ICI低压法合成甲醇.pptx

ICI低压法甲醇生产工艺100万吨/年 甲醇生产流程设计 概述15产品概况与用途设备、流程与操作条件26市场前景产品分离与纯化37生产工艺路线的选择可行性与安全性分析48投资与利润分析原料种类来源及处理1 产品的概况与用途甲醇的一些物理性质甲醇又叫木精,是最简单的醇类,相对分子量是32.04. 分子式CH3OH;化学式为,右图为其球棍模型;常温常压下纯甲醇是无色透明,略带醇香味；熔点175.6K,沸点337.8K,闪点为284.2K; 1 产品的概况与用途甲醇的一些化学性质易燃,其蒸气与空气可形成爆炸性混合物.剧毒,30mL能致人死亡,可通过消化道和皮肤等途径进入人体.空气中允许最高甲醇蒸汽浓度为50mg/m3.强极性化合物,可以和水及乙醇、乙醚等许多有机溶液以任意比例互溶,并与多种有机物形成共沸物.1 产品的概况与用途甲醇的用途通常用作原料、溶剂、防冻剂、燃料或中和剂基本有机原料之一。主要用于制造甲醛、醋酸、氯甲烷、甲胺和硫酸二甲酯等多种有机产品.重要的燃料，可掺入汽油作替代燃料使用.用作分析试剂，如甲基化试剂、色谱分析试剂.对气体的溶解能力也很强,特别是对CO2和H2S,故甲醇可作为工业生产时脱出合成器中CO2,和H2S气体的溶剂. 2 市场前景甲醇供需的国内外市场走势:2004-2010年中国甲醇产能资料来源:国泰君安期货研究所2 市场前景甲醇供需的国内外市场走势:1999-2010年世界甲醇供需状况资料来源：MMSA Global Methanol Supply and Demand Balance，国泰君安期货研究所3 生产工艺路线的选择甲醇的生产工艺路线 目前，工业上几乎全部采用一氧化碳（或还有二氧化碳）加压催化加氢法生产甲醇.甲醇的生产方法有很多，根据生产压力的不同有高压法，低压法和中压法。甲醇合成按其压力分类可分为高压合成工艺、中压合成工艺和低压合成工艺. 3 生产工艺路线的选择甲醇的合成工艺的比较ICI中低压Lurgi中低压高压反应压力（MPa)5-105-1032反应温度（ ℃ ）230－270240－265370－410空速（h-1)60001500030000-40000催化剂CuO-ZnO-Al2O3CuO-ZnO-Al2O3-V2O5ZnO-Cr2O3催化床最大温降（℃ ）314－11催化剂寿命113CO单程转化率15-2050CO总利用率85-9090特点能耗低，成本低，产品纯度高，压缩动力为高压法60倍能耗更低，反应温度最佳材质苛刻，投资高，能耗物耗高3.1 ICI低压法制备甲醇工艺主要理论基础主反应方程式主反应：当有二氧化碳存在时，二氧化碳按下列反应生成甲醇：　两步反应的总反应式为：3.1 ICI低压法以天然气制甲醇工艺副反应方程式 1.平行副反应 当有金属铁、钴、镍等存在时，还可以发生生碳反应。 2.连串副反应4.原料种类、来源及处理1.原料的路线20世纪50年代前，以煤和焦炭采用固定床气化法生产的水煤气为原料；50年代以来至今，以天然气蒸汽转化法生产的合成气为原料；60年代后，重油部分氧化法有很大发展；4.原料种类、来源及处理2.原料的种类 天然气、石脑油、重油、渣油、焦炭、煤、含氢气及CO的废气国外：天然气80％ 重油、渣油10％ 石脑油5％ 煤2％国内：以煤、重油为主4.原料种类、来源及处理3.原料及催化剂的选择原料: 煤催化剂:CuO-ZnO-Al2O34.原料的处理原料通过分离、脱水、脱硫等精制处理后通入反应釜制备甲醇的合成气4.原料种类、来源及处理4.合成气的制备甲醇合成气要求（H2－CO2）/（CO+CO2）=2.05左右.为了满足氢碳比例，原料气中氢多碳少,还要补碳，采用二氧化碳，与原料同时进入设备.合成气中还含有未经转化的甲烷和少量氮，显然，甲烷和氮不参加甲醇合成反应，其含量越低越好.5.设备、流程与操作条件ICI低压法甲醇合成工艺流程5. 设备、流程与操作条件ICI低压法合成甲醇的工艺过程主要分为三个过程（1） 合成气的压缩 ICI低压法合成甲醇的操作压力一般在4～8Mpa，所以必须将由天然气制备的合成气通过压缩机压缩至操作压力再输送至合成塔。（2） 反应过程 甲醇的合成反应是一个放热反应，采用ICI法制甲醇的不足之处在于反应温度不好控制，所以需要通过加入冷物料来吸收多余的热量以便保证合成气在催化剂起始活性温度下较快的反应。（3） 冷凝过程 从合成塔出来的甲醇形态为气态，需将其通过冷却器冷凝至液态才能输送到分离器进行分离。5.设备流程操作条件压缩机5.设备流程操作条件冷却器5.设备流程操作条件分离器5.设备流程操作条件甲醇合成塔5.设备流程操作条件开工加热器6.粗甲醇的分离与纯化粗甲醇的分离与纯化从合成塔出来的甲醇形态为气态，需将其通过冷却器冷