沸点:oc;冰点:oc;比第一章:甲醇生产工艺原理第一节:甲醇的物理化学性质、用途甲醇是一种有机化学产品。年英国化学家波义耳最早从干馏木材中发现了甲醇。所以也叫木醇。年德国公司用化学方法合成了甲醇。年建成年产吨的甲醇生产装置。采用锌铬催化剂,在高压条件下生产甲醇,所以也叫高压法甲醇。到年英国帝国化学工业()研究出了铜基催化剂开发出了低压合成工艺,年,德国鲁奇公司()也开发出了低压合成甲醇工艺,以后,世界上甲醇生产工艺基本上采用低压合成工艺。从年以后,世界上甲醇生产规模越来越大,甲醇装置单套生产能力达到万吨年,到年代,单套生产能力达到万吨年,目前已达到万吨年的水平。.甲醇的物理化学性质在常态下,甲醇是无色透明的液体,有轻微的酒香;有良好的溶解性,与水、乙醇互溶,在汽油中有较大的溶解度;易燃易爆;有毒性,人摄入,会导致失明;摄入,会致死。甲醇分子式:,分子量:结构式:爆炸极限:;闪点:°C;.气体原料:天然气、油田伴生气、煤层气、炼厂气、焦炉气、高炉煤气;•液体原料:石脑油、轻油、重油、渣油;•固体原料:煤、焦碳。以煤为原料生产合成气煤与氧气在高温下燃烧,产生,我们称为燃烧反应。反应式如下:在缺氧的情况下,会生成,反应式如下:上述反应就是用来生产合成气的反应。也是煤气化的主要反应在这个反应里,是我们主要追求的。目前,煤气化的方法主要有干煤粉气化法和水煤浆气化法,典型的干煤粉气化技术有壳牌技术(也叫谢尔、),水煤浆气化技术有德士古技术。我们公司采用西安热工研究所的干煤粉气化技术,该技术是壳牌技术的一种。气化炉壁采用膜式壁,通锅炉循环水,生产饱和蒸汽。有个煤喷嘴。喷嘴外环走氧气,内环走煤粉。氧气压力,温度°C。煤粉用加压到送进炉内。在气化炉中,煤粉与氧气发生部分氧化反应,反应温度在9,压力为,反应产物主要是、、、。反应方程式如下:()>反应产生的粗煤气从气化炉上部出来,在出口部位,经激冷水激冷到°C,送到洗涤塔洗涤。洗涤到9,再送湿洗塔湿洗到°C,送变换工序。谢尔炉要求煤的灰熔点低,反应产生的灰以熔融状态向下流入气化炉底部渣池进行淬冷,经碎渣机破碎后定期排放到锁渣斗,再排到脱水槽,用捞渣机捞到皮带,送到渣场。变换把粗煤气中的多余的变换为和。使达到左右。反应如下:。因为粗煤气中含有硫,采用一段宽温耐硫变换串两段低温耐硫变换工艺。工艺特点如下:⑴采用钻钼耐硫催化剂,适用于高、高含硫原料气,对原料气含硫无上限要求,有低限。宽温变换催化剂起活温度为C,最高可耐°C。低温变换催化剂起活温度为°C,最高可耐oCo适应浓度高、温升高的特点。⑵为防止甲烷化副反应,一般要求提高水气比。因浓度高,采用热力学难于控制,必须采用动力学控制。要求催化剂供应商有可靠的动力学模型。经验上,宽变用,低变用o⑶采用部分变换工艺,约煤气不经变换,调节手段灵活。⑷变换余热分级回收。⑸冷凝液作为煤气化系统补水,节约中压蒸汽。.粗煤气脱碳、脱硫(净化)采用低温甲醇洗脱除酸性气体,即、、。该工艺是林德公司和鲁奇公司联合开发的气体净化工艺。由大连理工大学提供。甲醇溶剂对和、的吸收有很高的选择性,同等条件下,对、的溶解度是对的倍、倍左右。可以在同一塔内进行脱硫和脱碳,及脱除其他杂质,脱硫彻底,总V低温下操作,能耗低,溶剂损失小,工艺气损失小,生产费用低。硫回收采用三级克劳斯工艺,脱除酸性气体中的和,净化气体,同时副产硫磺。从净化来的酸气量约,含硫约。克劳斯技术是先把部分酸气燃烧成二氧化硫,通过空气控制系统使:,满足克劳斯反应的最佳比例,然后进入克劳斯反应器进行如下反应:反应为放热反应,在克劳斯催化剂上发生。反应产生的硫是液态,通过成型冷却销售。.合成气的压缩从净化出来的合成气压力为,合成甲醇的压力在范围。本装置合成压力。要达到合成所需要的压力,需要压缩。合成压力是由催化剂的性能决定的,也受综合能耗的影响。催化剂的合成率(碳转化率),与压力是正相关的。但在压力达到一定程度时,增加压力,对转化率影响不大了。对于铜基催化剂来说,在压力达到左右,合成率最高。还有,提高...