天然气制甲醇
第一部分产品概述
一、产品介绍：
1.1 物化性质：
纯甲醇为无色透明略带酒精气味的易挥发液体，甲醇分子式：CH4O，分子量 32.04，沸点64.5℃，熔点-97.8℃，和水相对密度0.7915(20/4℃)，闪点 12.22℃，自燃点463.89℃。
甲醇能和水以任意比相溶，但不形成共沸物，能和多数常用的有机溶剂(乙醇、乙醚、丙酮、苯等)混溶，并形成恒沸点混合物。甲醇能和一些盐如CaCl2、MgCl2等形成结晶化合物，称为结晶醇如CaCl2·CH3OH、MgCl2·6CH3OH，和盐的结晶水合物类似，甲醇遇热、明火或氧化剂易着火。遇明火会爆炸，蒸汽与空气混合物爆炸下限6%~36.5%（体积）。燃烧时无烟，火焰呈蓝色。甲醇具有脂肪族伯醇的一般性质,连有羟基的碳原子上的三个氢原子均可被一一氧化,或脱氢生成甲醛,再氧化成甲酸,甲酸氧化的最终产物是二氧化碳和水。试剂甲醇常密封保存在棕色瓶中置于较冷处。
1.2 用途：
甲醇是一种重要的有机化工原料，主要用于生产甲醛，消耗量要占到甲酵总产量的一半。目前用甲醇合成二甲醚、乙二醇、乙醛、乙醇也日益受到重视。甲醇是一种重要的有机溶剂，其溶解性能优于乙醇，可用于调制油漆。一些无机盐如碘化钠、氯化钙、硝酸铵、硫酸铜、硝酸银、氯化铵、氯化钠都或多或少地能溶于甲醇。作为一种良好的萃取剂，甲醇在分析化学中可用于一些物质的分离，还用于检验
和测定硼。甲醇还可以做防冻剂。甲醇经微生物发酵可生产甲醇蛋白，富含维生素和蛋白质，具有营养价值高而成本低的优点，是颇有发展前景的饲料添加剂，能广泛用于牲畜、家禽、鱼类的饲养。
甲醇是一种优良燃料可作能源，甲醇和汽油（柴油）或其它物质可混合成各种不同用途的工业用或民用的新型燃料，甲醇和汽油混合可作为燃料用于运输业。
二、甲醇行业介绍：
2.1 世界甲醇行业新特点：
1）装置大型化
全球已有12套百万吨级的甲醇装置，更有3套产能超过170万吨的装置。
2）装置原料地化
装置由以美湾为主的消费地向以天然气产地为主的原料地集中。
3）中国成为世界甲醇市场的新焦点
中国甲醇产能占世界的四分之一，中国由进口国成长为出口国，中国正向世界甲醇强国的地位发展。
2.2 我国甲醇行业的特点
1）甲醇生产规模是大、中、小并举，小企业厂数多，但产量比重不大，尤其随着大型甲醇装置的陆续建成投产，小企业的产量比重会越来越小。
2006年底，产能在3万吨以下的企业93家，占总企业数的425.5%；合计产能136.8万吨，只占全行业总产能的10%，当年产量
66.1万吨，只占总产量的7.46%。
小型甲醇装置主要是氮肥企业中与合成氨联产的联醇装置，由于受合理的氨醇比的限制，甲醇装置不能太大。
2）甲醇原料有煤炭、天然气、焦炉气，三者并举，以煤炭为主，这种原料结构原则上符合我国油气资源不足，煤炭资源相对丰富的国情。
具有关资料介绍，我国煤炭可开采出两位7650亿吨，石油可采储量为50亿吨，天然气预测资源约为38亿立方米，现探明可采储量约为2万亿立方米。目前在中国已探明的一次能源总量中，煤炭约占96%。以煤为主的能源结构是支撑中国发展的主要条件。从上世纪90年代起，我国每年石油进口数量不断增加，2006年进口原油1.45亿吨，同比增长14.2%，国产原油1.84亿吨，同比增长1.7%，进口依存度达到44.07%。
根据国家煤化工产业中长期发展规划，在2020年以前，要建设七大煤化工产业基地，稳步发展煤制石油替代产品，规划中明确提出，在煤炭资源丰富的地区，建设大型煤制甲醇生产基地及输配系统，将产品输往消费市场。山西、河北、内蒙、陕西等焦炭产地发展焦炉气制甲醇，推动甲醇企业向深加工方向发展。
3）甲醇生产技术中，联醇技术占重要地位
到2006年联醇产能613.8万吨，占总产能45%，联醇产量385.6万吨，占总产量43.5%。联醇技术与联碳技术（生产碳铵）、联碱技术一样，是我国自行开发的与合成氨生产过程密切关联的技术，联醇
的合成过程是合成氨净化过程的一部份，这项技术符合循环经济的理念，是资源综合利用，减少污染物排放的有效措施；联醇装置投资相对低，成本又一定的竞争力，合成氨联产甲醇应该肯定，政策上应与支持。近两年，在联醇技术的基础上又发展了联氨技术，就是以产醇为主，联产合成氨，这对于采用间歇气化法的煤头甲醇十分必要，富氨气和合成放空气作为合成氨的原料，有效降低甲醇成本。
目前，由于市场需求的拉动和甲醇价格的上升，调动了甲醇建设的热情，调查发现，在建的甲醇产能850万吨，已备案的3400万吨。
2.3 中国甲醇行业存在的风险：
1）产能风险——产能急剧膨胀供应严重过剩
近年产能、开工情况如下：
全球甲醇产能保持低水平平稳增长，与需求增长基本一致，开工率在高水平平稳运行。中国甲醇产能爆炸式增长。2006年占全球新增长产能的比重达72%，但开工率较低，且波动较大。
预计2009年前中国甲醇产能仍将保持近30%的年增长率，中国产能增速远远超过传统需求增速，这就意味着中国甲醇茶能降严重过剩。
2）成本风险——与国外装置相比成本偏高
中国甲醇行业的竞争力现状：中国甲醇装置开工率波动较大，可以看出我国甲醇行业易受外部影响，抗风险能力较弱。近年甲醇进口量下降，与国际能源价格升高、国际甲醇价格走强有相当关系。中国能源价格偏低，目前国家已出台相关政策，使国内能源价格逐步与国
际能源价格接轨。这将进一步减弱中国甲醇与国际甲醇的价格竞争力。
大型甲醇装置成本分析：国际大型甲醇装置制造成本较低，价格弹性较大，抗风险能力较强。中国甲醇装置制造成本较高，价格刚性较大，抗风险能力低。天然气装置甲醇虽然目前成本较低，但面临较大的涨价压力。
甲醇行业的新动向：由于能源价格的高涨，全球甲醇装置由消费地向原料地迁移。我国能源行业纷纷延伸产业链，都有大型甲醇装置的建设计划。
3）运输风险——产地到消费地运输方式：火车
国际甲醇产品主要运输方式：船运、管道。中国能源基地的分布以内陆居多，因此大部分在建拟建甲醇装置都在蒙、陕、豫、晋等西部地区，外运到主要消费地是以铁路为主。中国铁路运力相当紧张，在未来相当长的时间内运力不会有根本性提高。铁路运费呈上涨态势，2006年4月10日起，铁路运费平均上涨0.44分/(吨公里)，涨幅达5%。甲醇的特性要求使用专用槽车，空返且运力浪费，使铁路运输的紧张程度进一步加剧。
由于甲醇产品的价格决定了运输成本占的比重较大，达到15%～30%。国内运输的紧张状况使内地甲醇到沿海地区的稳定性、灵活性不够，不能及时根据顾客的需求进行调整。
4）能源风险——能源供应紧张价格持续上升
中国是个多煤、少气、缺油的国家，中国甲醇的原料多以煤炭为
主，其余为天然气，以及少量的焦炉气、工业尾气等。随着炼焦行业的发展以及越来越高的环保要求，焦炉气制甲醇受到广泛关注。
近年中国工业的快速发展所造成的能源紧张，煤的优势非但不能体现，反而令企业生产成本普遍显著上扬，而天然气也面临价格上涨压力。从长期看来，中国能源供应将保持适度的紧张状态，尤其是天然气，供应能力可能远远落后于需求。焦炉气制甲醇受到处理成本高，单位气源有限，规模难以作大等因素的制约。
5）下游风险——下游需要增长存在不确定性
中国甲醇传统用途：制甲醛、MTBE、醋酸、农药等等。传统领域需求增长相当平稳。
中国甲醇新用途：醇醚燃料、甲醇制烯烃等领域炒作较热，但进入门槛高，前景不明朗，目前尚未形成实质性需求。中国新建甲醇装置在做评估书的时候，都相当看好醇醚燃料以及醇制烯烃等领域的消费前景。甲醇直接作为燃料使用还未成定局，其对环境、对设备的影响还有待研究评估，目前只有山西、黑龙江等少数几个省颁布了地方标准，还没有形成统一的国家标准。
2.4 中国甲醇行业的机遇
1）行业整合机遇
中国甲醇行业的超常规发展，产能的急剧膨胀，使行业整合具有可能和克操作性。通过行业整合，使中国甲醇企业做大做强，在提升企业综合实力的同时，称为具有国际竞争力的企业。
2）下游发展机遇
国民经济的快速发展，使甲醇下游行业保持较快的增长速度。下游新的消费领域虽然存在诸多不确定因素，但在战略上还是具有巨大发展空间的，技术、资金以及成本的比较优势，是最终的决定因素。
3）能源储备机遇
甲醇作为一种替代燃料，其作用已得到广泛认同。安全性、标准性、持续的价格比较优势、配送体系等是有待突破的瓶颈。
总之，中国甲醇行业风险与机遇并存，建立中国甲醇行业规范、有序的竞争机制，设立行业价格指数和综合能耗统计制度非常必要。不断寻求发展机遇，使中国甲醇行业更加健康地发展壮大，成为世界甲醇强国。
三、甲醇市场分析：
3.1 供需状况及产能分布
我国是甲醇生产和消费大国，2006年甲醇总产量886万吨，占世界产量的21.7%。甲醇是我国氮肥行业非氮肥产品产量最大的化工产品，2006年全国共有甲醇生产企业219家，其中氮肥生产企业190家，氮肥企业的甲醇产量544万吨，占全国甲醇总产量的61.4%。
2006年甲醇产量特点：先扬后抑再阶梯式上扬，产量大幅增长。2006年国产甲醇供给地区分布特点：80%的企业集中在华东、华北和华中地区，这些地区大都以合成氨联产甲醇为主，装置规模小，便于调节生产，而偏远的西北、东北、西南地区，多数为甲醇企业，装置规模大，企业数量少。
2006年甲醇表观消费情况：近几年，我国甲醇需求呈较快的增长
趋势，2001-2006年平均年增长22.5%，2006年表观消费量980万吨，同比增长25.2%。产量增长较需求增长快，这五年产量年均增长34.1% ，而净进口量在下降，年均下降4.3%。
2006年各地区甲醇消费情况：中国氮肥工业协会通过对全国近百家生产甲醇企业的销售调查，华东地区位居甲醇消费榜首，2006年消费甲醇量占全国49.8%，其次为华南地区占20.4%，华中地区占10.9%，华北地区占9%，东北地区占4.3%，西北西南地区各占2.3%。2006年我国甲醇消费分布图如下：
3.2 我国甲醇供需平衡分析
2006年我国甲醇供需基本平衡，国产甲醇供给比例在上升，比例占90.4%，进口比例在下降，占总需求的11.5%，1-8月份甲醇行情相对稳定。8月以后，由于国际甲醇供应紧张，价格猛涨，导致国内甲醇出口激增，进口甲醇下降，特别是9-12月份共进口甲醇24.5万吨，同比下降53.1%，少进口27.7万吨，而9-12月份国产甲醇出口12.8万吨，同比增长1016.4%，多出口11.6万吨，因此国内甲醇资源量减少39.4万吨，占这个时期甲醇表观消费量的11.4%，导致国内及沿海口岸甲醇供给失衡，因此这个时期甲醇价格急剧上升。
第二部分甲醇的工业生产方法简介
2．2 甲醇的合成方法
目前世界上合成甲醇的工业生产方法有美国卜内门(ICI)公司的低压和中压法，德国鲁奇(Lur—gi)公司的低压和中压法，日本三菱瓦斯化学公司MGC低压法，丹麦托普索公司节能型低压法以及德国巴斯夫(BASF)公司的高压法等。我国小规模装置主要采用高压法，引进装置则采用低压法。其中川维引进ICI法，齐鲁引进鲁奇法。与高压法比较低压法的优点是：能量消耗少，操作费用低，产品纯度高，设备费用低，故新建厂大多采用低压法。国内低压法已经投入生产，并对催化剂进行了研究，已取得了好的进展。
(1)德国巴斯夫公司的高压法这是最先实现工业化的甲醇生产工艺，由于其操作条件苛刻，能耗大，成本高，所以已逐步被中、低压法工艺所取代。
(2)ICI低压法这是目前工业上广泛采用的合成甲醇的方法。其工艺过程为：脱硫、转化、压缩、合成、精馏。特点：在采用不同原料时开车简单，操作可靠，并且不同生产能力的工厂均能使用离心式压缩机，产品纯度高，能充分利用反应热。
(3)鲁奇渣油联醇法，我国山东齐鲁石化公司引进此方法。特点：热利用率高，在能量利用方面经济效果大。目前低压法合成甲醇工艺中，鲁奇法和ICI法在技术上比较成熟。
(4)中压法(ICI)公司、丹麦托普索公司、日本三菱瓦斯化学公司都有成功的方法，中压法与低压法相比，工艺过程相同，但在投资和综合指标上都要略高一点。
其中有以下
1. 天然气制甲醇的生产方法
天然气是制造甲醇的主要原料.天然气的主要组分是甲烷,还含有少量的其他烷烃、烯烃与氮气.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燃料气来实现,转化用的蒸汽直接在装置上靠烟道气和转化气的热量制取.
由于天然气蒸汽转化法制的合成气中,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,不仅所得合成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,增加了合成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合成工段合成甲醇.
2. 煤、焦炭制甲醇的生产方法
煤与焦炭是制造甲醇粗原料气的主要固体燃料.用煤和焦炭制甲醇的
工艺路线包括燃料的气化、气体的脱硫、变换、脱碳及甲醇合成与精制.
用蒸汽与氧气(或空气、富氧空气)对煤、焦炭进行热加工称为固体燃料气化,气化所得可燃性气体通称煤气是制造甲醇的初始原料气,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、甲醇合成与精馏精制后制得甲醇.
3．油制甲醇的生产方法
工业上用油来制取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
原料生产合成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,其组成恰可满足合成甲醇之需要.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.以重油为原料制取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,操作麻烦,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的合成气供甲醇合成使用.重油部分氧化法所生成的合成气,由于原料重油中碳氢比高,合成气中一氧化碳与二氧化碳含量过量,需将部分合成气经过变换,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,以达到合成甲醇所需之组成.
合成后的粗甲醇需经过精制,除去杂质与水,得到精甲醇.
4．联醇生产方法
与合成氨联合生产甲醇简称联醇,这是一种合成气的净化工艺,以替代我国不少合成氨生产用铜氨液脱除微量碳氧化物而开发的一种新工艺.
联醇生产的工艺条件是在压缩机五段出口与铜洗工序进口之间增加一套甲醇合成的装置,包括甲醇合成塔、循环机、水冷器、分离器和粗甲醇贮槽等有关设备,工艺流程是压缩机五段出口气体先进人甲醇合成塔,大部分原先要在铜洗工序除去的一氧化碳和二氧化碳在甲醇合成塔内与氢气反应
生成甲醇,联产甲醇后进入铜洗工序的气体一氧化碳含量明显降低,减轻了铜洗负荷,同时变换工序的一氧化碳指标可适量放宽,降低了变换的蒸汽消耗,而且压缩机前几段气缸输送的一氧化碳成为有效气体,压缩机电耗降
低.
联产甲醇后能耗降低较明显,可使每吨氨节电50kw.h,节省蒸汽0.4t,折合能耗为200万kJ.联醇工艺流程必须重视原料气的精脱硫和精馏等工序,以保证甲醇催化剂使用寿命和甲醇产品质量。
5．简述联醇生产方法
与合成氨联合生产甲醇简称联醇,这是一种合成气的净化工艺,以替代我国不少合成氨生产用铜氨液脱除微量碳氧化物而开发的一种新工艺.
联醇生产的工艺条件是在压缩机五段出口与铜洗工序进口之间增加一套甲醇合成的装置,包括甲醇合成塔、循环机、水冷器、分离器和粗甲醇贮槽等有关设备,工艺流程是压缩机五段出口气体先进人甲醇合成塔,大部分原先要在铜洗工序除去的一氧化碳和二氧化碳在甲醇合成塔内与氢气反应生成甲醇,联产甲醇后进入铜洗工序的气体一氧化碳含量明显降低,减轻了铜洗负荷,同时变换工序的一氧化碳指标可适量放宽,降低了变换的蒸汽消耗,而且压缩机前几段气缸输送的一氧化碳成为有效气体,压缩机电耗降低.
联产甲醇后能耗降低较明显,可使每吨氨节电50kw.h,节省蒸汽0.4t,折合能耗为200万kJ.联醇工艺流程必须重视原料气的精脱硫和精馏等工序,以保证甲醇催化剂使用寿命和甲醇产品质量.
第三部分以天然气为原料生产甲醇的工艺流程和
各工序控制要点
天然气法合成甲醇生产工艺举例
2．3．1工艺流程说明
(1)转化工段
由管网来的天然气压力为1．15MPa，温度为常温，其硫含量为0．1ppm。经原料气压缩机升压至2．5MPa，进入蒸汽转化炉预热到250℃，然后天然气与汽提塔顶出口汽提蒸汽相混合，混合后的水碳比由汽提塔的蒸汽加入量调节，使混合原料气的水碳比为3左右。然后再经对流段的原料蒸汽混合气加热盘管加热至510℃，进入一段转化炉管内，发生转化反应。在此，天然气与蒸汽反应生成H2 、CO、CO 2，反应后出炉管的气体温度为800℃左右，出口CH4 约为3．0％。工艺气首先经过废热锅炉，产生3．9MPa的蒸汽。然后经过锅炉给水加热器，将脱盐水加热至225℃，这时，转化气去预精馏塔塔底再沸器，回收工艺气中的大部分低位能，工艺气出预精馏塔塔底再沸器后经水冷分水后，即得到新鲜合成气。
工艺流程图如下：
(2)合成工段
合成气经合成气压缩机压缩，与循环气混合升压至5．5MPa后，首先经过合成塔进出气换热器加热，进入合成塔，合成气进塔温度为225℃左右，在此，合成气进行甲醇合成反应，放出的热量用于产生蒸汽。反应后的气体出塔温度为255℃，甲醇出口浓度为55％左右。出合成塔的高温气体热量用于加热入塔合成气，然后经水冷至40℃左右，冷凝分离出粗甲醇。不凝的气体经驰放少量惰性气体后，大部分循环回合成气压缩机循环段，与新鲜气混合再进合成塔。弛放气大部分返回至一段炉作燃料使用。ICI反应器属等温型列管反应器，反应热靠管外沸腾的水很快移走，产生3．9MPa的饱和蒸汽。该蒸汽降压后和转化工段产生的3．9MPa的饱和蒸汽一起过热到360℃，作为合成压缩机驱动透平的动力，以及汽提塔的汽提蒸汽。
(3)精馏工段
预塔操作压力0．103MPa，粗甲醇送入预塔前须加热到沸点70℃，然后在塔内分离成塔顶气和塔底液，塔顶气主要是含甲醇的轻馏分，塔底再沸器用合成气加热保持塔底液在沸腾状态。由于预塔顶引出的轻馏分量甚少，可考虑将其直接送一段转化炉作燃料。预塔后甲醇的蒸馏采用节能型蒸馏流程，即用两个串联的蒸馏塔实现甲醇的精馏，一塔在0．61MPa运行，塔顶可获得120℃的甲醇馏出物，且作为二塔再沸器热源。塔顶气冷凝后即成为高质量的甲醇产品，其产量约占总产量的55％。塔底液在142℃左右通过上述料釜液换热器降温到约91℃入二塔，二塔操作压力为0．103MPa。
常压精馏塔塔底污水含甲醇≤0．1％。本流程将上述废水大部分作萃取水循环用于预塔，余量则送往转化工段中的汽提塔经汽提处理后，作除盐水回收，从而实现了甲醇蒸馏过程中废水的零排放。
(4)蒸汽平衡
整个甲醇装置共有二处可副产蒸汽，一是一段转化后工艺气，温度为800℃的转化废热锅炉；二是甲醇合成塔废锅。两废锅副产蒸汽，它们的压力为3．9MPa，这些蒸汽再在一段炉对流段中的蒸汽过热器过热至360℃左右，然后供中压蒸汽用户——合成压缩机驱动透平以及汽提塔。合成压缩机驱动透平为抽汽凝汽式，抽出的0．6MPa低压蒸汽供精馏、脱氧槽等低压蒸汽用户用，中低压蒸汽管网与老厂联网，便于互相调剂，稳定生产，节省投资。整个装置的冷凝液全部回收，送往除盐水站净化处理。
2．3．2消耗指标
每吨甲醇耗970．763 m 3天然气，其中生产每吨甲醇燃烧270 m 3天然气，转化天然气700．76m3，尾气量1200万~1300万m 3甲醇。
第四部分主要设备
主要设备包括反应器、精馏塔、冷却换热设备、压缩机和泵、催化剂等五类。其国产化前景分析如下:
（1）反应器类
①转化炉是合成气制备工序的核心设备 ,其国产化情况也分三类:一是完全可立足于国产化的技术且国内已有类似设备;二是可立足于国产化但国内尚无同类设备;三是实现中小型的国产化 ,但大型化装置需进一步攻关。这三类方案均不需开发或引进技术 ,见表9。
②甲醇合成塔建议采用华东理工大学和兰州设计院合作开发的甲醇合成塔型式 ,即多段径向冷激型甲醇合成塔或绝热 - 管束型甲醇合成塔。
(2)精馏塔类多为浮阀塔 ,国内已完全可自行设计制造。
(3)冷却换热设备类均为普通的换热器 ,不需引进。
(4)压缩机类均为离心式 ,国内均能自行设计和制造。
(5)催化剂类均立足于国内自行生产的催化剂。
第五部分甲醇生产中的“三废”处理
(1)废气
甲醇装置废气排放点为一段转化炉烟气囱排出烟道气，其主要成分为CO
2
，
O 2，N
2
，对大气无毒害物质，环境无控制指标；
(2)废水
主要排出废水为甲醇精馏塔塔底废水和转化酸性冷凝液，废水可送至除盐水
再处理后用作锅炉给水，产生的废气进入转化炉回收利用，做到无污水排放：
(3)废渣
主要是旧触媒更换排出，旧触媒多为贵金属成分，需要送回催化剂厂回收处理。
第六部分甲醇生产中的安全注意事项
1、甲醇生产安全措施
（1）危险性概述
健康危害：对中枢神经系统有麻醉作用；对视神经和视网膜有特殊选择作用，引起病变；可致代射性酸中毒。
急性中毒：短时大量吸入出现轻度眼上呼吸道刺激症状（口服有胃肠道刺激症状）；经一段时间潜伏期后出现头痛、头晕、乏力、眩晕、酒醉感、意识朦胧、
谵妄，甚至昏迷。视神经及视网膜病变，可有视物模糊、复视等，重者失明。代谢性酸中毒时出现二氧化碳结合力下降、呼吸加速等。
慢性影响：神经衰弱综合征，植物神经功能失调，粘膜刺激，视力减退等。皮肤出现脱脂、皮炎等。
燃爆危险：该品易燃，具刺激性。、6 K% {( ~$ E 5 i# O
皮肤接触：脱去污染的衣着，用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。0 l+ X6 V2 ?: }0 O
眼睛接触：提起眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗。就医。/ J" g0 Y0 c7 l- T& r* h
吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸。就医。# R: G- z$ l+ V4 v: t
食入：饮足量温水，催吐。用清水或 1％硫代硫酸钠溶液洗胃。就医。& W" g+ A! D0 w: Z3 y
危险特性：易燃，其蒸气与空气可形成爆炸性混合物，遇明火、高热能引起燃烧爆炸。与氧化剂接触发生化学反应或引起燃烧。在火场中，受热的容器有爆炸危险。其蒸气比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇火源会着火回燃。
有害燃烧产物：一氧化碳、二氧化碳。
灭火方法：尽可能将容器从火场移至空旷处。喷水保持火场容器冷却，直至灭火结束。处在火场中的容器若已变色或从安全泄压装置中产生声音，必须马上撤离。灭火剂：抗溶性泡沫、干粉、二氧化碳、砂土。
（2）泄漏应急处理
应急处理：迅速撤离泄漏污染区人员至安全区，并进行隔离，严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器，穿防静电工作服。不要直接接触泄漏物。尽可能切断泄漏源。防止流入下水道、排洪沟等限制性空间。
小量泄漏：用砂土或其它不燃材料吸附或吸收。也可以用大量水冲洗，洗水稀释后放入废水系统。
大量泄漏：构筑围堤或挖坑收容。用泡沫覆盖，降低蒸气灾害。用防爆泵转移至槽车或专用收集器内，回收或运至废物处理场所处置。
（3）操作处置与储存
操作注意事项：密闭操作，加强通风。操作人员必须经过专门培训，严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴过滤式防毒面具（半面罩），戴化学安全防护眼镜，穿防静电工作服，戴橡胶手套。远离火种、热源，工作场所严禁吸烟。使用防爆型的通风系统和设备。防止蒸气泄漏到工作场所空气中。避免与氧化剂、酸类、碱金属接触。灌装时应控制流速，且有接地装置，防止静电积聚。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。
储存注意事项：储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。库温不宜超过30℃。保持容器密封。应与氧化剂、酸类、碱金属等分开存放，切忌混储。采用防爆型照明、通风设施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料。
1.1 包装及贮运：
工业甲醇应用干燥、清洁的铁制槽车、船、铁桶等包装，并定期清洗和干燥。工业甲醇应贮存在干燥、通风、低温的危险品仓库中，避免日光照射并隔绝热源、二氧化碳、水蒸汽和火种，贮存温度不超过30℃，贮存期限6个月。槽车、船、铁桶在装运甲醇过程中应在螺丝口加胶皮垫密封，避免漏损，运输工具应有接地设施。
公路运输，目前汽车运输槽车型号比较复杂，普遍大型槽车为43.5吨（按照安全充装标准，充装量应该为容积的85％，受季节因素影响，冬季47吨，夏季40吨）；铁路运输，铁路运输槽车为国家铁道部指定的包头一机、哈尔滨重工和锦西机务等单位生产，设计规格统一为30M3（折合48吨，至少留有5％的空隙）；水路运输，水陆运输方面拥有各类载重吨位运输甲醇船舶（专业甲醇运输船舶45000吨，综合运输船舶运输甲醇能力各吨位不等）。内河水运主要为1000－2000吨船舶。
1.2 毒性和防护：
工业甲醇液体及气体都是剧毒的，应避免接触皮肤和吸入蒸汽，如果溅到皮肤上和眼睛里应迅速用大量清水冲洗，在工业甲醇作业处应有防毒面具、橡皮手套、防护眼镜等安全用具以备需用，包装容器应有“易燃”、“剧毒”等危险品标志。
第七部分毕业设计总结和体会
通过此次毕业设计，我不仅把知识融会贯通，而且丰富了大脑，同时在查找资料的过程中也了解了许多课外知识，开拓了视野，认识了将来电子的发展方向，使自己在专业知识方面和动手能力方面有了质的飞跃。
毕业设计是我作为一名学生即将完成学业的最后一次作业，他既是对学校所学知识的全面总结和综合应用，又为今后走向社会的实际操作应用铸就了一个良好开端，毕业设计是我对所学知识理论的检验与总结，能够培养和提高设计者独立分析和解决问题的能力；是我在校期间向学校所交的最后一份综和性作业，从老师的角度来说，指导做毕业设计是老师对学生所做的最后一次执手训练。其次，毕业设计的指导是老师检验其教学效果，改进教学方法，提高教学质量的绝好机会。
毕业的时间一天一天的临近，毕业设计也接近了尾声。在不断的努力下我的毕业设计终于完成了。在没有做毕业设计以前觉得毕业设计只是对这几年来所学知识的大概总结，但是真的面对毕业设计时发现自己的想法基本是错误的。毕业设计不仅是对前面所学知识的一种检验，而且也是对自己能力的一种提高。通过这次毕业设计使我明白了自己原来知识太理论化了，面对单独的课题的是感觉很茫然。自己要学习的东西还太多，以前老是觉得自己什么东西都会，什么东西都懂，有点眼高手低。通过这次毕业设计，我才明白学习是一个长期积累的过程，在以后的工作、生活中都应该不断的学习，努力提高自己知识和综合素质。
总之，不管学会的还是学不会的的确觉得困难比较多，真是万事开头难，不知道如何入手。最后终于做完了有种如释重负的感觉。此外，还得出一个结论：知识必须通过应用才能实现其价值！有些东西以为学会了，但真正到用的时候才发现是两回事，所以我认为只有到真正会用的时候才是真的学会了。
在此要感谢我们的指导老师张老师对我悉心的指导，感谢老师们给我的帮助。在设计过程中，我通过查阅大量有关资料，与同学交流经验和自学，并向老师请教等方式，使自己学到了不少知识，也经历了不少艰辛，但收获同样巨大。在整个设计中我懂得了许多东西，也培养了我独立工作的能力，树立了对自己工作能力的信心，相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。而且大大提高了动手的能力，使我充分体会到了在创造过程中探索的艰难和成功时的喜悦。虽然这个设计做的也不太好，但是在设计过程中所学到的东西是这次毕业设计的最大收获和财富，使我终身受益。
第八部分参考文献
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天然气制甲醇工艺总结word精品
天然气制甲醇工艺技术总结 中化二建集团有限公司王瑞军 工程名 称：内蒙古天野化工油改气联产20万吨/年甲醇项目 工程地点：内蒙古呼和浩特巾 开工日期：2004年5月 竣工日期：2005年11月 投资金 额： 约6亿元人民币 1甲醇装置简介 1.1内蒙古天野化工集团为调整产品结构，开拓碳一化工领域产品，增强企业参与市场的竞争能力，解决企业生存发展问题，以天然气取代重油为原料，采用非催化部分氧化技术对现有的30万吨/年合成氨生产装置进行技术改造，同时增建一套以天然气为原料年产20万吨的甲醇装置。 1.2 本项目由中国五环科技有限公司设计，中化二建集团有限公司承建。所采用的技术均为国产。所选用的设备除三台天然气压缩机组为进口外，其余均为国产。设计日产甲醇667吨，日耗天然气608500立方米。装置采用：变频电机驱动离心式天然气压缩、 2.5MPa 补碳一段蒸汽转化炉、蒸汽透平驱动离心式合成气压缩机、8.0MPa林达均温合成塔、三塔 精馏、普里森膜分离氢回收、MEA二氧化碳回收工艺。另外还为合成氨配套一台蒸汽透平驱动离心式天然气压缩机。 2甲醇装置工艺特点 2.1 天然气压缩工序 天然气压缩工序是将1.25MPa( A)天然气压缩至蒸汽转化要求的压力2.85MPa(A)。天然气压缩机组采用德国阿特拉斯生产的电机驱动的离心式压缩机组?离心压缩机的显著 特点是单机打气量大。运转平稳无脉冲、维修少、无需备用，与蒸汽透平驱动相比投资少，占地面积较小。 2.2 天然气转化工序 2.2.1天然气转化工序是通过天然气和蒸汽转化反应生产甲醇合成需要的合成气。天然气转化工序只设一段转化炉，转化炉采用顶烧方箱炉，对流段为水平布置，水碳比为 3.2, 转化炉出口转化气温度855E，压力2.19MPa,甲烷含量约2.5% (干基)。 2.2.2 原料天然气脱硫采用钻钼加氢串氧化锌脱硫工艺，氧化锌脱硫槽采用双塔，可并联可串联保证天然气中总硫小于O.IPPn,同时脱硫剂更换不影响生产。
煤制甲醇工艺设计
煤制甲醇工艺流程化设计 主反应为：C + O 2 → C O + C O 2 + H 2 → C H 3O 副反应为： 1 造气工段 （1）原料：由于甲醇生产工艺成熟,市场竞争激烈,选用合适的原料就成为项目的关键,以天然气和重油为原料合成工艺简单，投资相对较少，得到大多数国家的青睐，但从我国资源背景看，煤炭储量远大于石油、天然气储量，随着石油资源紧缺、油价上涨，在大力发展煤炭洁净利用技术的形势下，应该优先考虑以煤为原料,所以本设计选用煤作原料。 图1-1 甲醇生产工艺示意图 （2）工艺概述：反应器选择流化床，采用水煤浆气化激冷流程。原料煤通过粉碎制成65%的水煤浆与99.6%的高压氧通过烧嘴进入气化炉进行气化反应，产生的粗煤气主要成分为CO ，CO 2，H ２等。 2423CO H CH H O +?+2492483CO H C H OH H O +?+222CO H CO H O +?+
2 净化工段 由于水煤浆气化工序制得粗煤气的水汽比高达1.4可以直接进行CO变换不需加入其他水蒸气，故先进行部分耐硫变换，将CO转化为CO2，变换气与未变换气汇合进入低温甲醇洗工序，脱除H2S和过量的CO2，最终达到合适的碳氢比，得到合成甲醇的新鲜气。 CO反应式： CO+H O=CO+H 222 3 合成工段 合成工段工艺流程图如图1。 合成反应要点在于合成塔反应温度的控制，另外，一般甲醇合成反应10～15Mpa的高压需要高标准的设备，这一项增加了很大的设备投资，在设计时，选择目前先进的林达均温合成塔，操作压力仅5.2MPa，由于这种管壳式塔的催化剂床层温度平稳均匀，反应的转化率很高。在合成工段充分利用自动化控制方法，实行连锁机制，通过控制壳程的中压蒸汽的压力，能及时有效的掌控反应条件，从而确保合成产品的质量。 合成主反应： CO+2H=CH OH 23 主要副反应： CO+3H=CH OH+H O 2232 4 精馏工段 精馏工段工艺流程图见图2。 合成反应的副产主要为醚、酮和多元醇类，本设计要求产品达质量到国家一级标准，因此对精馏工艺的合理设计关系重大，是该设计的重点工作。设计中选用双塔流程，对各物料的进出量和回流比进行了优化，另外，为了进一步提高精甲醇质量，从主塔回流量中采出低沸点物继续进预塔精馏，这一循环流程能有效的提高甲醇的质量。
甲醇制氢生产装置设计
过程装备与控制工程专业课程设计 设计计算说明书 设计题目：生产能力为2600N m3/h 甲醇制氢生产装置设计 设计人： JOY 学号： 1201160315 班级：过装XXXX 组号：第四组 指导教师： XXXXXXXXXX 设计时间： 2019年12月18日至2019年1月 9 日 南京工业大学机械与动力工程学院
目录 前言 (1) 第一章摘要 (2) 第二章设计任务书 (3) 2.1设计参数 (3) 2.2计算内容 (3) 2.3图纸清单 (3) 第三章甲醇制氢工艺设计 (4) 3.1 甲醇制氢工艺流程 (4) 3.1 物料衡算 (4) 3.1.1 依据 (4) 3.1.2 投料计算量 (4) 3.1.3 原料液储罐（V0101） (4) 3.1.4 原料液储罐（E0101）、汽化塔（T0101）、过热器（E0103） (5) 3.1.5 转化器（R0101） (5) 3.1.6 吸收塔和解析塔 (5) 3.1.7 PSA系统 (5) 3.1.8 各节点的物料量 (5) 3.2 热量衡算 (7) 3.2.1 气化塔顶温度确定 (7) 3.2.2 转化器（R0101） (7) 3.2.3 过热器（E0102） (7) 3.2.4 汽化塔（T0101） (8) 3.2.5 预热器（E0101） (8) 3.2.6 冷凝器（E0103） (9) 第四章冷凝器设计 (9) 4．1 换热器段工艺计算 (9) 4．1．1，原始数据 (10) 4．1．2，定性温度与物性参数 (10) 4．1．3,物料与热量衡算 (10) 4．1．4，有效平均温差 (11) 4．1．5，初算传热面积 (11) 4．1．6,换热器结构设计 (11) 4．1．7，管程传热与压降 (12) 4．1．8、壳程传热与压降 (13) 4．1．9，总传热系数 (14) 4．1．10传热面积与壁温核算 (14) 第五章详细结构设计与强度设计 (15) 5.1确定所有零部件的尺寸和材料，并对换热设备所有受压元件进行强度计算 (15) 5.2 结构设计 (16) 5.2.1筒体 (16) 5.2.2封头 (17) 5.2.3管程接管补强计算（按照GB150-1998 等面积补强法） (18) 5.2.4壳程接管补强计算（按照GB150-1998 等面积补强法） (19)
煤化工工艺汇总
煤化工工艺汇总煤化工工艺路线图
煤制甲醇典型工艺路线图 1、合成甲醇的化学反应方程式： （1）主反应： CO+2H2=CH3OH+102.5KJ/mol （2）副反应 2CO+4H2=CH3OCH3+H2O+200.2 KJ/mol CO+3H2=CH4+H2O+115.6 KJ/mol 4CO+8H2=C4H9OH+3H2O+49.62 KJ/mol CO2+H2=CO+H2O-42.9 KJ/mol 2、甲醇合成气要求氢碳比f=(H2-CO2)/(CO+CO2)≈2.05~2.10，由于煤炭气化所得到的水煤气CO含量较高，H2含量较低，因此水煤气须经脱硫、变换、脱碳调整气体组成，以达到甲醇合成气的要求。 3、CO变换反应
CO+H2O(g)=CO2+H2 （放热反应） 4、水煤气组分与甲醇合成气组分对比 气体种类气体组分（%） CO H2CO2CH4水煤气37.350.0 6.50.3甲醇合成气29.9067.6429.900.1 天然气制甲醇工艺流程图 1、合成甲醇的化学反应方程式： CH4+H2O=CH3OH+H2 2、甲醇合成气要求氢碳比f=(H2-CO2)/(CO+CO2)≈ 2.05~2.10，由于天然气甲烷含量较高，因此要对天然气进行蒸 汽转化，生成以H2、CO和CO2位主要成分的转化气。由于蒸汽转化反应是强吸热反应，因此还要对天然气进行纯氧部分氧化
以获取热量，使得蒸汽转化反应正常连续进行，最终达到甲醇合成气的要求。 3、蒸汽转化反应 CH4+H2O(g)=CO+H2（强吸热反应） 4、纯氧部分氧化反应 2CH4+O2=2CO+4H2+35.6kJ/mol CH4+O2=CO2+2H2+109.45 kJ/mol CH4+O2=CO2+H2O+802.3 kJ/mol 5、天然气组分与甲醇合成气组分对比 气体种类气体组分（%） CO H2CO2CH4天然气----------- 3.296.2甲醇合成气29.9067.6429.900.1石油化工、煤炭化工产品方案对比（生产烯烃）
001合成甲醇工艺流程
、工艺流程 A?联氨工艺流程图： 1.Ф2600煤气炉固定层间歇气化、生产的低氮煤气经集中余热回收，集中洗涤降温除尘去气柜。 2.出气柜的低氮煤气罗茨鼓风机加压后经冷却湿法脱硫静电除焦一部分气体进原压缩机一段、二段加压后，去变换将多余的CO变换为氢气，变换率和气体组成由集散控制，如果原小氮肥厂产品为碳铵经碳化系统脱碳并生产碳酸氢铵，碳化气仍然进原压缩系统 3.4段将气体压缩至5.0MPa 。 3.脱硫后大部分低氮煤气经低压机、脱硫、脱碳除去CO2经低压机将煤气压缩至5.0MPa与碳化气汇合去低压甲醇合成。 4.低压甲醇新鲜气组成H2：69.61%，CO:20.33%，N2：9.01%经低压甲醇合成后生产粗甲醇，放空气组成 H2：72.49%，CO：5.4%，CO2:0.33%，N2：20.12% 经原压缩机，将原料气压缩至30.0Mpa经甲醇化将CO，CO2净化并生产粗甲醇，微量的CO，CO2经甲烷化进行氨的合成。
B·低压甲醇工艺 1.小氮肥目前新建低甲醇工程一般方法是保持原化肥生产工艺路线，新建一套低压甲醇生产线，将低压甲醇的放空气回到合成氨系统。 2.煤气、脱硫、变换等必须二个系统，生产二种煤气（半水煤气和水煤气），操作和管理较复杂。 C·工艺流程特点 1.联氨新工艺流程既保留了原小氮肥厂合成氨工艺流程，又发挥了低压甲醇的优越性，避免了低压甲醇煤气化隋性气体过高，合成循环量较大，放空气量大，能耗较高等缺点。 2.采用固定层气化、低氮煤气脱硫等组成个系统，操作和生产管理方便，气体成份容易调节。 3.醇氨比容量调节，根据市场需求，甲醇生产能力或氨生产能力可以增加或减少便于季节调节。 4.由于生产低氮煤气，煤气炉操作与原小氮肥厂相同，工艺指标和气体组成根据醇氨比进行调节，煤气炉生产效率和煤利用率煤气炉发气量均要比单醇高，目前市场原料煤的价格较高，这对降低甲醇的成本有较大的优越性。 5.小氮肥厂工艺流程不变，原有设备全部可以利用，增加煤气炉设备及改造原湿法脱硫，增加低压甲醇圏、低压机、脱碳等，投资省，建设周期短等优点。 6.在合成高压圈内增加了等高压甲醇甲烷化工艺，甲醇化既作为净化装置又生产了部分甲醇，甲烷化代替了铜洗，使合成气净化度大大提高，延长了合成触媒使用寿命，取消铜洗，保护了环境。 7.联氨工艺与单醇比由于气化系统煤利用率高，低压合成圈循环比小，合成率要求低，没有放空气，投资省，因此甲醇的成本低，经估算二者相差150-200元/吨单醇。
天然气造气工艺流程说明
天然气造气工艺流程说明 一、合成氨工序造气流程： 经加压脱硫来的天然气和蒸汽混合分别送进各自的混合气 预热器预热后进入箱式一段转化炉和换热式转化炉进行转 化反应，反应后的气体和甲醇工段送来的驰放气进入二段炉。压缩送来的空气，经过空气预热器预热达到一定温度后进入二段炉，空气中的氧与转化气中的氢燃烧释放热量在二段炉内继续进行甲烷转化（当有甲醇弛放气时，配适量的纯氧）。出二段炉的工艺气体进入换热式转化炉的管间，作为热源供换热式转化炉转化管内天然气的转化，然后管间的二段转化气离开换热式转化炉进入换转炉的混合气预热器，预热进换转炉的混合气，换热后的二段转化气经过废热锅炉进一步回收热量产生蒸汽，气体降至一定温度后进入中温变换炉进行一氧化碳的变换，中温变换炉出来的气体进入甲烷化第二换热器，预热甲烷化入口气，换热后的中温变换气进入中变废锅，气体降至一定温度后进入低温变换炉，进一步将一氧化碳变换为二氧化碳，出低温变换炉一氧化碳达到≤． 0.3%，经低变废锅回收部份热量产蒸汽，回收热量后的低变气进入脱碳系统低变气再沸器预热再生塔底部溶液，最后进入低变冷却系统降温至35℃以下进入压缩工段或碳化工段。脱碳来的净化气或压缩来的碳化气进入甲烷化第一换热器
预热后进入甲烷化第二换热器进一步预热，气体达到一定温度后进入甲烷化炉，残余的一氧化碳和二氧化碳在镍触媒作用下生成甲烷，使CO+CO的含量＜10PPm，甲烷化出来的气2体进入甲一换回收部份热量后进入甲烷化第一、第二冷却器，气体温度降至35℃以下送压缩加压，最后送往合成氨工序。 二、甲醇造气流程 经加压脱硫来的天然气和蒸汽混合分别送进各自的混合气 预热器预热后进入箱式一段转化炉和换热式转化炉进行转 化反应，反应后的气体进入二段炉。空分来的氧气经预热后达到一定温度进入二段炉，氧与转化气中的氢燃烧释放热量在二段炉内继续进行甲烷转化。出二段炉的工艺气体进入换热式转化炉的管间，作为热源供换热式转化炉转化管内天然．气的转化，然后管间的二段转化气离开换热式转化炉进入换转炉的混合气预热器，预热进换转炉的混合气，换热后的二段转化气经过废热锅炉进一步回收热量产生蒸汽，气体降至一定温度后根据甲醇合成气体成分情况通过中变近路阀调 整入中温变换炉的气量进行一氧化碳的变换，以便调整气体成分。中温变换炉出来的气体和中变近路转化气进入甲化第二换热器，预热甲醇合成来的弛放气，换热后的中温变换气或转化气进入中变废锅，气体降至一定温度后根据中变气体的成分通过低变近路阀调整入低温变换炉的气量，进一步调整气体成分，低变炉或低变近路来的气体经低变废锅回收部
国内最大天然气制甲醇生产装置全部建成
行业信息 我国首座整体煤气化联合循环发电ＩＧＣＣ示范电站建成投产 中国华能集团公司联合国内的科研、设计和制造等单位，日前在天津滨海新区建成投产了我国首座整体煤气化联合循环发电ＩＧＣＣ示范电站，标志着国内洁净煤发电技术取得了重大突破，使我国已成为世界上为数不多掌握ＩＧＣＣ发电技术的国家之一。ＩＧＣＣ技术是清洁、高效煤基发电主要技术途径之一，是实现我国节能减排目标的重要技术路线。该技术可实现燃煤发电的高效利用和超低排放，污染物的排放量约为常规燃煤电站的１０％，脱硫效率可达９９％，氮氧化物排放只有常规电站的１５％～２０％。利用ＩＧＣＣ技术，除发电外，还能同时生产甲醇、汽油、氢气、尿素、硫磺及灰渣建材等化工产品，实现电力和化工的联产，有利于实现煤炭资源的清洁转化和综合利用，应用前景广阔，市场潜力巨大。 国内最大天然气制甲醇生产装置全部建成 重庆卡贝乐化工有限公司建设的８５万ｔ／ａ甲醇项目是目前国内规模最大的以天然气为原料的甲醇装置，也是２００７年７月国家发改委核准建设的国内最后一套天然气制甲醇生产装置，该项目计划总投资２３．５５亿元。该项目的１０．４ｋｍ天然气长输管线已于２０１２年８月实现全线贯通，为项目的正式投运奠定了坚实的基础。目前８５万ｔ甲醇生产装置已经全部建成，该公司于２０１３年３月１５日召开了开车动员大会。装置投产后，将产精甲醇８５万ｔ／ａ，实现销售收入２２亿元，利润近４亿元。未来企业还将逐步形成天然气—甲醇—甲醇深加工一体化的产业链，以提高甲醇产品的附加值。 云南启动低热值褐煤高效综合利用示范工程项目 云南省褐煤储量居全国首位，在云南省煤炭资源总量中褐煤占６２％，其中昭通盆地褐煤储量达８１．９８亿ｔ，是我国南方最大的褐煤煤田。寻甸县境内褐煤矿产资源保有储量为３．３３亿ｔ，具有煤层厚、埋藏浅、层位稳定、倾角平缓等特点。目前，由云南先锋化工有限公司投资４５亿元的低热值褐煤洁净化综合利用示范工程项目在该省寻甸县特色工业园区内开工建设。该项目采用具有国家自主知识产权的１６项专利技术，如碎煤熔渣加压气化技术、低温分离甲烷生产ＬＮＧ技术、固体床绝热反应器一步法甲醇转化制汽油技术、粗酚精制、低温煤焦油加工、煤气化废水处理等，将利用低热值褐煤生产天然气、石油等清洁能源和高附加值产品，主要产品为甲醇、汽油、液化天然气（ＬＮＧ）、液化石油气、工业硫酸、柴油、燃料油、酚类等。项目建成投产后可将煤炭资源就地清洁转化，每年可实现销售收入２７亿元，利润近７亿元。 海南东方恒河拟建设２０亿ｍ３／ａ 煤渣转化合成天然气项目 海南东方恒河能源发展有限公司拟投资１００亿元，计划于２０１４年在江西省赣州市于都县开工建设２０亿ｍ３／ａ煤渣转化合成天然气项目。 煤制气项目选择ＳＥＳ煤气化技术，东方恒河已与ＳＥＳ公司就未来１２个月为该项目进行排他性合作达成了一致意见，将共同完成ＳＥＳ技术许可、设备供应及服务的商务协议。ＳＥＳ煤气化技术是由美国综合能源系统投资有限公司（ＳｙｎｔｈｅｓｉｓＥｎｅｒ－ｇｙＳｙｓｔｅｍｓＩｎｖｅｓｔｍｅｎｔｓ，Ｉｎｃ．）在原Ｕ－Ｇａｓ流化床技术的基础上进一步开发的单段循环流化床粉煤气化工艺，这种新型的流化床反应器能够高效地进行多种最具挑战性的原料煤的气化。ＳＥＳ煤气化总体装置费用较低，燃料灵活性高、操作成本低，不需要熔化所有的灰，可低成本地捕集二氧化碳等温室气体。 据悉，海南东方恒河公司下一步还将计划投资７５０亿元，用４年的时间在于都县建设完成５００万ｔ／ａ煤制油、５５亿ｍ３／ａ煤制气项目。（汪家铭） ? １６?行业信息
年产50万吨甲醇合成工艺初步设计
年产50万吨甲醇合成工艺初步设计 摘要 本设计重点讨论了合成方案的选择，首先介绍了国内外甲醇工业的现状、甲醇原料的来源和甲醇本身的性质及用途。其次介绍了合成甲醇的基本原理以、影响合成甲醇的因素、甲醇合成反应速率的影响。在合成方案里面主要介绍了原料路线、不同原料制甲醇的方法、合成甲醇的三种方法、生产规模的选择、改善生产技术来进行节能降耗、引进国外先进的控制技术，进一步提高控制水平，来发展我国甲醇工业及简易的流程图。在工艺条件中，主要介绍了温度、压力、氢与一氧化碳的比例和空间速度。主要设备冷激式绝热反应器和列管式等温反应器介绍。最后进行了简单的物料衡算。 关键词:甲醇，合成塔
一、综述 (一)国内外甲醇工业现状 甲醇是重要的化工原料，应用广泛，主要用于生产甲醛，其消耗量约占甲醇总量的30%～40%;其次作为甲基化剂，生产甲胺、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基叔丁基醚、对苯二甲酸二甲酯;甲醇羰基化可生产醋酸、酸酐、甲酸甲酯、碳酸二甲酯等。其次，甲醇低压羰基化生产醋酸，近年来发展很快。随着碳化工的发展，由甲醇出发合成乙二醇、乙醛、乙醇等工艺正在日益受到重视。国内甲醇装置规模普遍较小，且多采用煤头路线，以煤为原料的约占到78%;单位产能投资高，约为国外大型甲醇装置投资的2倍，导致财务费用和折旧费用高，这些都会影响成本。据了解，我国有近200家甲醇生产企业，但其中10万吨/年以上的装置却只占20%，最大的甲醇生产装置产能也就是60万吨/年，其余80%都是10万吨/年以下的装置。根据这样的装置格局，业内普遍估计，目前我国甲醇生产成本大约在1400,1800元/吨(约200美元/吨)，一旦出现市场供过于求的局面，国内甲醇价格有可能要下跌到约2000元/吨，甚至更低。这对产能规模小，单位产能投资较高的国内大部分甲醇生产企业来讲会加剧增。 而以中东和中南美洲为代表的国外甲醇装置普遍规模较大。目前国际上最大规模的甲醇装置产能以达到170万吨/年。2008年4月底，沙特甲醇公司170万吨/年的巨型甲醇装置在阿尔朱拜勒投产，使得
合成气制备甲醇原理与工艺
合成气制备甲醇原理与工艺 简要概述 班级：xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx 专业：化学工程与工艺 姓名：xxxxx 学号：201473020108 指导教师：xxxxx
一、甲醇的认识 1.物理性质 无色透明液体，易挥发，略带醇香气味；易吸收水分、CO2和H2S，与水无限互溶；溶解性能优于乙醇；不能与脂肪烃互溶，能溶解多种无机盐磺化钠、氯化钙、最简单的饱和脂肪醇。 2.化学性质 3.甲醇的用途 （1）有机化工原料 甲醇是仅次于三烯和三苯的重要基础有机化工原料 （2）有机燃料 (1)、甲醇汽油混合燃料；(2)、合成醇燃料；(3)、与异丁烯合成甲基叔丁基醚（MTBE）、高辛烷值无铅汽油添加剂；(4)、与甲基叔戊基醚（TAME）合成汽油含氧添加剂
4.甲醇的生产原料 甲醇合成的原料气成分主要是CO 、 CO2、 H2 及少量的N2 和CH4。主要有煤炭、焦炭、天然气、重油、石脑油、焦炉煤气、乙炔尾气等。 天然气是生产甲醇、合成氨的清洁原料，具有投资少、能耗低、污染小等优势，世界甲醇生产有90％以上是以天然气为原料，煤仅占 2%。 二、合成气制甲醇的原理 1.合成气的制备 a.煤与空气中的氧气在煤气化炉内制得高 CO 含量的粗煤气； b.经高温变换将 CO 变换为 H2 来实现甲醇合成时所需的氢碳比； c.经净化工序将多余的 CO2 和硫化物脱除后即是甲醇合成气。 说明： 由于煤制甲醇碳多氢少,必需从合成池的放气中回收氢来降低煤耗和能耗，回收的氢气与净化后的合成气配得生产甲醇所需的合成气, 即( H2-CO2) /( CO+CO2)＝2.00~2.05。 2.反应机理 主反应 OH CH H CO 322→+ △H 298=-90.8kJ/mol CO 2 存在时 O H OH CH H CO 23222+→+ △H 298=-49.5kJ/mol 副反应 O H OCH CH H CO 233242+→+ O H CH H CO 2423+→+ O H OH H C H CO 2942384+→+ O H CO H CO 222+→+ 增大压力、低温有利于反应进行，但同时也有利于副反应进行，故通过加入催化剂，提高反应的选择性，抑制副反应的发生。 3. 影响合成气制甲醇的主要因素 （1）合成甲醇的工业催化剂
天然气转化合成甲醇的工艺
天然气转化合成甲醇的工艺综述 2015-6-24 专业：化工12-3班 学号： 学生姓名：劳慧 指导教师：刘峥
一．前言 (1) 二．主体部分 (2) 1. 天然气合成甲醇的原理 (2) 2. 高压法合成甲醇的原理及工艺流程 (2) 3. 低压法合成甲醇的原理及工艺流程 (3) 4. 中压法合成甲醇的原理及流程 (4) 5. 三者的比较 (4) 6. 以天然气合成甲醇的优势和现状 (6) 7. 其他原料合成甲醇与天然气合成甲醇的比较 (6) 三．结论部分 (8) 1. 对天然气合成甲醇的认识和了解 (8) 2. 对天然气转化合成甲醇提出我的观点和见解 (8) 四．参考文献 (8)
天然气转化合成甲醇的工艺 一．前言 20世纪60年代，石油和天然气作为一次能源与煤炭一起成为主要能源。与此同时，以石油和天然气为原料的化学工业也迅猛发展起来。与石油不同的是，天然气的成分主要是低分子量的烷烃。因此，天然气化工在发展中逐步成为一个体系。天然气是储量十分丰富的资源和能源，同时也是主要的温室气体之一，合理地利用天然气不仅关系到未来的资源配置和能源利用，而且也是可持续发展的重要战略发展方向之一。 天然气可以合成多种化工原料产品，比如生产合成氨还有甲醇，其中甲醇是最重要的。甲醇是一种重要的基础化工产品和化工原料，主要用于生产甲醛。醋酸、甲苯胺、氯甲烷、乙二醇及各种酸的酯类和维尼纶等，并在很多工业部门中广泛用作溶剂。甲醇在气田开发中用作防冻剂，添在汽油中可提高汽油的辛烷值，甲醇还可直接用作燃料用于发动机。 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合成甲醇。典型的流程包括原料气制造、原料气净化、甲醇合成、粗甲醇精馏等工序。 天然气、石脑油、重油、煤及其加工产品（焦炭、焦炉煤气）、乙炔尾气等均可作为生产甲醇合成气的原料。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。由天然气制合成气进而合成甲醇是制甲醇产品一条重要的工艺路线。
煤气化制甲醇工艺流程
煤气化制甲醇工艺流程 1 煤制甲醇工艺 气化 a）煤浆制备 由煤运系统送来的原料煤干基（<25mm）或焦送至煤贮斗，经称重给料机控制输送量送入棒磨机，加入一定量的水，物料在棒磨机中进行湿法磨煤。为了控制煤浆粘度及保持煤浆的稳定性加入添加剂，为了调整煤浆的PH值，加入碱液。出棒磨机的煤浆浓度约65%，排入磨煤机出口槽，经出口槽泵加压后送至气化工段煤浆槽。煤浆制备首先要将煤焦磨细，再制备成约65%的煤浆。磨煤采用湿法，可防止粉尘飞扬，环境好。用于煤浆气化的磨机现在有两种，棒磨机与球磨机；棒磨机与球磨机相比，棒磨机磨出的煤浆粒度均匀，筛下物少。煤浆制备能力需和气化炉相匹配，本项目拟选用三台棒磨机，单台磨机处理干煤量43～ 53t/h，可满足60万t/a甲醇的需要。 为了降低煤浆粘度，使煤浆具有良好的流动性，需加入添加剂，初步选择木质磺酸类添加剂。 煤浆气化需调整浆的PH值在6～8，可用稀氨水或碱液，稀氨水易挥发出氨，氨气对人体有害，污染空气，故本项目拟采用碱液调整煤浆的PH值，碱液初步采用42％的浓度。 为了节约水源，净化排出的含少量甲醇的废水及甲醇精馏废水均可作为磨浆水。 b）气化 在本工段，煤浆与氧进行部分氧化反应制得粗合成气。 煤浆由煤浆槽经煤浆加压泵加压后连同空分送来的高压氧通过烧咀进入气化炉，在气化炉中煤浆与氧发生如下主要反应： CmHnSr+m/2O2—→mCO+（n/2-r）H2+rH2S CO+H2O—→H2+CO2 反应在6.5MPa（G）、1350～1400℃下进行。 气化反应在气化炉反应段瞬间完成，生成CO、H2、CO2、H2O和少量CH4、H2S等气体。 离开气化炉反应段的热气体和熔渣进入激冷室水浴，被水淬冷后温度降低并被水蒸汽饱和后出气化炉；气体经文丘里洗涤器、碳洗塔洗涤除尘冷却后送至变换工段。 气化炉反应中生成的熔渣进入激冷室水浴后被分离出来，排入锁斗，定时排入渣池，由扒渣机捞出后装车外运。 气化炉及碳洗塔等排出的洗涤水（称为黑水）送往灰水处理。 c）灰水处理 本工段将气化来的黑水进行渣水分离，处理后的水循环使用。 从气化炉和碳洗塔排出的高温黑水分别进入各自的高压闪蒸器，经高压闪蒸浓缩后的黑水混合，经低压、两级真空闪蒸被浓缩后进入澄清槽，水中加入絮凝剂使其加速沉淀。澄清槽底部的细渣浆经泵抽出送往过滤机给料槽，经由过滤机给料泵加压后送至真空过滤机脱水，渣饼由汽车拉出厂外。 闪蒸出的高压气体经过灰水加热器回收热量之后，通过气液分离器分离掉冷凝液，然后进入变换工段汽提塔。 闪蒸出的低压气体直接送至洗涤塔给料槽，澄清槽上部清水溢流至灰水槽，由灰水泵分别送至洗涤塔给料槽、气化锁斗、磨煤水槽，少量灰水作为废水排往废水处理。 洗涤塔给料槽的水经给料泵加压后与高压闪蒸器排出的高温气体换热后送碳洗塔循环
天然气转化合成甲醇的工艺课件
天然气转化合成甲醇的工艺综述 专业：化工12-3班 学号：3120313310 学生姓名：劳慧 指导教师：刘峥 2015-6-24
一．前言 (1) 二．主体部分 (2) 1. 天然气合成甲醇的原理 (2) 2. 高压法合成甲醇的原理及工艺流程 (2) 3. 低压法合成甲醇的原理及工艺流程 (3) 4. 中压法合成甲醇的原理及流程 (4) 5. 三者的比较 (4) 6. 以天然气合成甲醇的优势和现状 (6) 7. 其他原料合成甲醇与天然气合成甲醇的比较 (6) 三．结论部分 (8) 1. 对天然气合成甲醇的认识和了解 (8) 2. 对天然气转化合成甲醇提出我的观点和见解 (8) 四．参考文献 (8)
天然气转化合成甲醇的工艺 一．前言 20世纪60年代，石油和天然气作为一次能源与煤炭一起成为主要能源。与此同时，以石油和天然气为原料的化学工业也迅猛发展起来。与石油不同的是，天然气的成分主要是低分子量的烷烃。因此，天然气化工在发展中逐步成为一个体系。天然气是储量十分丰富的资源和能源，同时也是主要的温室气体之一，合理地利用天然气不仅关系到未来的资源配置和能源利用，而且也是可持续发展的重要战略发展方向之一。 天然气可以合成多种化工原料产品，比如生产合成氨还有甲醇，其中甲醇是最重要的。甲醇是一种重要的基础化工产品和化工原料，主要用于生产甲醛。醋酸、甲苯胺、氯甲烷、乙二醇及各种酸的酯类和维尼纶等，并在很多工业部门中广泛用作溶剂。甲醇在气田开发中用作防冻剂，添在汽油中可提高汽油的辛烷值，甲醇还可直接用作燃料用于发动机。 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合成甲醇。典型的流程包括原料气制造、原料气净化、甲醇合成、粗甲醇精馏等工序。 天然气、石脑油、重油、煤及其加工产品（焦炭、焦炉煤气）、乙炔尾气等均可作为生产甲醇合成气的原料。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。由天然气制合成气进而合成甲醇是制甲醇产品一条重要的工艺路线。
天然气制甲醇与煤制甲醇的区别
浅谈天然气制甲醇与煤制甲醇的区别 摘要：天然气制甲醇和煤制甲醇是我国目前主要产甲醇工艺，但是随着经济的发展，各种资源的短缺，煤和天然气的产量存在了差异，这就直接导致甲醇的产量和主要生产工艺的选择。本文将从天然气和煤产甲醇各自的利弊进行分析，探究甲醇未来生产道路。关键词：天然气煤甲醇利弊分析 一、天然气制甲醇与煤制甲醇各自的利弊 经济飞速发展的当下，甲醇以及其下游、上游产品的需求量在不断的增加，制甲醇的方法工艺也日渐增多，然而煤制甲醇和天然气制甲醇这两种工艺依旧是最主要的制造生产甲醇的重要工艺手段。这两种生产工艺可以说是各有千秋。本文就从生产工艺、建设成本、生产成本、产品质量以及发展前景对这两个主要制甲醇工艺予以比较。 在生产工艺方面，煤制甲醇总体是一个气化、变换、低温甲醇洗、甲醇合成及精馏、空分装置地过程。煤制甲醇，是以煤和水蒸气为原料生产甲醇，在这个过程中得先把煤制成煤浆，通过加入碱液调整煤浆的酸碱度，使用棒磨机或者球磨机对原煤进行煤浆气化，相比之下球磨机磨出的煤浆粒度均匀，筛下物少，在这个过程中排出的废水中含有一定量的甲醇和甲醇精馏废水，这些废水可以充分利用在磨浆水；气化就是煤浆与氧气部分氧化制的粗合成气，在这个过程中会产生co、co2等有害气体；接下来是灰水处理；变换的
过程就是把co转化成h2；在这个过程会产生大量的杂质；低温甲醇洗，这一过程是把制的甲醇的硫化物和杂质等脱除；甲醇合成及精馏的过程其实就是把制的甲醇进行再次净化和优化。煤制甲醇工艺整个过程相对于复杂，在生产过程中产生的杂质比较多，操作难度比较大，杂质多就导致甲醇纯度相对比较低，合成的粗甲醇中杂质种类和量都比天然气甲醇多，因此精馏难度也较大。天然气制甲醇的主要原料是天然气，甲烷是天然气的主要部分，此外还存在少量的烷烃、氮气与烯烃。以非催化部分氧化、蒸汽氧化等方法进行生产甲醇，蒸汽转化法作为应用最广的生产方法，它的生产环境是管式炉中在常压或者加压下进行的，在催化剂的催化下，甲烷与水蒸气进行反应，生成甲醇以及二氧化碳等混合气体。目前我国主要采取的是一段炉采用蒸汽转化、两段炉串联工艺，可以更高效直接的生产出甲醇。这些工艺手段简单高效，生产过程中不会产生大量的有害物质，清洁燃料莫过于这种生产工艺。 煤制甲醇工艺的建设成本，从以上的制造工艺中不难看出，该种制造工艺复杂，每一道工序需要的设备比较多，成本自然而然会比较高；天然气制甲醇工艺流程相对比较简单，所需设备一般都是高效的质量保证的设备，经过工序少，建设成本不高。 在生产成本上，煤碳的消耗是固定的，它的消耗量也受设备装置和生产工艺的影响，此外煤制甲醇还需要电力的支持。煤炭、电力费用在经济日益发展的当前费用也在日益增加，根据相关部门的数
浅谈天然气制甲醛的工艺流程
浅谈天然气制甲醛的工艺流程 【摘要】天然气制甲醛是比较成熟的工艺，本文就天然气制甲醛的工艺流程进行了探讨。 【关键词】天然气；甲醛；工艺流程 1.引言 天然气制甲醇技术从最初从国外引进以来，工艺日趋完善成熟。相对流程较为简单，主要分为天然气的转化、新鲜气的压缩、合成、以及精馏提浓四大块。工业化生产甲醇基本采用CO、CO2、H2三种新鲜气在特定的温度、压力和催化剂的条件下合成而成。合成甲醇的新鲜气如何制取。天然气工艺则采用天然气与水蒸气在特定的温度压力和催化剂下得出。同时CO、CO2、H2合成出的甲醇含有一定成分的水，根据要求行业标准精馏提浓。故简言之天然气生产甲醇工艺的大步骤即为转化、压缩、合成、精馏。 2.天然气低压合成甲醇工艺流程 （1）天然气脱硫 来自气田的天然气经粗脱硫后由一压力阀控制压力，天然气进入天然气总管，再由另一段管线引出进入本装置。天然气分两路，一路送往对流段作为工艺原料气，另一路作为燃料气送往燃料系统。 原料天然气送往箱式炉对流段，经4组和6组加热至
350～400℃进入铁锰脱硫罐和ZnO脱硫罐脱硫。原料天然气自上而下通过脱硫剂床层，从脱硫罐底部出来，天然气中的的硫化物被铁锰脱硫剂和ZnO脱硫剂转化吸收，硫含量降至0.14mg/m3以下，使符合转化炉进气要求。 设有两个铁锰脱硫罐，内装铁锰脱硫剂，根据生产需要并联或串联，也可以单独使用。设有ZnO脱硫罐一个，串在铁锰脱硫罐后面，起到精脱硫把关的作用。每个脱硫罐进口和出口都设有压力指示，上部床层和下部床层设有温度指示，出口设有取样、现场导淋和去火炬放空。脱硫罐总进出口设有一DN100的主线和两个副线阀，开停车需要甩出脱硫罐时用。两副线阀中间设有一DN20的小排放阀，正常运行中将其打开，监视副线阀的内漏情况。在脱硫罐进口设有一引自2.5MPa的中压蒸汽管线，在铁锰脱硫剂还原时床层温度“飞升”时可以用其来降温。进口还设有一条N2置换管线。在脱硫出口工艺天然气总管上设有去火炬放空管线。 （2）一段转化。脱硫后的天然气分为两路与汽提塔来的蒸汽混合，混合比例H2O/∑C=3.5控制，分别进入箱式炉对流段二组A和B，预热至510℃。出二组A的混合气进入箱式炉B201进行天然气蒸汽一段转化，出二组B的混合气再分两路对称进入换热炉进行天然气蒸汽一段转化。 箱式炉内设有转化管，转化管共分四排，每排若干根。工艺气由上集气总管通过上猪尾管分别进入转化管，至上而
甲醇合成原理方法与工艺
甲醇合成原理方法与工艺 图1煤制甲醇流程示意图 煤气经过脱硫、变换，酸性气体脱除等工序后，原料气中的硫化物含量小于0.1mg／m3。进入合成气压缩机，经压缩后的工艺气体进入合成塔，在催化剂作用下合成粗甲醇，并利用其反应热副产3.9MPa中压蒸汽，降温减压后饱和蒸汽送入低压蒸汽管网，同时将粗甲醇送至精馏系统。 一、甲醇合成反应机理 自CO加氢合成甲醇工业化以来，有关合成反应机理一直在不断探索和研究之中。早期认为合成甲醇是通过CO在催化剂表面吸附生成中间产物而合成的，即CO是合成甲醇的原料。但20世纪70年代以后，通过同位素示踪研究，证实合成甲醇中的原子来源于CO2，所以认为CO2是合成甲醇的起始原料。为此，分别提出了CO和CO2合成甲醇的机理反应。但时至今日，有关合成机理尚无定论，有待进一步研究。 为了阐明甲醇合成反应的模式，1987年朱炳辰等对我国C301型铜基催化剂，分别对仅含有CO或CO2或同时含有CO和CO2三种原料气进行了甲醇合成动力学实验测定，三种情况下均可生成甲
醇，试验说明：在一定条件下，CO和CO2均可在铜基催化剂表面加氢生成甲醇。因此基于化学吸附的CO连续加氢而生成甲醇的反应机理被人们普遍接受。 对甲醇合成而言，无论是锌铬催化剂还是铜基催化剂，其多相(非匀相)催化过程均按下列过程进行： ①扩散——气体自气相扩散到气体一催化剂界面； ②吸附——各种气体组分在催化剂活性表面上进行化学吸附； ③表面吸附——化学吸附的气体，按照不同的动力学假说进行反应形成产物； ④解析——反应产物的脱附； ⑤扩散——反应产物自气体一催化剂界面扩散到气相中去。 甲醇合成反应的速率，是上述五个过程中的每一个过程进行速率的总和，但全过程的速率取决于最慢步骤的完成速率。研究证实，过程①与⑤进行得非常迅速，过程②与④的进行速率较快，而过程③分子在催化剂活性界面的反应速率最慢，因此，整个反应过程的速率取决于表面反应的进行速率。 提高压力、升高温度均可使甲醇合成反应速率加快，但从热力学角度分析，由于CO、C02和H2合成甲醇的反应是强放热的体积 缩小反应，提高压力、降低温度有利于化学平衡向生成甲醇的方向移动，同时也有利于抑制副反应的进行。 二、甲醇合成的主要反应 (1)甲醇合成主要反应 CH3OH CO+2H CO2CH3OH+H2O 同时CO2和H2发生逆变换反应 CO 2CO+H2O
甲醇合成成本分析(天然气和煤)
天然气制甲醇与煤制甲醇对比分析 天然气制甲醇和煤制甲醇是我国目前主要产甲醇工艺，但是随着经济的发展，各种资源的短缺，煤和天然气的产量存在了差异，这就直接导致甲醇的产量和主要生产工艺的选择。本文将从天然气和煤产甲醇各自的利弊进行分析，探究甲醇未来生产道路。 一、天然气制甲醇与煤制甲醇各自的利弊 经济飞速发展的当下，甲醇以及其下游、上游产品的需求量在不断的增加，制甲醇的方法工艺也日渐增多，然而煤制甲醇和天然气制甲醇这两种工艺依旧是最主要的制造生产甲醇的重要工艺手段。这两种生产工艺可以说是各有千秋。本文就从生产工艺、建设成本、生产成本、产品质量以及发展前景对这两个主要制甲醇工艺予以比较。 在生产工艺方面，煤制甲醇总体是一个气化、变换、低温甲醇洗、甲醇合成及精馏、空分装臵地过程。煤制甲醇，是以煤和水蒸气为原料生产甲醇，在这个过程中得先把煤制成煤浆，通过加入碱液调整煤浆的酸碱度，使用棒磨机或者球磨机对原煤进行煤浆气化，相比之下球磨机磨出的煤浆粒度均匀，筛下物少，在这个过程中排出的废水中含有一定量的甲醇和甲醇精馏废水，这些废水可以充分利用在磨浆水；气化就是煤浆与氧气部分氧化制的粗合成气，在这个过程中会产生co、co2等有害气体；接下来是灰水处理；变换的过程就是把co转化成h2；在这个过程会产生大量的杂质；
低温甲醇洗，这一过程是把制的甲醇的硫化物和杂质等脱除；甲醇合成及精馏的过程其实就是把制的甲醇进行再次净化和优化。煤制甲醇工艺整个过程相对于复杂，在生产过程中产生的杂质比较多，操作难度比较大，杂质多就导致甲醇纯度相对比较低，合成的粗甲醇中杂质种类和量都比天然气甲醇多，因此精馏难度也较大。天然气制甲醇的主要原料是天然气，甲烷是天然气的主要部分，此外还存在少量的烷烃、氮气与烯烃。以非催化部分氧化、蒸汽氧化等方法进行生产甲醇，蒸汽转化法作为应用最广的生产方法，它的生产环境是管式炉中在常压或者加压下进行的，在催化剂的催化下，甲烷与水蒸气进行反应，生成甲醇以及二氧化碳等混合气体。目前我国主要采取的是一段炉采用蒸汽转化、两段炉串联工艺，可以更高效直接的生产出甲醇。这些工艺手段简单高效，生产过程中不会产生大量的有害物质，清洁燃料莫过于这种生产工艺。 煤制甲醇工艺的建设成本，从以上的制造工艺中不难看出，该种制造工艺复杂，每一道工序需要的设备比较多，成本自然而然会比较高；天然气制甲醇工艺流程相对比较简单，所需设备一般都是高效的质量保证的设备，经过工序少，建设成本不高。 在生产成本上，煤碳的消耗是固定的，它的消耗量也受设备装臵和生产工艺的影响，此外煤制甲醇还需要电力的支持。煤炭、电力费用在经济日益发展的当前费用也在日益增加，根据相关部门的数据显示，在煤制甲醇中，甲醇成本在1411元每吨时，原料煤的价格是350元，甲醇成本在1941元每吨时，原料煤价在600元；
煤气化制甲醇工艺流程
煤气化制甲醇工艺流程 煤气化制甲醇工艺流程简述 1）气化 a）煤浆制备 由煤运系统送来的原料煤**t/h（干基）（<25mm）或焦送至煤贮斗，经称重给料机控制输送量送入棒磨机，加入一定量的水，物料在棒磨机中进行湿法磨煤。为了控制煤浆粘度及保持煤浆的稳定性加入添加剂，为了调整煤浆的PH值，加入碱液。 出棒磨机的煤浆浓度约65%，排入磨煤机出口槽，经出口槽泵加压后送至气化工段煤浆槽。 煤浆制备首先要将煤焦磨细，再制备成约65%的煤浆。磨煤采用湿法，可防止粉尘飞扬，环境好。 用于煤浆气化的磨机现在有两种，棒磨机与球磨机；棒磨机与球磨机相比，棒磨机磨出的煤浆粒度均匀，筛下物少。 煤浆制备能力需和气化炉相匹配，本项目拟选用三台棒磨机，单台磨机处理干煤量43～53t/h，可满足60万t/a甲醇的需要。 为了降低煤浆粘度，使煤浆具有良好的流动性，需加入添加剂，初步选择木质磺酸类添加剂。 煤浆气化需调整浆的PH值在6～8，可用稀氨水或碱液，稀氨水易挥发出氨，氨气对人体有害，污染空气，故本项目拟采用碱液调整煤浆的PH值，碱液初步采用42％的浓度。 为了节约水源，净化排出的含少量甲醇的废水及甲醇精馏废水均可作为磨浆水。 b）气化 在本工段，煤浆与氧进行部分氧化反应制得粗合成气。 煤浆由煤浆槽经煤浆加压泵加压后连同空分送来的高压氧通过烧咀进入气化炉，在气化炉中煤浆与氧发生如下主要反应： CmHnSr+m/2O2—→mCO+（n/2-r）H2+rH2S CO+H2O—→H2+CO2 反应在6.5MPa（G）、1350～1400℃下进行。 气化反应在气化炉反应段瞬间完成，生成CO、H2、CO2、H2O和少量CH4、H2S等气体。 离开气化炉反应段的热气体和熔渣进入激冷室水浴，被水淬冷后温度降低并被水蒸汽饱和后出气化炉；气体经文丘里洗涤器、碳洗塔洗涤除尘冷却后送至变换工段。 气化炉反应中生成的熔渣进入激冷室水浴后被分离出来，排入锁斗，定时排入渣池，由扒渣机捞出后装车外运。 气化炉及碳洗塔等排出的洗涤水（称为黑水）送往灰水处理。 c）灰水处理 本工段将气化来的黑水进行渣水分离，处理后的水循环使用。 从气化炉和碳洗塔排出的高温黑水分别进入各自的高压闪蒸器，经高压闪蒸浓缩后的黑水混合，经低压、两级真空闪蒸被浓缩后进入澄清槽，水中加入絮凝剂使其加速沉淀。澄清槽底部的细渣浆经泵抽出送往过滤机给料槽，经由过滤机给料泵加压后送至真空过滤机脱水，渣饼由汽车拉出厂外。 闪蒸出的高压气体经过灰水加热器回收热量之后，通过气液分离器分离掉冷凝液，然后进入变换工段汽提塔。
天然气制甲醇成本
目前世界甲醇生产原料中，天然气大约占80%，我国天然气资源相对较少、价格较高，从而使以天然气为原料生产甲醇的成本比以煤为原料高出35%左右。煤炭是中国储量最多、产量最大的主导能源，且我国煤制甲醇生产技术成熟，因此，甲醇汽油研制成功将会带动煤化工及可燃物质提取混合醇工业的发展。 甲醇项目主要由两个控股公司实施，即苏里格天然气化工有限公司（简称苏天化）目前拥有18万吨甲醇产能，在建15万吨甲醇项目；内蒙古博源联合化工有限公司100万吨甲醇项目，2007年7月份投产40万吨。预计公司将拥有133万吨甲醇产能，成为全国最大的甲醇生产基地。天然气在甲醇成本中占75％左右的比重，是甲醇最主要成本，因而天然气价格对于甲醇生产的成本具有决定性的作用。公司地处鄂尔多斯苏里格气田之上，与中东部甲醇生产商相比，公司天然气价格要低20％左右。 2007年中期，公司实现主营业务收入50850万元，净利润4974万元，同比分别增长-0.6％和31.5％。主营业务利润率为32.5％，比去年同期的26.8％提高6个百分点。 近年来，随着天然气价格的上升和煤炭价格涨幅的相对缓和，用煤炭生产甲醇在经济性上已开始凸现出成本优势。据中金公司研究部测算，和天然气价格相比，以热值算，420元/吨的煤炭相当于天然气价格0.63元/立方米，或者2.2美元/百万英热单位（MMBTU），实际运行中加上煤气化的成本，高效煤气化的甲醇生产成本相当于天然气价格1.10元/立方米左右或3.80美元/MMBTU的水平。 表格1：煤、天然气和原油转化为甲醇的成本比较 原料价格对比气化成本合成气成本甲醇产品成本煤炭 420元/吨，单位热值24.2MJ/Kg，相 当于17.4元/GJ 12.7元/GJ 37.55元/GJ 1300元/吨 65.3元/GJ 天然气 1.2元/m3，单位热值36.2MJ/m3，相 当于33.1元/GJ 5元/GJ 41.7元/GJ 1400元/吨 70.35元/GJ 原油 3000元/吨（50美元/桶），单位热值41.0MJ/Kg，相当于73.2元/GJ 7元/GJ 88.3元/GJ 2310元/吨 116.2元/GJ 注：原油一般不会直接用来生产甲醇，在此仅用相当重油价格作比较。 资料来源：中金公司研究部 图表1：天然气和煤制甲醇及二甲醚的情况