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第四章 甲醇 陈朝晖 第三节 一氧化碳加氢合成甲醇 一 生产原理 1 脱硫原理： （1）常温氧化铁脱硫： Fe2O3 + 3H2S = Fe2S3 + 3H2O （2）钴钼加氢： RSH + H2 = RH + H2S COS + H2 = CO + H2S CS2 + 4H2 = CH4 + 2H2S RSR + H2 = RH + RH + H2S （3）氧化锌脱硫： H2S + ZnO = ZnS + H2O C2H5SH + ZnO = ZnS + C2H4 + H2O 2 转化原理： （1）一段转化炉 CH4+ H2O = CO +3H2 – Q （206.29kJ/mol） CnH2n+2 + nH2O = nCO + (2n+1)H2 – Q （165.27kJ/mol） CO2 + CH4 = 2CO + 2H2 – Q （247.30kJ/mol） CO + H2O = CO2 + H2 + Q （ 41.19kJ/mol） （2）二段转化炉 2H2 + O2 = 2H2O + Q CH4 + H2O = CO + 3H2 – Q CnH2n+2 + nH2O = nCO + (2n+1)H2 – Q CO + H2O = CO2 + H2 + Q 1)甲烷蒸汽转化反应理论基础 ② 转化炉管 Φ：70 ～120 mm 臂厚：11 ～ 18 mm 长度：10 ～12 m 二 甲醇合成原理： 副反应： 三 精馏rectify原理： 多次地运用汽化和部份冷凝的方法，完全分离混合液中各组份的连续操作。 小结 1 2 3 4 作业 1甲醇主要用于生产 ，消耗量占甲醇总产量的近 。 2 甲醇生产中使用的原料天然气中所含的硫化物包括哪些？为什么要进行脱硫处理？采用哪些方法？ 3 简述以天然气为原料，生产甲醇的工艺流程。 作业答案 1裂解反应的选择性定义：裂解反应中生成目的产物（乙烯、丙烯）的数量占总反应物数量的份额。 2原料烃的族组成、含氢量、芳烃指数、特性因数概念 族组成（简称PONA值）馏分油中的各种烃，按结构分成四大族： P-烷族烃； O-烯族烃 ；N-环烷族烃；A-芳香族烃。PONA值即各族烃的质量百分含量。 含氢量是指原料中氢的质量百分含量。 芳烃指数（BMCI值）也称馏分油的关联指数，是表示该油品芳烃含量的芳烃指数。关联指数愈大，则表示油品的芳烃含量愈高。 特性因数K 是表示烃类和石油馏分化学性质的一种指数。油品特性因数反映了油品的氢饱和程度，油品直链饱和烃愈多，其K值愈大，而芳烃含量愈高，则K值愈小。 3裂解炉出口温度：将690-720℃划分为浅度裂解；720-750℃划分为中度裂解； 750℃以上划分为深度裂解。 4 简述管式裂解炉原料适应性的变化 在管式裂解炉的裂解条件下，原料愈轻，乙烯收率愈高。随着烃分子量增大，N+A含量增加，乙烯收率下降，液态裂解产物收率逐渐增加。 5 简述管式裂解法生产的主要工艺参数 （1）排烟温度和烟气露点温度（2）烟气横跨温度和炉膛最高燃烧温度（3）物料横跨温度（4）稀释蒸汽比（5）裂解炉出口温度（6）废热锅炉出口温度 6 简述裂解工艺流程 裂解工艺流程包括原料油供给和预热系统、裂解和高压水蒸气系统、急冷油和燃料油系统、急冷水和稀释水蒸气等系统。（详见后） 7 裂解气的净化与分离的任务：就是除去裂解气中有害杂质，分离出单一烯烃产品或烃的馏分，为基本有机化学工业和高分子化学工业等提供原料。 14 裂解气含有少量炔烃，如乙炔、丙炔以及丙二烯等。 15 裂解气脱炔的必要性。 制聚乙烯时，为保持催化剂寿命，要限制乙炔含量。在高压聚乙烯生产中，由于乙炔的积累使乙烯分压降低，当乙炔积累过多，会引起爆炸，所以必须脱除少量乙炔。丙炔和丙二烯含于丙烯中，会影响以丙烯为原料的合成过程或聚合反应的顺利进行，所以丙炔、丙二烯也必须脱除。 16 什么是绿油。在选择加氢反应中吸附在催化剂表面上的乙炔易加氢二聚生成1，3－丁二烯等不饱和C4烃，继续反应生成C6～C24的高聚物。 17 简述深冷分离中顺序分离流程。（详见后） 18 除烃类裂解生产乙烯之外，乙烯生产的主要方法有哪几种。 除烃类裂解生产乙烯和丙烯之外，生产乙烯和丙烯的其他方法主要包括：1乙醇催化脱水制乙烯；2以甲烷或合成气为原料制乙烯；3由炼厂气（