庆华焦炉气制甲醇培训材料(已审版).doc

甲醇生产基础知识 操作技术问答 内蒙古庆华环保化学品有限责任公司 2006.11.8 前 言 甲醇是碳一化学的支柱产品，是重要的化工原料。碳一化学工业是指分子中含有一个碳原子的化合物（如CO、CO2、CH4、CH3OH、HCOOH、HCN）及其衍生体系为原料，以有机合成化学和催化化学为手段制造有机化工产品的化学工业的总称。固体原料煤炭，液体原料石脑油和渣油，气体原料天然气、油田气、焦炉气经部分氧化法或蒸汽转化法制得合成气，合成气的主要成份是CO 和H2, CO 加氢可制得甲醇，这就构成了碳一化工的基本原料。 由于甲醇化学性质活泼，能生产有广泛用途的甲醇系列产品，世界各国都把甲醇作为碳一化学工业的重要研究领域。甲醇已成为新一代能源和重要的化工原料，生产一系列深加工产品，并成为碳一化工的突破口。今后，在世界石油资源紧缺的情况下，以煤为原料生产甲醇就有希望成为替代石油的洁净燃料、化工原料和二次能源。 编写本书主要有如下特点： 针对庆华煤化有限公司焦炉气制甲醇工艺，从甲醇合成、甲烷转化、焦炉气精脱硫、甲醇精馏的基本原料入手，着重介绍焦炉气制甲醇的生产特点。 为便于操作工阅读，部分章节以问答形式，阐述甲醇生产的特点、原理及基本操作。 从焦炉气制甲醇原料气的精制、转化、合成、精馏等工序，分别讲述生产原理、工艺流程、主要设备选型、操作方法及安全卫生等。 我们编写本书的出发点在于：给初涉甲醇生产的操作人员及工程技术人员给予一定的启发及引导，并希望从中得到有益知识，且有助于上述人员技术水平的提高。但由于编者经验及时间有限，疏忽及遗漏之处在所难免、望读者给予指正，以励共勉。 甲醇项目部 2006-11-11 目 录 第1章 甲醇、甲醇工艺发展概况 8 1.1甲醇 8 1.1.1甲醇的性质 9 1.2甲醇的用途和市场需求 13 1.2.1用途 13 1.2.2 市场需求 15 1.3国内、外生产现状 18 1.3.1 国外生产技术概况 18 1.3.2国内生产技术概况 19 1.3.3国内、外甲醇生产技术的发展特点 20 1.4 甲醇合成催化剂 22 1.4.1 甲醇合成催化剂 22 1.4.2 反应机理 23 1.5甲醇合成工艺 25 1.5.1操作条件 26 1.5.2工艺流程 27 1.6甲醇合成反应器 29 1.6.1低压甲醇合成反应器的技术要求 29 1.6.2 Lurgi公司管壳型甲醇合成反应器 29 1.6.3 ICI公司多段冷激型甲醇合成反应器 29 1.6.4 MHI/MGC管壳-冷管复合型甲醇合成反应器 30 1.6.5 Tops?e径向流动甲醇合成反应器 30 1.6.6 MRF多段径向流动甲醇合成反应器 30 1.6.7 Linde公司等温型甲醇合成反应器 30 1.6.8 国外低压甲醇合成反应器发展趋势 31 第2章 甲醇生产基础知识 32 2.1 甲醇合成的基础知识 32 2.1.1合成甲醇的化学反应 32 2.1.2一氧化碳与氢气合成甲醇反应热的计算 32 2.1.3 合成甲醇的平衡常数 33 2.1.4 温度对甲醇合成反应的影响 33 2.1.5 压力对甲醇合成反应的影响 33 2.1.6 空速对甲醇合成反应的影响 34 2.1.7 碳氢比的控制对甲醇合成反应的影响 34 2.1.8 惰性气体含量对甲醇合成反应的影响 34 2.1.9 二氧化碳含量对甲醇合成反应的影响 35 2.1.10 入塔甲醇含量对甲醇合成反应的影响 35 2.1.11 氨进入甲醇合成系统的危害 35 2.1.12 石蜡类烷烃的生成与危害 36 2.1.13 甲醇合成催化剂对原料气净化的要求 36 2.2甲烷转化基础知识 36 2.2.1甲烷部分氧化（POM） 36 2.2.2 甲烷转化的化学反应 37 2.2.3 甲烷部分氧化制合成气反应的平衡常数 37 2.2.4 甲烷部分氧化制合成气的反应机理 38 2.2.5 催化剂积炭研究 39 2.2.6 催化剂 40 2.3 甲醇精馏的基础知识 40 2.3.1 粗甲醇精馏的意义 40 2.3.2 有关基本概念 40 2.3.3 精馏的分类及应用： 46 2.3.4.精馏操作的影响因素 47 2.3.5.开车前的准备工作、开车及停车 55 2.3.6.产品精甲醇的质量控制 63 2.4干法脱硫基础知识 65 2.4.1铁钼触媒及镍钼触媒对有机硫及烯烃的加氢转化反应 65 2.4.2氧化锰对H2S的吸收反应 66 2.4.3氧化锌对H2S的吸收反应 66 第3章 焦炉气合成甲醇 67 3.1 焦炉气合成甲醇工艺概述 67 3.2 工艺技术方案的比较和选择 69 3.2.1 焦炉气的压缩 69 3.2.2 加压