目前工业上几乎都是采用一氧化碳、二氧化碳加压催化氢化法*甲醇.典型的流程包括原料气*、原料气净化、甲醇*、粗甲醇精馏等工序. 天然气、石脑油、重油、煤及其*产品(焦炭、焦炉煤气)、乙炔尾气等均可作为生产甲醇*气的原料.天然气与石脑油的蒸气转化需在结构复杂造价很高的转化炉中进行.转化炉设置有辐射室与对流室,在高温,催化剂存在下进行烃类蒸气转化反应.重油部分氧化需在高温气化炉中进行.以固体*为原料时,可用间歇气化或连续气化制水煤气.间歇气化法以空气、蒸汽为气化剂,将*风、制气阶段分开进行,连续气化以氧气、蒸汽为气化剂,过程连续进行. 甲醇生产中所使用的多种催化剂,如天然气与石脑油蒸气转化催化剂、甲醇*催化剂都易受硫化物毒害而失去活性,必须将硫化物除净.气体脱硫方法可分为两类,一类是干法脱硫,一类是湿法脱硫.干法脱硫设备简单,但由于反应速率较慢,设备比较庞大.湿法脱硫可分为物理吸收法、化学吸收法与直接氧化法三类. 甲醇的*是在高温、高压、催化剂存在下进行的,是典型的复合气-固相催化反应过程.随着甲醇*催化剂技术的不断发展,目前总的趋势是由高压向低、中压发展. 粗甲醇中存在水分、高级醇、醚、*等杂质,需要精制.精制过程包括精馏与化学处理.化学处理主要用碱破坏在精馏过程中难以分离的杂质,并调节PH.精馏主要是除去易挥发组分,如*醚、以及难以挥发的组分,如乙醇高级醇、水等. 甲醇生产的总流程长,工艺复杂,根据不同原料与不同的净化方法可以演变为多种生产流程.简述高压法、中压法、低压法三种方法及区别 高压工艺流程一般指的是使用锌铬催化剂,在300—400℃,30MPa高温高压下*甲醇的过程.自从1923年第一次用这种方法*甲醇成功后,差不多有50年的时间,世界上*甲醇生产都沿用这种方法,仅在设计上有某些细节不同,例如甲醇*塔内移热的方法有冷管型连续换热式和冷激型多段换热式两大类,反应气体流动的方式有轴向和径向或者二者兼有的混合型式,有副产蒸汽和不副产蒸汽的流程等.近几年来,我国开发了25-27MPa压力下在铜基催化剂上*甲醇的技术,出口气体中甲醇含量4％左右,反应温度230-290℃. ICl低压甲醇法为*ICl公司在1966年研究成功的甲醇生产方法.从而打破了甲醇*的高压法的垄断,这是甲醇生产工艺上的一次重大变革,它采用51-1型铜基催化剂,*压力5MPa.ICl法所用的*塔为热壁多段冷激式,结构简单,每段催化剂层上部装有菱形冷激气分配器,使冷激气均匀地进入催化剂层,用以调节塔内温度.低压法*塔的型式还有联邦德国Lurgi公司的管束型副产蒸汽*塔及美国电动研究所的三相甲醇*系统.70年代,我国轻工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300吨低压甲醇装置(*ICI专利技术).80年代,齐鲁石化公司第二化肥厂引进了联邦德国Lurge公司的低压甲醇*装置. 中压法是在低压法研究基础上进一步发展起来的,由于低压法*作压力低,导致设备体积相当庞大,不利于甲醇生产的大型化.因此发展了压力为10MPa左右的甲醇*中压法.它能更有效地降低建厂费用和甲醇生产成本.例如ICI公司研究成功了51-2型铜基催化剂,其化学组成和活性与低压*催化剂51-1型差不多,只是催化剂的晶体结构不相同,*成本比51-1型高贵.由于这种催化剂在较高压力下也能维持较长的寿命,从而使ICI公司有可能将原有的5MPa的*压力提高到l0MPa,所用*塔与低压法相同也是四段冷激式,其流程和设备与低压法类似. 3.简述天然气制甲醇的生产方法: 天然气是*甲醇的主要原料.天然气的主要组分是甲烷,还含有少量的其他烷烃、*烃与氮气.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,它是在管式炉中常压或加压下进行的.由于反应吸热必须从外部供热以保持所要求的转化温度,一般是在管间燃烧某种*气来实现,转化用的蒸汽直接在装置上靠烟道气和转化气的热量*. 由于天然气蒸汽转化法制的*气中,氢过量而一氧化碳与二氧化碳量不足,工业上解决这个问题的方法一是采用添加二氧化碳的蒸汽转化法,以达到合适的配比,二氧化碳可以外部供应,也可以由转化炉烟道气中回收.另一种方法是以天然气为原料的二段转化法,即在第一段转化中进行天然气的蒸汽转化,只有约1／4的甲烷进行反应,第二段进行天然气的部分氧化,不仅所得*气配比合适而且由于第二段反应温度提高到800℃以上,残留的甲烷量可以减少,增加了*甲醇的有效气体组分. 天然气进入蒸汽转化炉前需进行净化处理清除有害杂质,要求净化后气体含硫量小于0.1mL/m3.转化后的气体经压缩去*工段*甲醇. 4.简述煤、焦炭制甲醇的生产方法. 煤与焦炭是*甲醇粗原料气的主要固体*.用煤和焦炭制甲醇的工艺路线包括*的气化、气体的脱硫、变换、脱碳及甲醇*与精制. 用蒸汽与氧气(或空气、富氧空气)对煤、焦炭进行热*称为固体*气化,气化所得可燃性气体通称煤气是*甲醇的初始原料气,气化的主要设备是煤气发生炉,按煤在炉中的运动方式,气化方法可分为固定床(移动床)气化法、流化床气化法和气流床气化法.国内用煤与焦炭制甲醇的煤气化——般都沿用固定床间歇气化法,煤气炉沿用 UCJ炉.在国外对于煤的气化,目前已工业化的煤气化炉有柯柏斯-托切克(Koppers-Totzek)、鲁奇(Lurge)及温克勒(Winkler)三种.还有第二、第三代煤气化炉的炉型主要有德士古(Texaco)及谢尔-柯柏斯(Shell--Koppers)等. 用煤和焦炭制得的粗原料气组分中氢碳比太低,故在气体脱硫后要经过变换工序.使过量的一氧化碳变换为氢气和二氧化碳,再经脱碳工序将过量的二氧化碳除去. 原料气经过压缩、甲醇*与精馏精制后制得甲醇. 5．简述油制甲醇的生产方法. 工业上用油来*甲醇的油品主要有二类:一类是石脑油,另一类是重油. 原油精馏所得的220℃以下的馏分称为轻油,又称石脑油.以石脑油为原料生产*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.石脑油的加压蒸汽转化需在结构复杂的转化炉中进行.转化炉设置有辐射室与对流室,在高温、催化剂存在下进行烃类蒸汽转化反应.石脑油经蒸汽转化后,其组成恰可满足*甲醇之需要.既无需在转化前后补加二氧化碳或设二段转化,也无需经变换、脱碳调整其组成. 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*甲醇原料气有部分氧化法与高温裂解法两种途径.裂解法需在1400℃以上的高温下,在蓄热炉中将重油裂解,虽然可以不用氧气,但设备复杂,*作麻烦,生成炭黑量多. 重油部分氧化是指重质烃类和氧气进行燃烧反应,反应放热,使部分碳氢化合物发生热裂解,裂解产物进一步发生氧化、重整反应,最终得到以H2、CO为主,及少量CO2、CH4的*气供甲醇*使用.重油部分氧化法所生成的*气,由于原料重油中碳氢比高,*气中一氧化碳与二氧化碳含量过量,需将部分*气经过变换,使一氧化碳与水蒸气作用生成氢气与二氧化碳,然后脱除二氧化碳,以达到*甲醇所需之组成. *后的粗甲醇需经过精制,除去杂质与水,得到精甲醇. 6．简述联醇生产方法. 与*氨联合生产甲醇简称联醇,这是一种*气的净化工艺,以替代我国不少*氨生产用铜氨液脱除微量碳氧化物而开发的一种新工艺.
