 对利用甲醇弛放气生产甲醇专利技术应用进行了分析。

2.1 应用流程

应用流程是利用甲醇弛放气生产甲醇专利技术应用的基础和前提。在分析其应用流程的过程中工作人员应当注重从原甲醇装置来的弛放气, 即以压力为原甲醇装置弛放气压力和温度, 并且在其进入气气换热器与从弛放气合成出塔气换热。除此之外, 在换热工作完成后对其温度进行合理的控制, 在控制完毕后进入弛放气合成塔, 最后确保合成气出口温度较为合理, 经过这里流程可以发现粗甲醇产量增加了合计12%-15%, 将其经过精馏后可以得到客观数量的精甲醇产品。

2.2 应用情况

应用情况对于利用甲醇弛放气生产甲醇专利技术应用的重要性是不言而喻的。在分析其应用情况的过程中工作人员应当以焦炉煤气为原料的甲醇装置上进行应用情况的分析, 即首先对于原甲醇装置弛放气流量及组成进行分析, 然后对于弛放气平均分子质量进行判定, 最终通过增加了小合成系统来将原甲醇装置弛放气送入小合成系统后进一步生产甲醇, , 利用高温变换气预热甲醇弛放气.换热后的变换气再人废热锅炉;预热后的甲醇弛放气与合成氨转化气合并, 然后进入高温变换炉;新增预热器设置一旁路阀, 将高温变换炉人口温度控制在370℃。从而能够在此基础上促进利用甲醇弛放气生产甲醇专利技术应用水平和应用效率的持续提升。

2.3 应用效果

应用效果是利用甲醇弛放气生产甲醇专利技术应用的核心内容与重中之重。在分析应用效果的过程中工作人员应当确保该实施例中采用弛放气生产甲醇与无弛放气生产甲醇装置相比较为合理, 并且弛放气中每年减少一部分碳将其折算成二氧化碳就可以判定出客观的二氧化碳排放量减少。除此之外, 在应用效果分析的过程中这一技术除了能够增加了甲醇产量外与此同时还副产一定量的中压蒸汽并且能够减少碳排放, 因此具有较好的经济效益和环境效益。

3 结语

随着我国国民经济的快速发展和化工即日新月异的革新, 利用甲醇弛放气生产甲醇专利技术的应用得到了越来越多的重视。因此工作人员应当对于这一技术的应用必要性有着清晰的了解, 从而能够在此基础上通过理论研究和技术实践的进行来促进我国化工行业整体水平的有效提升。

摘要：随着我国经济水平的持续进步和化工企业整体水平的不断提升, 利用甲醇弛放气生产甲醇专利技术的应用得到了越来越广泛的关注。本文从对利用甲醇弛放气生产甲醇专利技术进行简析入手, 对利用甲醇弛放气生产甲醇专利技术应用进行了分析。

关键词：甲醇弛,甲醇生产,专利技术

参考文献

[1]王晓东, 王熙庭.工业排放气资源现状及应对策略[J].成都大学学报, 2013, 4 (5) 45-46.

[2]冯元琦, 李关云.甲醇生产操作问答[M].北京化学工业出版社, 2009.

甲醇生产工艺课程教学模式分析论文第5篇

关键词：中职学校；甲醇生产工艺；课程；教学

近年来，随着甲醇需求量的强劲增长，世界甲醇的生产能力迅速发展。现在甲醇化工已成为现代工业中的一个重要领域。它广泛应用于有机合成、染料、医药、涂料和国防等工业，还可以参与生成甲醇汽油，甲醇有未来主要燃料的后补燃料之称，需用量十分巨大。在中职学校中，《甲醇生产工艺》作为化学工艺专业的一门专业课，学好它有着非常重要的意义，学好它学生不仅对甲醇生产的工艺进行了全面学习，而且对掌握其它工艺的学习有很大的帮助。

1学习情境分析

（1）课程性质定位。本课程属于中职学校化学工艺专业的一门专业课，授课模式为理实一体化教学，以“学生为中心，教、学、做结合。”贯穿于整个教学过程的始终，直接实现了学校专业教育与化工厂实际工作岗位的较好对接。学习此课程之前，学生已经学习了《传质分离技术》、《传热应用技术》、《化工制图》和《化工仪表及自动化》等专业基础课程，为本门专业课程的学习奠定了良好的理论基础。

（2）学习内容分析。课程选用化学工业出版社出版的中等职业学校规划教材《甲醇生产工艺》，该教材按甲醇合成的传统生产工序安排教学内容，本课程教学各工序以任务形式体现，介绍了甲醇生产原料气的制备、一氧化碳变换、硫化物脱除、二氧化碳脱除、甲醇合成、粗甲醇的精馏六大任务内容。教学中为了使各种任务能够自成模块，方便一体化课程的讲授与学习。我们对教材内容进行了适当的调整与增减，基本上每个任务都由反应原理、工艺流程、工艺条件、主要设备、仿真操作五个子任务构成。本课程共98学时，期中应知教学48学时，应会教学50学时。

（3）学生现状分析。本课程教学对象为中等职业学校化学工艺专业（煤化工方向）二年级学生，学生文化课程基础相对较差，缺乏较浓的学习兴趣和积极性，尤其是面对理论性较强的基础课及专业基础课程，学生对自己的学习能力、学习效率缺乏自信心，对手机游戏、电子小说等比较感兴趣。这些现象的存在使我们感觉到了教学模式改革的紧迫感，感觉到了职业学校教师肩负的责任与重担。

（4）教学目标及重点、难点。根据本课程的课程标准和岗位能力要求，制订本课程各任务及子任务的知识目标、能力目标、素质目标等。

2改革思路

随着社会经济的不断发展，我们的社会对中等职业教育的质量要求也在不断提高。中等职业学校必须结合学生学习现状创新教学模式才能适应社会的发展。我们的学情决定了课程改革的方向，在整个教学过程中以学生为主体，教师为指导，进行教、学、做为一体的教学活动。教学过程中，根据教学内容，设计一个生产中的具体问题情境，激发学生的学习兴趣，引导学生带着问题进行学习，采用多种信息化手段如：视频、多媒体课件、现场教学、电脑、手机等等，充分激发学生的学习主动性，提高学生主动参加的积极性、自觉性，逐渐培养学生的自主学习能力。以“任务驱动”和“问题解决”作为学习和研究活动的主线，将课堂应知教学和生产实践相连系，在教学中培养学生的分析问题、解决问题的能力、团队合作能力、实践操作的能力，最终完成子任务所涉及的教学任务和学生综合素质能力的培养。

3改革实施过程

将教学过程设计为3个部分。

（1）课前任务驱动。教师通过微信或纸质材料给学生下发任务书，学生通过视频、微课、手机、电脑、教材及教师提供的学习资料完成任务书中的子任务，查找与当前所学内容相关的资料，完成教师下发的任务单，并对自学情况做自我评价；在完成任务的过程中标记出认为较难理解的内容和学习中存在的问题与困惑。在课前，教师了解分析学生的自学情况，适当调整课程内容和学时分配，从而提高课堂教学的针对性和教学效果。

（2）引入新课教学。每个任务开始之前，首先，播放煤制甲醇生产概述的视频或Flash动画让学生了解由原料煤到产品精甲醇的整个生产工艺过程，了解本任务在整个生产过程中的作用。教师在每个任务开始讲授之前简单复习叙述甲醇生产的六个任务（工段）的作用，使学生在复习之前所学内容的同时，也明确本任务在甲醇合成生产过程中的地位及与前后工段的衔接关系。其次：子任务的完成由以下几步构成任务一：各工段的反应原理。任务二：各工段的工艺条件。任务三：各工段的工艺流程。任务四：各工段的主要设备。任务五：各工段的仿真操作。最后，通过对与该任务相关的化工厂实际运行中出现的异常工况的了解，提出问题，引发学生思考并讨论，进而强化、加深学生对本次任务的理解。同时也能提高学生分析问题的能力、激发学生的学习兴趣，提高学习效率。

（3）讨论总结效果

①分析案例。在以任务为载体的应知知识学习和仿真操作之后，通过对与该任务相关的实际生产中出现的异常工况的学习，各小组对化工厂的异常工况进行分析与讨论，分析故障发生的原因并提出解决、处理的方法，小组之间进行互评，最后教师进行点评。

②归纳总结。教师将本任务经常出现的故障列出，让学生通过所学知识分析出故障原因和并提出处理措施，考查学生应用所学知识的能力。各组学生进行讨论之后，并将讨论结果进行整理汇总，并将汇总结果进行汇报，教师进行点评。

4教学效果评价

教学效果评价以《甲醇生产工艺》课程考试与本专业化工总控（中级工）职业资格（国家标准）鉴定结合的职业能力评价、校内实训与校外顶岗实习结合的职业技能评价、学生在学校行为规范、社会和企业对学生反馈意见结合的基本素质评价的“三评合一”学生评价模式为指导，教学效果评价采取学生自评、学生互评和教师评价相结合的方法进行教学评价。

5结语

《甲醇生产工艺》课程教学利用了视频、化工仿真、工厂实例图片、电脑、手机、微课等信息化教学手段，较好地化解了工艺流程、设备结构及岗位操作规程讲解中学生遇到的的难点与困惑，取得了较好的教学效果。通过企业真实案例提出问题，创设问题情境等方式，引发学生思考问题，鼓励学生分析问题，激发了学生的学习兴趣和积极性，提高了学生分析问题、解决问题的能力，发挥了学生在学习中的中心作用，提高了学生独立思考、观察、分析和解决问题的能力，在教师的引导、指导下，学生较好的完成了每个任务下的子任务学习，充分调动了学生的学习积极性，取得了良好的教学效果，受到了学生的欢迎。

参考文献

甲醇生产中节能技术的运用第6篇

1 变换阶段的节能措施

(1) 在变换设计阶段主要利用的是全气量部分的变换技术, 要求变换之后将CO体积分数大致保持在20%, 将变换炉汽气比大致保持在0.38。来源于气化工段的煤气具体的汽气比在1.40左右, 温度在210℃左右, 在进入变换炉之前需要在废热锅炉里提前降温, 用以控制进入变换炉中气体的水气之比, 把回收的压力为0.5MPa的蒸汽以每小时20t的速度送入到低压蒸汽管网里, 主要在脱碳、脱硫以及精馏等工段中运用。 (2) 煤气在废热锅炉里完成降温后再进入到分离器中, 利用冷凝液增压泵把分离出的大量冷凝液输送到洗涤塔里。该工序跟以往的把冷凝液减压后输送到气化灰水槽然后再利用泵对其加压输送到气化洗涤塔这种方式相对比, 可以大大的节约动力电耗量。 (3) 变换气从变换炉中输出后需要经过热交换器进行换热, 把温度降低到350℃, 但是如果进入有机硫水解槽的话需要温度保持在160℃～180℃之间, 这就要求利用变换气余热锅炉控制压力来保持变换气进入有机硫水解槽时的温度。该变换气余热锅炉生产蒸汽的速度为10t/h, 而且还可以将蒸汽全部输送到蒸汽管网里。 (4) 变换气从水解槽中输送出来时温度为180℃, 但是在进入脱硫系统时必须将温度降到40℃, 所以就需要再设置两级换热器进行降温, 其中一级换热器的主要目的是把变换气的温度从180℃降低到110℃, 把锅炉给水的温度由原来的104℃加热到150℃;二级变换气的目的是用脱盐水把进入锅炉中的变换气的温度降低到70℃, 把脱盐水的温度由原来的60℃加热到110℃。

2 气化工段将资源进行有效利用的措施

在气化工段, 主要利用的技术为非熔渣-熔渣分级气化。使用该技术需要用到的主要原料是水煤浆, 要求利用纯氧气化, 保证气化的压力在4.0MPa, 气化灰水在经过两级的闪蒸后最终沉淀。气化炉以及洗涤塔中的黑水分别经过高压和终压的闪蒸以及真空真正进行浓缩, 然后再经过沉淀处理最终回收利用。高压闪蒸汽通常会被用到加热高压灰水中去, 利用循环水将其冷凝, 然后把不凝气放空。不过高闪蒸汽以及高压灰水都是比较脏的, 极容易造成高闪换热器出现堵塞现象, 处理起来非常麻烦, 所以通常会安置两台换热器, 选用的列管材质一般为双相钢。

在设计变换这一工段时, 安置煤气废热锅炉的一个根本原因就是为了将热量有效的回收, 并且把煤气的汽气比从原来的1.40降低到0.38。然后在气化这一工段将换热器取消, 这对汽气比的影响是非常小的, 而且也不会影响的变换系统的常规运作。

在设计的过程中, 没有安置高压闪蒸换热器以及冷凝器, 由此生产出来的含灰蒸汽的利用将会分为两部分, 其中一部分是气化除氧器利用的, 另外一部分则输送到变换工段上当做汽提蒸汽使用。从目前为止所达到的运行效果可以看出, 出气化这一阶段的煤气具体温度在210℃, 汽气比是1.40, 跟设计时的规定值一样;高压闪蒸罐产生的蒸汽压力为0.5MPa, 每小时产生蒸汽的量在10t左右, 能够全部将其回收并利用。根据当前公司的甲醇产量, 每小时能够生产14t左右, 每吨甲醇能节约69kg的标准煤炭。

3 脱硫和脱碳工段主要使用的节能措施

(1) 脱硫和脱碳环节主要使用的技术为超重力机, 相比于以往的利用脱硫塔技术, 溶液循环量有效的由1 5 0 m 3/h降低到了120m3/h。溶液循环量大大降低, 这就使得脱硫泵的电耗减少, 循环水的消耗也明显降低, 达到了节能的目的。 (2) 在脱硫和脱碳工段, 如果系统是正常运行的, 那么其压力一般在3.5MPa, 富液需要经过降压后进行解析再生, 而且在这过程当中所产生的所有动能回收时都是利用涡轮机组进行的。

4 脱盐水和冷凝液工段主要使用的节能措施

(1) 脱盐水一般主要用于锅炉上。脱盐水在输送出脱盐水站之后分为两路运输:一路直接输送到锅炉里, 一般情况下, 一部分脱盐水会经过冷渣机后直接进入到除氧器中, 然后在锅炉开始工作的时候才会进入到除氧器;另外一路脱盐水需要按照合成以及变换工序的正常顺序在预热器进行能量的回收之后才会输送到除氧器里。 (2) 在甲醇的生产过程中用到的冷凝液主要来源于脱硫、脱碳、凝汽器以及再沸器等。可以在净化系统上安装一台除氧器, 主要目的是把冷凝液槽去除掉, 把所有的冷凝液直接集中到除氧器中, 通过这种方式不仅可以降低蒸气的消耗量, 还能够避免冷凝槽造成的膨胀现象导致蒸气的浪费。

5 合成系统中对能量的充分利用

(1) 在合成系统中, 对甲醇的合成工序主要运用的是管壳式的合成反应器, 并且在管内安装有催化剂, 管外可以产生蒸汽, 根据蒸汽的压力对催化剂床层的温度进行合理的控制, 产生蒸汽的速度为2.5MPa/h, 产出量为15t左右;在把合成塔的出进口气体换热以后, 其温度大概在100℃左右, 可以利用脱盐水进行热量的回收, 然后利用循环水冷凝, 这时脱盐水的温度会由原来的30℃升高到70℃。 (2) 在合成系统中驰放气的排放量大概为3800m3/h。在国内相同类型的装置一般都会先把驰放气输送到提氢装置中去, 但是本公司的装置是直接把驰放气输送到合成氨装置中的压缩机里, 方便回收再利用, 不仅简化了工序, 还提高了气体的回收利用率, 与此同时氨产量也有明显的提高。

6 循环水系统中的节能效应

在循环水系统中本公司主要的管理方式为集中管理, 只设置了1个循环水池。按照公司里所有换热器安装的位置, 充分考虑到循环水阻力, 最终将循环水泵的扬程规定在28m处, 根据扬程的需求又把真闪换热器的安装位置从26m的高度调整到20m处。根据不同季节风量出现的不同变化, 风机主要利用的是能够变频调速的, 整个系统的节能效果非常好。

7 结语

在设计阶段, 设计者充分利用目前公司拥有的节能工艺, 按照公司实际的生产情况, 针对性的设计, 分别在气化、变换等各个项目环节中将热量进行充分的利用和回收, 让整个工程的能量合理利用, 创造出了比较可观的经济效益, 而且在节能减排方面也有显著的成效。

参考文献

[1]于咏梅.甲醇装置三塔精馏节能技术[J].石油和化工节能, 2010 (2) .

降低甲醇生产的合成气消耗第7篇

1 背景

改良前系统新鲜气消耗情况

我厂甲醇生产装置投产后, 新鲜气消耗值偏高, 平均值为2361 Nm3/t。在生产相对稳定、甲醇产量相对较高的情况下, 新鲜气消耗值仍高于设计值 (2267 Nm3/t) 。

2 消耗偏高原因分析

通过长期的理论研究及实践摸索, 发现消耗偏高的原因主要有以下两方面原因:生产过程中新鲜气的损耗;生产过程中甲醇的损耗。

2.1 新鲜气生产过程中的损耗

2.1.1 惰性气体含量偏高,

甲醇合成系统中的惰性气体是指氮、甲烷、氩气及其他不凝性的有机化合物。系统中惰性气含量高, 相应地降低了CO、CO2、H2的有效分压, 对合成甲醇反应不利, 动力消耗也增加。对于甲醇生产系统, 循环气中惰性气量会不断累积, 需要经常排放一部分气体来维持惰性气含量在一定指标之内, 因此造成了一定量的新鲜气的损耗。系统惰性气体中除了Ar外, 甲烷和氮气含量均高于系统设计指标, 氮气超标值最为严重, 平均超标8%左右。

2.1.2 惰性气体来源分析

惰性气的来源主要有以下几个方面:①造气原料煤中含有的氮、甲烷等元素通过燃烧气化后进入系统;②空分工段提供的氧气中含有的;③与工艺气管线相连的中压氮气阀门存在内漏现象, 使少量氮气进入系统;④氢回收系统膜分离效果差, 造成大量惰性气体回收至系统中。因此若要降低新鲜气中惰性气体含量则须从以上几个方面进行改善。

2.1.3 处理措施:

2.1.3. 1 从生产系统源头降低惰性气体输入量

(1) 原料煤中的氮含量约为1.5%, 按照正常负荷, 气化炉投煤量100t/h, 则带入的氮气量为1200Nm3/h。经多方论证后, 尝试少量掺烧其他煤种, 在气化炉工况稳定的情况下逐渐增加掺烧量, 最终, 因原料煤带入的氮气量可减少150NM3/h。

(2) 对氮气管网进行排查确认, 将所有与工艺气管线相连的中压氮气管线阀门关闭并加盲板, 或者用两道阀门进行隔离, 两阀中间加导淋阀, 保持导淋全开, 可减少氮气量40Nm3/h。

(3) 空分氧气中的含氮量也是一个很重要的来源。满负荷生产时用氧量为56000Nm3/h, 纯度为99.6%, 则带入系统的氮气量为224Nm3/h。采取措施:适当降低主冷液位, 通过减小主冷底部静压、增大主冷温差的方法, 使上升氧气量增加, 达到提高氧纯度的目的。经过一段时期数据摸索和优化后, 纯度提至99.8%。减少氧气中的含氮量112Nm3/h。通过以上措施减少惰性气体302Nm3/h。

2.1.3. 2 对氢回收装置进行整改

氢回收装置的目的是将驰放气中的有效气体进行回收, 以氢气为主的回收气, 再循环进入合成塔, 参与合成反应生产甲醇;大分子惰性气体膜的被膜过滤后, 作为非渗透气排至锅炉作为燃料气, 可有效调控系统中惰性气体含量。因此非渗透气中氢气含量越低, 表明装置的回收效率越高, 有效氢的损失越少。通过该装置的应用能够降低新鲜气消耗, 提高系统产能。但是在运行过程中, 没有达到预期的效果, 以下为运行数据设计值对比表。

通过上表对比可以看出: (1) 氢回收系统运行效率偏低, 回收的氢气含量均要低于设计指标, 而非渗透气中氢含量较高; (2) 回收氢气中惰性气体 (N2、CH4) 含量明显高于设计值 (整体高出20.56%) 。以上数据说明氢回收系统膜分离效果差, 运行效率低, 不仅造成了有效气体的大量损失, 还将大量惰性气体带回系统, 影响甲醇产量。分析原因为: (1) 运行过程中驰放气有带甲醇的现象, 造成膜的损坏, (2) 一级氢气膜的压差偏小只有1.5MPa, 造成膜的分离动力不足。

采取措施:氢回收进行改造, 增加有效气回收量。为提高膜的分离效果, 利用检修休机会对氢回收的膜进行了更换, 同对氢回收一、二级氢回收管线进行改造, 使一级分离膜的压差由原来1.5MPa提高至5.0MPa, 有效提高了膜的分离效果, 回收气中氢的纯度明显提高, 可以达到90%以上。

改造后, 氢回收工段进气量为8300Nm3/h, 回收量为5500Nm3/h, 排放非渗透气量为2800Nm3/h, 比改造前减少了1200~2200Nm3/h有效气体的放空量, 每天可增产甲醇12.5~22.8吨。

2.1.4 新鲜气的非正常损失

以上两点新鲜气的损失是不可避免的, 但是可以尽量降低。还有一类损失是系统设计中没有涉及的非正常损失, 应尽量避免。主要包括以下两个方面:一是生产系统工况异常时产生的新鲜气放空。其中又包括了: (1) 因系统负荷波动, 造成合成塔气体成分失调, 运行工况紊乱, 须通过排放部分合成气来恢复反应平衡。 (2) 系统停、开车阶段, 因指标调整需要产生的额外新鲜气损失。二是因工艺气放空管线阀门内漏损失部分新鲜气, 造成消耗升高。主要阀门阀门包括:合成塔放空阀PV2001及其旁路手动阀, 净化出工段放空阀, 联合压缩机放空管线

2.1.4. 1 采取措施, 减少新鲜气损失

因气体成分“H/C”的调节涉及到多个岗位的共同配合, 协调难度大, 若调节不好, 极易造成“H/C”失调, 引起合成塔反应工况变差, 排放的合成气量增大。根据“H/C”变化的规律, 对每个岗位进行分工, 明确优化重点。通过岗位之间的不断摸索和优化调节, 合成塔中的“H/C”达到最优状态, 每天减少有效气体放空量10000Nm3。

对排查出存在内漏现象的阀门, 进行阀芯研磨, 提高密闭性。每次全关后, 人员都要到现场确认, 是否已经关闭到位, 而且不内漏, 并做好记录。每天减少有效气损失7200Nm3。

通过以上措施的实施, 每天减少的17200Nm3有效气的损失, 增加甲醇产量7.5吨。

2.2 生产过程中甲醇的损耗

2.2.1 温度影响

甲醇生产过程中, 甲醇水冷器列管表面会结一层石蜡, 严重影响换热效果, 使换热器出口的合成气温度由40℃左右上升, 最高升至55℃, 降低了甲醇分离器的分离效果。未被冷凝的甲醇蒸汽通过循环气再次进入合成塔, 会降低合成塔的单程转换率, 增加发生副反应, 影响产量。

在甲醇精馏工段也会因换热器效果差, 排放的不凝气温度过高, 含醇量升高, 造成损失。

2.2.2 采取措施

2.2.2. 1 降低合成塔工段的损失

增加一组甲醇水冷器, 与原换热器并联使用, 新的甲醇水冷器投用后, 水冷器出口温度明显下降, 从甲醇分离器出来的循环气和驰放气中醇含量明显降低, 合成塔反应工况趋于好转, 副反应产物乙醇减少 (见下表) ,

根据驰放气由之前的10000Nm3/h降至6000Nm3/h, 含醇量则下降至0.62%, 可减少甲醇量损失3.72t/h。

2.2.2. 2 降低甲醇精馏工段的甲醇损失

精馏预塔不凝气中甲醇含量19%, 通过对换热器的清洗, 优化工艺操作指标, 降到设计含量3.8%, 以气量390Nm3/h计算, 每小时折合甲醇0.08吨, 每天可回收2.15吨。

提高甲醇回收塔的操作温度, 可使精馏废水中的甲醇含量由0.5%降至0.1%, 每天减少损失1.73吨。

定期分析粗甲醇中的乙醇含量, 若含量在400ppm左右, 则粗甲醇中副产物较少, 在产品中乙醇含量不大于200ppm的情况下, 降低杂醇油的采出量。平均每天可减少9吨的甲醇损失。

3 效果评价

通过以上措施的实施, 收到了明显的效果, 除去生产系统不稳定造成的产量和消耗不正常外, 新鲜气消耗接近设计指标, 平均值降至2288Nm3/t, 平均日产能够稳定在1650吨, 最高达1681吨。

4 结语

甲醇的生产第8篇

1 甲醇生产技术

1.1 国内外甲醇生产技术

1.1.1 国外甲醇生产技术

甲醇的合成一般是合成塔的选型和释放气的回收技术, 对以煤为原料独立系统生产甲醇的低压法合成粗甲醇的合成塔这一单元设备, 在技术上已经成熟。国外可靠技术主要来源于以下几家:首先ICI冷激式合成塔技术, 约占一半以上;二是LURGI等温列管式合成塔技术, 近些年来, 大型甲醇装置采用了多段径向合成塔技术;三是Casale轴径向混合流合成塔;四是Topsal径向绝热式合成塔技术。

目前, 国外甲醇生产技术发展呈现如下发展趋势:

1) 原料气转向天然气、轻油、烃类加工尾气;2) 生产装置大型化;3) 合成压力从高压趋向低压;4) 采用铜基合成催化剂;5) 是充分利用余热, 降低能耗;6) 新型合成反应器。

1.1.2 国内甲醇生产技术

甲醇合成塔的技术要求:能实现单系列大型化;能回收副产蒸汽;温度调节方便、迅速、有效;床层温度分布合理, 催化剂时空收率高;催化剂使用寿命长;催化剂装卸、还原方便;反应器易制造;反应器的操作适应性强, 产品质量好。

国内常用三类低压甲醇合成反应器技术。常用的有三种低压甲醇合成反应器技术。

1) 杭州均温型甲醇合成反应器;2) GC型轴径向甲醇合成塔;3) 管壳外冷一绝热复合式甲醇合成塔。

2 甲醇主要生产工艺流程

2.1 焦炉气制甲醇工艺流程

以焦炉气为原料制甲醇, 技术难度较大。由于焦炉气体的气体组成与水煤气和半水煤气有较大的不同。而从我国焦炭产业副产大量的焦炉气, 不能有效利用、污染环境的客观出发, 一定要研发焦炉气制甲醇的工艺路线。

探索焦炉气制甲醇的工艺路线, 必须搞清楚焦炉气的组成。

焦炉气的成分是非常复杂的, 利用焦炉气制甲醇, 一是要对焦炉气作前期处理, 如除焦油、脱硫、脱氨、洗脱苯等。最为核心的工作是甲烷的转化 (CH4+H2O=CO+3H2) , 生成有效气 (CO+H2) 。

通常生产1t焦炭, 能够副产焦炉气200m3, 每吨甲醇耗焦炉气需1800m3, 联产甲醇产量与焦炭产量是1∶10。

焦炉气制甲醇的工艺流程如图1所示。

从焦炉气制甲醇目前的研究和生产情况看, 还能分为两种不同方法, 即催化纯氧转化法 (图2) 和无催化纯氧转化法 (图3) 。

2.2 以无烟煤为原料生产甲醇工艺流程

因其原料气制备技术和投资的制约, 现在我国除了少数甲醇生产规模大的厂家, 而对中小规模生产厂家而言, 一些是以无烟块煤为原料, 采用固定床空气间歇气化的方法制备甲醇原料气。受甲醇市场好转的影响, 工艺路线也在多增。

2.2.1 工艺流程主要有

1) 完全独立的装置生产甲醇, 即独立甲醇生产工艺。

2) 建立与氨生产装置平行的, 而头尾与氨生产装置关联的甲醇生产装置, 即平行联产甲醇工艺。

3) 传统的串联式联醇工艺流程。在这种工艺中, 存在四种情况:在铜洗工段前安插甲醇生产装置;甲醇装置串“双甲”净化的甲醇生产装置 (即三甲工艺) ;甲醇装置与氨合成装置等高压, 即等高压联醇工艺;醇烃化工艺。

第一种工艺和第二种工艺大致相同, 只是第二种工艺是因采用固定床空气间歇气化方法制备甲醇原料气的惰性气体太高, 制气时采用“剪头截尾”的办法, 把头尾省下的气再送入合成氨生产系统, 使用甲醇的原料气的氮气含量大幅降低。

2.2.2 以无烟煤块煤为原料生产甲醇的技术要求

1) 是选好造气炉, 使水煤气中的有效成分 (CO+H2) 尽量高, 惰性气体成分低, 残碳量低, 从源头上降低消耗。

2) 是进行水煤气的脱硫。

3) 是CO部分变换要全低变工艺。全部采用钴钼系宽温耐硫变换催化剂的工艺。

4) 是做好脱碳。对甲醇, 碳酸丙烯酯法脱碳是最经济实用的方法。

5) 是做好精脱硫。

6) 是选好合成塔, 回收好释放气。

甲醇生产工艺的选择与效益运行分析第9篇

关键词：甲醇,生产工艺,效益运行

甲醇属于一种工业生产中较为重要的有机化工基础原料, 可用于生产多种化工产品, 包括DMT (对邻苯二甲酸二甲酯) 、NMA (甲基丙烯酸甲酯) 、醋酸、甲醛等。从目前来看, 我国有6%的甲醇用于医药, 有6%的甲醇用于农药, 有10%的甲醇用于丙烯酸甲酯、碳酸二甲酯等酯类, 有33%的甲醇用于掺混燃料、二甲醚和MTBE, 有12%的甲醇用于甲醛。纵观国内外, 甲醇生产工艺可分为天然气制甲醇工艺和煤气化工艺两大类。西方发达国家通常都选择前者, 主要原因在于:天然气制甲醇工艺无污染、投资低;但是我国煤储量丰富, 但是天然气资源并不丰富, 因此, 主要选择煤气化工艺。

1 煤气化工艺

煤气化工艺主要包括UGI常压气化技术、德士古水煤浆气化技术、鲁奇碎煤气化技术、谢尔干粉煤气化技术四类。UGI常压气化技术的工艺可靠、技术成熟, 但燃煤必须要求无烟块煤, 并且存在着废水、废气、废渣排放量大, 设计生产能力有限等问题, 不能实现甲醇大型化生产。鲁奇气化技术既能够实现甲醇大型化生产, 又有较为成熟的技术, 但是存在着原料可利用率低、污染严重、难以处理生成的有害物质 (如废水、焦油等) , 且气化温度低, 不太适合生产合成气。谢尔干粉煤气化技术的喷嘴设计寿命为1年, 水冷壁设计寿命为25年, 属于全球技术较为领先的煤气化工艺, 无论是在环境保护, 还是在工作有效性, 亦或者安全方面都达到了较高的水平, 能够生产出合成甲醇、合成氨的原料气, 但是进料方式为干粉进料, 具有较高的操作难度。

德士古水煤浆气化技术是1978年被美国德士古公司成功研发, 并且在1981年建成首套示范性大型商业化装置, 也成功地应用到我国。德士古水煤浆气化技术除了具有较高的氧耗外, 还具有:设备国产化率高;功耗小、气化压力高、可用于生产合成气;原料利用率高、适用性好;生产能力高、处理煤量大;所排放出的废水、废气、废渣量较少。但是德士古水煤浆气化技术也存在着较大的缺点:第一, 每年都需要更换一次耐火砖, 更换一次需要耗费45天;第二, 烧嘴的使用寿命只有45天, 更换较为频繁。以每年生产能力为30万t的甲醇装置为例, 大概约需15.56亿元人民币的投资, 其中, 硫回收装置投资21600万元人民币、备煤系统投资3000万元人民币、尾气压缩投资4900万元人民币、甲醇装置投资30000万元人民币、冷箱分离投资9500万元人民币、酸性气脱除投资16600万元人民币、气化装置投资70000万元人民币。煤气化工艺除了能够生产甲醇之外, 还可以生产硫磺等多种具有经济价值的副产品, 因此, 特别适合建在化工厂、发电厂附近, 以煤价为250元/t的2003年为例, 甲醇生产成本仅为1000元/t。

2 天然气制甲醇工艺

西方发达国家拥有着较为丰富的天然气资源, 因此, 大多都采用天然气制甲醇工艺, 例如:美国96%的甲醇都是依靠天然气制甲醇工艺, 而低压法天然气制甲醇技术主要包括鲁奇技术、ICI技术、Haldor-Topsoe技术。其中, 鲁奇技术的投资费用大概为187530万元人民币、ICI技术的投资费用大概为156566万元人民币、Haldor-Topsoe技术的投资费用大概为183669万元人民币。三种天然气制甲醇工艺生产成本比较如表1所示。由表1可看出, 装置建设规模会直接影响到甲醇生产成本, 装置建设规模越大, 就会导致生产成本越低。而装置建设规模一样的话, 鲁奇技术的生产成本最高, Haldor-Topsoe技术的生产成本居中, ICI技术的生产成本最低, 主要原因在于:ICI技术在加热炉、反应器方面的投资成本要明显低于鲁奇技术, 与鲁奇技术相比, ICI工艺的加热炉投资成本仅为其15%, ICI工艺的反应器投资成本仅为其50%。天然气制甲醇的优势在当前煤价居高的情况下显现, 生产成本比煤气化工艺低约50元/t。

参考文献

[1]岳辉, 雷玲英, 胥月兵, 陆江银.甲醇合成气生产工艺的研究进展[J].新疆石油天然气.2007, 16 (03) :109-114.

[2]徐兆瑜.甲醇产业的发展和工艺技术新进展[J].精细化工原料及中间体.2007, 12 (07) :191-195.

甲醇制烯烃工业生产中的特征探析第10篇

甲醇制烯烃工业生产过程中的具有诸多特征, 本文对其过程的主要特征进行探讨。

1酸性催化

甲醇制烯烃的反应包含甲醇生成二甲醚和甲醇或二甲醚生成烯烃的两个反应, 两个转化反应均需酸性催化剂。分子筛催化剂是固体酸催化剂, 其酸性特征在反应中起到至关重要的作用, 酸强度、酸量及酸位点分布对其催化活性和产物分布有着重要影响[3]。

酸强度影响甲醇制烯烃的反应机理、反应动力学等, 改变酸强度可改变催化反应进程、选择性控制产物分布。酸量影响催化反应的速度, 合适的酸量利于迅速生成烯烃产物, 但过高的酸量会使催化剂的寿命降低。酸位分布对甲醇制烯烃反应有明显的影响, 但其具体影响反应哪个过程及其机理尚不明确, 还需进一步研究。

2转化率高, 选择性高

甲醇制烯烃的反应以分子筛为催化剂, 其催化性能优异, 在高于400℃条件下, 甲醇以及中间产物二甲醚很容易转化, 甲醇的转化率高甚至可以完全转化, 转化率100%, 且催化剂对目标产物 (乙烯+丙烯) 的选择性高, 所得产品收率高。在甲醇制烯烃实际工业生产中, 尽管各生产企业的技术、工艺等存在差异, 实际转化率、选择性也不同, 但甲醇转化率、对 (乙烯+丙烯) 的选择性普遍较高。

中国石化甲醇制低碳烯烃工业示范装置于2011年10月建成投产, 平稳运行至今, 其双烯收率为81.35%, 甲醇转化率为99.93%[4]。中国神华1.80 Mt/a MTO工业装置使用SMC-1催化剂, 在应用该催化剂期间装置运行平稳, 甲醇转化率达99.98%, (乙烯+丙烯) 选择性达到79.24%[5]。

3反应压力低

甲醇制烯烃过程中涉及到的反应均为分子数增加的反应, 低压有利于反应的进行, 有利于提高甲醇的转化率和低碳烯烃的选择性。

在生产管理方面, 较低的反应压力有利于设备的运行和维护, 且对促进安全生产有一定的作用。

4反应速度快

甲醇转化为烃类的反应速度非常快, 甲醇生成二甲醚和甲醇或二甲醚生成烯烃的两个反应均为快速反应。在甲醇制烯烃过程中, 甲醇与分子筛催化剂的接触时间应越短越好, 短的反应接触时间, 能够有效避免生成的烯烃进行二次反应, 提高催化剂对低碳烯烃的选择性, 这有利于防止产物深度裂解和催化剂结焦。催化剂在反应器内应该有一个合适的停留时间, 否则催化剂的活性和选择性难以保证[6]。

5强放热反应

甲醇转化为二甲醚及甲醇转化为烯烃的反应均为强放热反应, 反应热效应显著, 反应器温度为400~500℃, 放出的反应热大概为-22.1 KJ/mol甲醇。

6反应产物复杂等特征

甲醇制烯烃生产过程中, 除目标产物乙烯、丙烯等低碳烯烃外, 还有大量副产物, 如乙烷、丙烷、C4混合物、C5+组分、水蒸气等, 因此, 反应主产物需进一步分离、精制。

甲醇制烯烃的副产物多为有毒物质, 必须做好副产物的回收及综合利用, 既有利于安全生产和职业健康管理, 又能有效利用资源。

7结语

甲醇制烯烃 (MTO) 技术具有酸性催化、甲醇转化率高、低碳烯烃选择性高、反应所需压力低、反应快速快、反应产物复杂等特征。相比较于传统依赖于石油的生产烯烃的工艺线路, 甲醇制烯烃技术有较好的工业应用前景。

随着研究的不断深入和工业应用实例的增多, 以甲醇为原料制烯烃, 将促进乙烯、丙烯等低碳烯烃的工业生产, 提高产能, 满足化工产业对低碳烯烃日益增长的需求, 推动以低碳烯烃为基础原料的化工产业不断向前发展。

摘要：以甲醇为原料制乙烯、丙烯等低碳烯烃的技术 (MTO) 是有望替代以石脑油为原料制取烯烃的工艺路线, 该技术已成功应用于工业生产, 具有酸性催化、甲醇转化率高、低碳烯烃选择性高、反应所需压力低、速度快、强放热、产物复杂等主要特征, 本文对这些特征进行探析、论述。

关键词：甲醇制烯烃,工业生产,特征

参考文献

[1]刘会锋.甲醇制烯烃工艺技术的相关研究[J].大科技, 2013 (8) :282.