甲醇的生产-生产原料及产品的认知

石油化工产品生产技术项目三甲醇的生产知识点1：甲醇的性质和用途生产原料及产品的认知任务二物性：甲醇又称木醇(wood-alcohol)、木酒精(wood-spirit)、甲基氢氧化物(methyl-hydroxide),其英文名称为methanol、methyl-alcohol、carbinol,是饱和醇中最简单的一元醇，在通常条件下,纯甲醇是无色易挥发和易燃的无色液体,具有类似酒精的气味。溶解性：能与水、乙醇、醚、苯酮类和其它有机溶剂混合；能与多种化合物形成共沸物；且能溶解许多气体，如CO2，H2S，CO等。毒性：饮入10mL可使人失明，30mL能致人死亡，空气中允许最高浓度为0.05mg/L。爆炸性：甲醇蒸气与空气形成爆炸性混合物，爆炸极限为6.0%～36.5%（体积）。遇热、明火或氧化剂易着火,遇明火会爆炸。甲醇的性质和用途性质甲醇是重要的化工原料，其中90%生产化工产品，10%用于能源。可以用来生产甲醛、合成橡胶、甲胺、对苯二甲酸二甲酯、甲基丙烯酸甲酯、氯甲烷、醋酸、甲基叔丁基醚等一系列有机化工产品。甲醇也是合成人工蛋白的重要原料我国甲醇消费结构与国外类似,最大消费领域是甲醛生产,消费比例约为40%;其次是MTBE和醋酸,所占比例分别为6%和7%。能源领域：①甲醇辛烷值高,具有良好的燃烧性，抗爆性能好，可作无烟燃料使用；②用于直接生产汽油混合物燃料；③生产MTBE作为汽油添加剂。“甲醇作为一种燃料和能源载体，可以创造一个时代。”——乔治A.奥拉教授（美国著名有机化学家）甲醇的性质和用途用途知识点2：原料的来源和要求生产原料及产品的认知任务二合成气生产甲醇的原料有（所有含有碳素的固体、液体和气体（像天然气、石脑油、重油、煤及其加工产品(焦炭、焦炉煤气)、乙炔尾气、农林废料、城市垃圾等），均可通过水蒸气转化法和部分氧化法等转化为合成气，继而生成甲醇。）石脑油、减压渣油、煤和天然气指标天然气石脑油或渣油煤原料转化率%61.359.638精甲醇成本（美元/吨）100140150原料的来源和要求1、合成气的工业生产方法图3-1天然气蒸汽转化制合成气工艺流程框图脱硫

一段转化脱碳变换二段转化氧气或空气水蒸气天然气合成气以天然气为原料制合成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。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,(H2+CO2)/(CO+CO2)≈3,工业上解决这个问题的一种方法是采用添加二氧化碳的蒸汽转化法，另一种方法是以天然气为原料的二段转化法，此法是在催化剂存在及高温条件下,使甲烷等烃类与水蒸气反应,生成H2、CO等混合气,此法技术成熟,目前广泛用于生产合成气。CH4+H2O→3H2+CO1、合成气的工业生产方法

气化脱碳变换脱硫煤+水蒸气+氧气合成气图3-2煤与水蒸气制合成气工艺流程图以煤与焦炭为原料制合成气煤与焦炭是制造甲醇粗原料气的主要固体燃料。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。该生产方法有间歇式和连续式两种操作方式。其中连续式生产效率高,技术先进,它是在高温下以水蒸气和氧气为气化剂,与煤反应生成CO和H2。1、合成气的工业生产方法

气化脱碳脱硫变换重油+氧气+水蒸气合成气图3-3重油制合成气工艺流程图以油为原料的生产方法工业上用油来制取甲醇的油品主要有两类:一类是石脑油;另一类是重油。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化法。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。目前常用的是部分氧化法。以上三种制合成气的生产方法中,以天然气为原料制合成气的成本最低;煤与重油制造合成气的成本相近,而重油制合成气可以使石油资源得到充分的综合利用。满足甲醇合成要求2.合成气的工业规格要求原料气中氢碳比略高于2,甲醇合成回路中循环气体的氢就高得多过量氢对减少羰基铁的生成与高级醇的生成,及延长催化剂的寿命起着有效的作用。满足催化剂要求为了延长甲醇合成催化剂的使用寿命，提高粗甲醇的质量，必须对原料气进行净化处理，净化的任务是清除油、水、尘粒、羰基铁、氯化物及硫化物等，其中特别重要的是清除硫化物。原料气中的硫含量控制在50mL/m3以下，铜基催化剂则对硫的要求很高，原料气中的硫含量应小于0.1mL/m3。2.合成气的工业规格要求2.合成气的工业规格要求表3-2工业生产对原料合成气的技术要求序号指标要求指标正常值变化范围1CO/%29.49

平衡2H2/%67.0965~703CO2/%2.98≤54CH4+N2+Ar/%0.44≤1.45总硫/(mg/m3)0.1≤0.16HCl/(cm/m3)—≤0.017HCN/(cm/m3)—≤0.18NH3/(cm/m3)—≤109O2/(cm/m3)—≤5010铁和镍[以Fe(CO)5

计]/(mg/m3)0.1≤0.511H2O/(cm/m3)—300012CH3OH/(cm/m3)—13.甲醇产品的质量指标要求序号项目指标优等品一等品合格品1色度,Hazen单位(铂-钴色号)≤5102密度ρ20/(g/cm3)0.791~0.7920.791~0.7933沸程(0℃,101kPa)/℃0.81.01.54高锰酸钾试验/min≥5030205水混溶性试验通过实验(1+3)通过实验(1+9)—6水(质量分数)/%≤0.010.15—7酸度(以HCOOH计质量分数)/%≤0.00150.00300.00508碱度(以NH3

计质量分数)/%≤0.00020.00080.000159羰基化合物含量(以CH2O计质量分数)/%≤0.0020.0050.01010蒸发残渣含