粗甲醇合成-甲醇合成工艺（煤制甲醇课件）

Lurgi甲醇合成工艺《甲醇生产技术》学校名称：教学教学目的教学重点与难点使学生Lurgi甲醇合成工艺的原理、工艺流程、工艺特点。重点：Lurgi甲醇合成工艺流程难点：合成塔的结构及工艺特点。Lurgi甲醇合成工艺Lurgi甲醇合成工艺

20世纪50年代末，德国Lurgi公司在UnionKraftstoffWesseling工厂建立了一套年产4000t的低压甲醇合成示范装置。该工艺采用管壳型合成塔，催化剂装填在管内，反应热由管间的沸腾水移走，并副产中压蒸汽。过热蒸汽驱动离心式透平机，副产的低压蒸汽可用作蒸馏热源，全系统热能利用合理。Lurgi低压甲醇合成工业化后，很快得到了广泛的应用。Lurgi甲醇合成工艺Lurgi低压法甲醇合成工艺流程Lurgi甲醇合成工艺Lurgi法甲醇合成工艺特点管壳型甲醇合成塔，塔温容易控制无需专设开工加热炉，开车方便合成塔可以副产中压蒸汽，合理利用热能123Lurgi甲醇合成工艺实际完成数目：820万ICI甲醇合成工艺Lurgi甲醇合成工艺VS合成塔型式：冷激式合成反应热的利用：不副产蒸汽合成开工设备：需开开工加热炉合成塔压力/Mpa：5（中压法10）出塔气中CH3OH含量/%：3～4循环气：新鲜气：10：1合成塔型式：冷激式合成反应热的利用：不副产蒸汽合成开工设备：需开开工加热炉合成塔压力/Mpa：5（中压法10）出塔气中CH3OH含量/%：3～4循环气：新鲜气：10：1综上所述，Lurgi法的催化剂活性高，产率比I.C.I.法高1倍左右，使生产费用降低；其次是合成塔可副产4～5MPa的中压蒸汽，热能利用好。另外，Lurgi法的循环气与新鲜气的比例低，不仅减少了动力消耗，而且缩小了设备与管线、管件的尺寸，从而节省了设备费用。I.C.I.法有副反应，生成烃类，在270℃易生成石蜡，在冷凝分离器内析出。在则Lurgi法因采用管式合成塔能严格控制反应温度而不会生成石蜡。因此Lurgi法技术经济先进。对于新建的甲醇厂Lurgi的技术更具有竞争力。ICI甲醇合成工艺《甲醇生产技术》学校名称：教学教学目的教学重点与难点使学生ICI甲醇合成工艺的原理、工艺流程、工艺特点。重点：ICI甲醇合成工艺流程难点：合成塔的结构及反应过程。ICI甲醇合成工艺ICI甲醇合成工艺ICI甲醇合成工艺

1966年，英国ICI公司在成功地开发了铜基低压甲醇合成催化剂之后，建立了世界上第一个低压法甲醇合成工厂，即英国Teesside地区Bilingham工厂。该厂以石脑油为原料，日产甲醇300t。到1970年，最多日产量能达到700t。催化剂使用寿命可达4年以上。由于低压法合成的粗甲醇杂质含量比高压法得到的粗甲醇杂质含量低得多，净化比较容易，利用双塔精馏系统，便可以得到纯度为99.85%的精制产品甲醇。

20世纪70年代，中国轻工业部四川维尼纶厂从法国Speichim公司引进了一套以乙炔尾气为原料日产300t低压甲醇装置。ICI甲醇合成工艺ICI低压法甲醇合成工艺流程1234合成塔结构简单I.C.I.工艺采用多段冷激式合成塔，结构简单，催化剂装卸方便，通过直接通入冷激气调节催化剂床层温度。压缩系统简单低压可选用离心式压缩机，并用副产的蒸汽驱动透平，带动离心式压缩机，离心压缩机排出压力仅为5MPa，设计制造容易，安全可靠。粗甲醇中杂质含量低由于采用了低温、高活性的ICI51-1型铜基催化剂，大降低了甲烷化反应及其他副反应的发生，因此粗甲醇中杂质低，减轻了精馏负荷。能耗低动力消耗减至高压法的一半，节省了能耗。ICI甲醇合成工艺ICI工艺不能回收甲醇合成产生的高位能热量，合成回路循环气量大；存在催化剂段间返混，合成塔出口甲醇含量低；催化剂时空产率不高，用量大。缺点ICI甲醇合成工艺大型化甲醇生产工艺《甲醇生产技术》学校名称：教学教学目的教学重点与难点使学生大型晔甲醇生产的特点，工艺过程及主要设备。重点：大型化甲醇生产的工艺流程难点：合成塔的结构及反应过程。大型化甲醇生产工艺AB目前甲醇装置建设正向规模化、大型化方向发展发展趋势2008年4月底，沙特甲醇公司170万吨/年的巨型甲醇装置在阿尔朱拜勒投产，使得该公司5套大型甲醇装置的总产能达到480万吨/年。国际发展举例A到2010年底已形成神华、兖矿、中海油、内蒙古华建能源等4家百万吨级超大型企业。国内发展举例B大型化甲醇生产工艺中海石油化学有限责任公司在海南建设的年产180万吨/年甲醇项目，其中第一期年产60万吨中煤鄂尔多斯能源化工有限公司已建成年产100万吨甲醇项目，其中第一期年产60万吨；二期年产40万吨内蒙古鄂尔多斯市华建能源化工有限公司的年产100万吨甲醇项目，其中第一期年产60万吨山东兖州煤业股份有限公司在陕西榆林投资建设年产230万吨甲醇项目，其中第一期年产60万吨大型化甲醇生产工艺大型化甲醇生产工艺大型化甲醇合成工艺流程大型化甲醇生产工艺生产中副产中压蒸汽，较好的节约了热能采用托普索高活性催化剂，副产物少，减少了精制工段的工序，提高了生产效率。该工艺采用改良后的托普索二步法生产甲醇，采用采用水冷合成塔、气冷合成塔串联组合进行反应，甲醇产率高，循环气量少，减小了动力消耗优点一优点二优点三联醇生产工艺《甲醇生产技术》学校名称：教学教学目的教学重点与难点使学生联醇生产的工艺特点、工艺要求及、工艺流程。重点：联醇工艺流程难点：联醇工艺要求及流程。大甲醇生产工艺联醇生产工艺联醇准确的说应该是氨联醇，氨指合成氨，醇代表甲醇，联醇即合成氨工业联合生产甲醇。在铜洗工段前，增设甲醇合成塔，用合成氨原料气中的CO、CO2及H2合成甲醇。联醇定义联醇原理工艺参数操作压力10～13MPa，采用铜基催化剂，催化剂床层温度240～280℃，合成塔一般采用自热式甲醇合成塔联醇生产工艺01可以充分利用现有合成氨生产装置，只需在整个生产装置中增添甲醇合成与精馏两套设备就可以生产甲醇，投资省、上马快投资省02在合成氨厂设置联醇生产，不仅可以使变换工段的CO指标放宽，降低变换工段的蒸汽消耗，而且可以使降低铜洗工段的进口CO含量，减轻铜洗负荷，从而使合成氨厂的变换、压缩和铜洗工段的能耗降低。能耗降低1.联醇生产的主要特点工艺要求一经合成分离后的气体一部分送去铜洗工段进行精制，除去残余的CO、CO2后作为合成氨的原料气体使用，送回甲醇合成塔，继续进行甲醇另一部分气体通过循环压缩机加压后循环合成反应。联醇生产工艺2.联醇生产的工艺要求联醇生产工艺联醇工艺的生产能力即合成氨产量与甲醇产量之和，即所谓的“总氨”产量来表示。在“总氨”生产能力不变的情况下，甲醇生产能力用醇氨比（即甲醇产量/总氨产量）来表示，醇氨比可以在一定范围内调整。一般可通过改变原料气中n（H2）/n（CO）的比例进行醇氨比的调整。在联醇生产中，既要有合成氨生产时调节氢氨比的手段，又必须有能够调整甲醇生产H/C比的控制手段。目前，多数联醇工厂醇氨比不断加大，从最早的1：8发展到1：4甚至1：2或1：1。工艺要求二2.联醇生产的工艺要求甲醇生产作为合成氨流程中一个环节，会给合成氨及整个系统的生产带来一定的影响。①甲醇合成催化剂活性的衰退、甲醇反应器的开停及操作条件变化等，都会造成铜洗气中CO、CO2的含量变化，使铜洗工段负荷产生波动，甚至影响氨合成塔的正常生产；②甲醇反应器后的气液分离情况，会影响铜洗液的组成；在甲醇生产工段的不正常或事故状态下，依然要维持合成氨的正常生产等。工艺要求三联醇生产工艺2.联醇生产的工艺要求联醇生产工艺3.联醇生产的工艺流程联醇生产工艺流程甲醇合成工艺发展史《甲醇生产技术》学校名称：教学教学目的教学重点与难点使学生了解甲醇合成工艺的发展概况，我国目前甲醇生产的基本情况及未来甲醇合成的发展趋势。重点：低压法甲醇生产特点难点：高低压法的区别。甲醇合成工艺发展史19321966后期今高压法工艺30MPa高压360～400℃低压法工艺5MPa温度为200～300℃中压法工艺8－10MPa温度为200～300℃浆态床工艺甲醇合成工艺发展史高压法发展史1932年德国BASF公司发现了锌铬催化剂，并用合成气在30MPa高压下实现了甲醇的工业化生产，生产温度为360～400℃。反应条件催化剂，锌铬催化剂；压力，30MPa；温度，360～400℃优缺点副产物多、产率低、投资大和能耗高，目前已经被淘汰。123甲醇合成工艺发展史低压法发展史1966年铜基催化剂的发现及脱硫净化技术的完善，英国ICI公司开发出低压法甲醇合成成工艺，操作压力约5MPa，温度为200～300℃。反应条件催化剂，铜基催化剂；压力，

5MPa；温度，

200～300℃优缺点能耗低、装置建设简单、单系列反应器生产能力大，但设备体积比较大，大规模生产设备制造困难。在此基础上发展出了中压法生产工艺。123甲醇合成工艺发展史铜基催化剂相比锌铬催化剂而言在较低的温度下有较高的活性，而温度效应远远高于压力效应，因此铜基催化剂在低压力下的合成转化率也远远大于锌铬催化剂在高压下的合成转化率。催化活性高压对设备有更高的要求，高压设备投入费用及后期操作费用都相对较高，一定程度上增加了生产成本。设备费用低压法取代了高压法甲醇合成工艺发展史甲醇合成工艺发展史德国鲁奇公司的Lurgi工艺Lurgi工艺三菱瓦斯化学株式会社的(MGC)工艺MGC工艺英国帝国化学工业公司的ICI工艺ICI工艺目前世界上甲醇生产企业的三大生产工艺甲醇合成工艺发展史我国甲醇工业特点根据我国工业生