甲醇的生產(chǎn)講解

化工生產(chǎn)技術(shù)甲醇的生產(chǎn)工程任務(wù)甲醇的生產(chǎn)路線及選擇生產(chǎn)工藝條件影響因素分析典型設(shè)備的選擇甲醇生產(chǎn)中安全、環(huán)保、節(jié)能措施甲醇生產(chǎn)工藝流程的組織甲醇生產(chǎn)操作與掌握甲醇生產(chǎn)特別現(xiàn)象及故障排解甲醇的根本性質(zhì)甲醇是一種透亮、無色、易燃、有毒的液體，略帶酒精味。熔點－甲醇是一種透亮、無色、易燃、有毒的液體，略帶酒精味。熔點－97.8沸點64.8度，閃點12.22度，自燃點47度，相對密度0.7915(20度/4度)，爆炸極限下限636.5%有機(jī)溶劑相混溶。它是重要有機(jī)化工原料和優(yōu)質(zhì)燃料。主要用于制造甲醛、醋酸、氯甲它是重要有機(jī)化工原料和優(yōu)質(zhì)燃料。主要用于制造甲醛、醋酸、氯甲甲醇亦可代替汽油作燃料使用。甲醇是假酒的主要成分，過多食用會導(dǎo)致失明，甚至死亡！甲醇又名：木醇，木酒精英文名：Methanol;Methylalcohol;Carbinol;Woodalcohol;Woodspirit;Methylhydroxide;1.2理化性質(zhì)：無色、透亮、高度揮發(fā)、易燃液體。略有酒精氣味。分子式C-H4-O32.040.792(20/4℃)。熔點-97.8℃。沸點64.5℃。閃點12.22℃。自燃點463.89℃。蒸氣密度1.1113.33KPa(100mmHg21.2℃)。蒸氣與空氣混合物爆炸下限6～36.5%。能與水、乙醇、乙醚、苯、酮、鹵代烴和很多其他有機(jī)溶劑相混溶。遇熱、明火或氧化劑易著火。任務(wù)一、生產(chǎn)工藝路線選擇生產(chǎn)甲醇的方法有多種,早期用木材或木質(zhì)素干餾法制甲醇的方法,今日在工業(yè)上已經(jīng)被淘汰了.氯甲烷水解法也可以生產(chǎn)甲醇,但因水解法價格昂貴,沒有得到工業(yè)上的應(yīng)用.甲烷局部氧化法可以生產(chǎn)甲醇,這種制甲醇的方法工藝流程簡潔,建設(shè)投資節(jié)約,但是,這種氧化過程不易掌握,常因深度氧化生成碳的氧化物和水.而使原料和產(chǎn)品受到很大損失.因此甲烷局部氧化法制甲醇的方法仍未實現(xiàn)工業(yè)化.但它具有上述優(yōu)點,國外在這方面的爭論—直沒有中斷.應(yīng)當(dāng)是一個很有工業(yè)前途的制取甲醇的方法.典型的流程包括原料氣制造、原料氣凈化、甲醇合成、粗甲醇精餾等工序.可供選擇的甲醇生產(chǎn)方法生產(chǎn)方法氯甲烷水解法甲烷局部氧化法合成氣合成法可行性價格昂貴，沒有得到工業(yè)原料廉價、工藝流生產(chǎn)工藝較，選上的應(yīng)用。程簡潔，生產(chǎn)技術(shù)擇性高，雜質(zhì)少，簡單，副反響多，產(chǎn)品質(zhì)量好?？尚挟a(chǎn)品難分別。利用性高率低。合成氣合成法有可分為以下三種1、高壓法操作溫度340~420〕壓力30~50MPa，以鋅鎘作催化劑，生產(chǎn)力量大，單產(chǎn)品質(zhì)量差，生產(chǎn)規(guī)模小。2、中壓法壓法的優(yōu)缺點而提出來的。此法目前進(jìn)展較快，建廠的規(guī)模也趨大型化。3、低壓法即用合成氣為原料在低壓〔5MPa、溫度為275℃左右下進(jìn)展，承受銅基催粗甲醇中的雜質(zhì)少，精制甲醇質(zhì)量好。通過以上分析，得出以下結(jié)論選擇“以合成氣為原料的低壓合成法”任務(wù)二、生產(chǎn)工藝條件影響因素分析1．主、副反響主反響：〔1〕平行副反響當(dāng)有金屬鐵、鈷、鎳等存在時，還可以發(fā)生生碳 反響。〔2〕連串副反響影響因素分析1、溫度隨著反響溫度的增加，正、逆反響的速度都要增加，但是吸熱方向〔逆反響〕反響值對應(yīng)的溫度即為“最適宜溫度”，它可以從反響速度方程式計算出來。實際生產(chǎn)中的操作溫度取決于一系列因素，如催化劑、壓力、原料氣組成、空間速度和設(shè)備使用狀況等尤其取決于催化劑高壓法鋅鉻催化劑上合成甲醇的操作溫度是低于最適宜溫度的。在催化劑使用初期為 380～390℃，后期提高到390～420℃溫度太高催化劑活性和機(jī)械強度很快下降而且副反響嚴(yán)峻低、中壓合成時，銅催化劑特別不耐熱，溫度不能超過300℃，而200℃以下反響速度又很低，所以最適宜溫度確定為240～270℃。反響初期，催化劑活性高，掌握在240℃，后期漸漸升溫到270℃。2、壓力動；從動力學(xué)考慮，增加壓力，提高了反響物分壓，加快了反響的進(jìn)展；另外，但是，壓力也不宜過高，否則，不僅增加了動力的消耗，而且對設(shè)備和材料的要10～13MPa5.0～8.0MPa15～31.4MPa3、空速多因素影響。聯(lián)醇生產(chǎn)中，除催化劑使用初期，較短時間內(nèi)能維持較高空速外，12023h-14、原料氣純度能好，有利于防止局部過熱和掌握整個催化劑床層的溫度。壓法甲醇合成，一般掌握氫氣與一氧化碳的摩爾比為〔2.2~3.0〕︰1。醇，二氧化碳含量體積分?jǐn)?shù)為5%時甲醇收率最好。此外，二氧化碳的存在也可抑制二甲醚的生成。3.5~65、催化劑CuOZnO試驗證明，CuO-ZnO催化劑的活性比任何單獨一種氧化物都高。Al2O3Cr2O3。由于鉻對人體有害，因此工業(yè)上CuO-ZnO-Al2O3任務(wù)三、典型設(shè)備的選擇甲醇合成反響器是甲醇合成的關(guān)鍵設(shè)備，甲醇合成反響是強放熱的可逆反響器都很難同時滿足以上要求。依據(jù)低壓法甲醇合成原料性質(zhì)和工藝條件合成器CO、H2

為氣體，催化劑為固體溫度：275℃左右壓力：5MPa選用ICI冷激型甲醇合成反響器ICI冷激型甲醇合成反響器(以下圖)是英國卜內(nèi)門化學(xué)工業(yè)公司(ICI)開發(fā)的多段原料氣冷激型反響器[8]。它首次承受了低壓法合成甲醇，合成壓力為5MPa，這是甲醇生產(chǎn)工藝上的一次重大變革。承受固定床4段冷激式絕熱軸向流淌反響0.5～0.6MPa易于安裝修理。上世紀(jì)80年月ICI公司又開發(fā)出一種型軸、徑向流淌的固定床ICI不分內(nèi)件、外件，筒體為熱壁容器，要求材料抗氧腐蝕力量強，抗張強度高，焊41組，全塔共裝3組，它使冷激氣和反響氣體均勻混合，以調(diào)整催化床層的溫度，是塔內(nèi)最為關(guān)鍵的部件。這種構(gòu)造的合成塔，裝卸催化劑很便利，3h可卸完30t的催化劑，裝催化劑需10h可以完成。。合成塔內(nèi)由于承受菱形分布器引入冷激氣，2～3在等溫下操作，對延長催化劑的壽命有利。任務(wù)四、安全環(huán)保節(jié)能措施1、甲醇生產(chǎn)安全措施危急性概述引起病變；可致代射性酸中毒?！部诜形改c道刺激病癥妄，甚至昏迷。視神經(jīng)及視網(wǎng)膜病變，可有視物模糊、復(fù)視等，重者失明。代謝性酸中毒時消滅二氧化碳結(jié)合力下降、呼吸加速等。慢性影響：神經(jīng)衰弱綜合征，植物神經(jīng)功能失調(diào)，粘膜刺激，視力減退等。皮膚消滅脫脂、皮炎等。燃爆危急：該品易燃，具刺激性?！?〕泄漏應(yīng)急處理〔2〕泄漏應(yīng)急處理斷火源。建議應(yīng)急處理人員戴自給正壓式呼吸器，穿防靜電工作服。不要直接接觸泄漏物。盡可能切斷泄漏源。防止流入下水道、排洪溝等限制性空間。稀釋后放入廢水系統(tǒng)。大量泄漏：構(gòu)筑圍堤或挖坑收容。用泡沫掩蓋，降低蒸氣災(zāi)難。用防爆泵轉(zhuǎn)移至槽車或?qū)Ｓ檬占鲀?nèi)，回收或運至廢物處理場所處置。[3]〔3〕操作處置與儲存〔3〕操作處置與儲存操作留意事項：密閉操作，加強通風(fēng)。操作人員必需經(jīng)過特地培訓(xùn)，嚴(yán)格遵守操作規(guī)程。建議操作人員佩戴過濾式防毒面具〔半面罩，戴化學(xué)安全防護(hù)眼品種和數(shù)量的消防器材及泄漏應(yīng)急處理設(shè)備。倒空的容器可能殘留有害物。儲存留意事項：儲存于陰涼、通風(fēng)的庫房。遠(yuǎn)離火種、熱源。庫溫不宜超。保持容器密封。應(yīng)與氧化劑、酸類、堿金屬等分開存放，切忌混儲。承受泄漏應(yīng)急處理設(shè)備和適宜的收容材料。[32、甲醇生產(chǎn)環(huán)保節(jié)能措施三廢狀況廢氣甲醇裝置廢氣排放點為一段轉(zhuǎn)化爐煙氣囪排出煙道氣，其主要成分為CO，2O，N，對大氣無毒害物質(zhì)，環(huán)境無掌握指標(biāo)；2 2廢水再處理后用作鍋爐給水，產(chǎn)生的廢氣進(jìn)入轉(zhuǎn)化爐回收利用，做到無污水排放：廢渣理。任務(wù)五、生產(chǎn)工藝流程組織低壓法甲醇合成流程圖低壓法甲醇合成的工藝流程24－水冷器；7－氣液分別器；8－合成氣壓縮機(jī)；9－循環(huán)氣壓縮機(jī)；10－甲醇分塔；18－分別塔；19，22－再沸塔；20－甲醇精餾塔；23－CO2

吸取塔1、 原料預(yù)處理工段發(fā)生局部氧化反響生成合成氣，合成氣經(jīng)廢熱鍋爐3〕和加熱器4〕換熱后，進(jìn)入脫硫器5，脫硫后的〔78，壓縮至稍低于5MPa。從壓縮機(jī)第三段出來的氣體不經(jīng)冷卻，與分別合成塔10。循環(huán)壓縮機(jī)為單段離心式壓縮機(jī)，它與合成氣壓縮機(jī)一樣都承受氣輪機(jī)驅(qū)動。合成塔頂尾氣經(jīng)轉(zhuǎn)化后含CO2

量稍高，在壓縮機(jī)的二段后，將氣體

〔23KCOCO

保持在適宜值。2 2 3 2 2

溶液用蒸汽直接再生，然后循環(huán)使用。2 2 32、 反響工段合成塔中填充CuO-ZnO-AlO催化劑，于5MPa壓力下操作。由于猛烈的放熱23240～2703.5%～4%〔體積入分別器13。粗甲醇送中間槽14，未反響的氣體返回循環(huán)壓縮機(jī)9。為防止惰性氣體的積存，把一局部循環(huán)氣放空。3、 產(chǎn)物分別工段80%，其余大局部是水。此外，還含有二甲醚及可溶性組分塔16，塔頂引出輕餾分，塔底物送甲醇精餾塔20，塔頂引出產(chǎn)品精甲99.85%〔質(zhì)量。任務(wù)六、生產(chǎn)操作要點一、開車1、原始開車A．系統(tǒng)設(shè)備、管道安裝、觸媒裝填完畢。全部電器、儀表完好；B．管道應(yīng)另行制定分段吹除方案進(jìn)展管道吹除；C．系統(tǒng)置換和氣密性試驗另行制定方案進(jìn)展；D．系統(tǒng)置換、氣密性試驗合格后，按《原始開車操作手冊》開車。2、系統(tǒng)長期停車后的開車系統(tǒng)檢修完畢、置換和氣密性試驗合格后，系統(tǒng)補入合格的原料氣〔CO+CO≤2.0，充壓至~2.0MPa；閥門調(diào)整：關(guān)補入閥，關(guān)系統(tǒng)出口閥，關(guān)醇分放醇閥。開該系統(tǒng)至循環(huán)機(jī)系統(tǒng)的進(jìn)出口閥；D．同時汽包加水至正常液位；開循環(huán)熱水泵，開升溫蒸汽，使升溫速率為20~30℃/h〔留意掌握氣汽壓差；30~40℃時，開冷卻水降溫；200升溫蒸汽，調(diào)整氣體循環(huán)量，將床層溫度掌握在指標(biāo)內(nèi)，提壓速率0.1~0.3MPa/min為宜，適時進(jìn)展放醇操作；當(dāng)系統(tǒng)正常，醇后氣CO+CO2＜1.0%，可將系統(tǒng)并入低壓醇烴化系統(tǒng)，開頭低壓醇烴化系統(tǒng)的升溫。短期停車后的開車機(jī)，開系統(tǒng)進(jìn)口閥門，待氣體成分負(fù)荷要求，便可向后工序送氣。停車后系統(tǒng)壓力低于2.0MPa，觸媒床層溫度低于200℃的狀況下開車MPa200℃時，再將壓力補至系統(tǒng)正常壓力。使合成塔出口溫度恢復(fù)到停車前的狀況，留意準(zhǔn)時給汽包補水，使汽包50%后，將汽包上水投為自動上水。關(guān)閉升溫蒸汽，停頓熱水循環(huán)，掌握觸媒層溫度在指標(biāo)內(nèi)。系統(tǒng)恢復(fù)正常后，依據(jù)汽包壓力狀況，漸漸將汽包蒸汽并入蒸汽網(wǎng)。當(dāng)系統(tǒng)壓力與補氣壓力相尋常，開系統(tǒng)出口閥。二、停車1、短期停車號后，關(guān)系統(tǒng)進(jìn)出口閥。水冷上水閥。C．啟動循環(huán)熱水泵，使用升溫蒸汽，維持觸媒層溫度在指標(biāo)內(nèi)。并通過汽包排污維持汽包液位。2、長期停車號后，關(guān)系統(tǒng)進(jìn)出口閥。．系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)到0.2%以下，關(guān)閉放醇閥，關(guān)汽包給水閥。的速率將觸媒溫度降至＜60℃；然后將汽包壓力全部卸去。3、緊急停車生產(chǎn)中突然停電、斷水，應(yīng)馬上關(guān)閉系統(tǒng)進(jìn)出口閥；關(guān)放醇閥；關(guān)汽包給水閥。C．循環(huán)機(jī)開、停車1、開機(jī)開車前預(yù)備工作檢查各油位、油質(zhì)負(fù)荷要求；開冷卻水閥，并調(diào)整好冷卻水用量；聯(lián)系電工檢查電氣設(shè)備，確認(rèn)其是否正?？捎?；啟動注油器，檢查各注油點下油狀況，啟動油泵，檢查其運轉(zhuǎn)是否正常。盤車檢查電機(jī)、主機(jī)有無障礙，確認(rèn)其是否正常可用?？臻y處于開啟狀態(tài)。聯(lián)系電工送電開機(jī)然后關(guān)閉進(jìn)口閥，開放空閥對循環(huán)機(jī)進(jìn)展置換〔三次。壓，待壓力與系統(tǒng)壓力平衡后開出口閥，并依據(jù)生產(chǎn)負(fù)荷調(diào)整近路閥。2、停機(jī)正常停機(jī)聯(lián)系好相關(guān)崗位做好停車的預(yù)備；C．開放空閥卸壓；D．停主機(jī)，待主機(jī)停頓運轉(zhuǎn)后停注油泵、油泵、風(fēng)機(jī)；．停冷卻水〔為防止凍裂設(shè)備管道，冬季應(yīng)保持水路循環(huán)；緊急停機(jī)A．假設(shè)遇到停電、斷水，或嚴(yán)峻設(shè)備故障時，馬上按停車按鈕。B．快速關(guān)閉進(jìn)出口閥，開啟近路閥C．開啟放空閥卸壓3．倒機(jī)聯(lián)系有關(guān)崗位做好預(yù)備；等時開出口閥不發(fā)生大的波動，直到完全關(guān)閉待停機(jī)的進(jìn)出口閥并將其卸壓停機(jī)。操作要點：CO調(diào)控出口氣體指標(biāo)。1，熱點溫度點溫度的指標(biāo)，依據(jù)催化劑的活性和操作條件的變化允許波動幅度+—10c以co轉(zhuǎn)化率2，觸媒層溫度調(diào)整方法流量當(dāng)溫度波動幅度不大時，則調(diào)整合成塔副線流量為主，用塔副線是未經(jīng)成冷管得溫度劇烈波動，訊壞合成塔內(nèi)件操作中如遇到溫度猛然上升，調(diào)整副線，循環(huán)量難以掌握時，緊急狀況開塔前放空閥削減進(jìn)塔穎氣流量如遇到溫度猛然下降，在調(diào)整副線和循環(huán)量仍不能維持溫度，則在塔后含量不高時提高穎氣中