甲醇生產(chǎn)-甲醇生產(chǎn)原理確定工藝條件

*3．反應(yīng)條件：1）溫度：溫度升高對(duì)反應(yīng)不利，且不同活性催化劑最適宜反應(yīng)溫度不同。

注意：①為延長(zhǎng)催化劑壽命，開(kāi)始易用較低溫度，過(guò)一定時(shí)間再升至適宜溫度，其后隨著催化劑老化程度升高，反應(yīng)溫度也相應(yīng)高。

②因反應(yīng)放熱，反應(yīng)熱應(yīng)及時(shí)移出，否則副反應(yīng)增加，催化劑易熔解，活性降低。

故，嚴(yán)格控制溫度，及時(shí)有效地移走反應(yīng)熱是合成塔設(shè)計(jì)、操作之關(guān)鍵。

2023/11/13甲醇生產(chǎn)1*3．反應(yīng)條件：2）壓力：加壓有利于反應(yīng)。但壓力過(guò)大，會(huì)使能耗增加，設(shè)備材質(zhì)要求提高。3）H2與CO比：CO過(guò)量能引起羰基鐵在催化劑上積聚，使催化劑失活，故常用氫氣過(guò)量的反應(yīng)。工業(yè)上，用Zn-Cr2O3催化劑時(shí)，H2與CO比為

4.5左右；用銅基催化劑，H2與CO比為2.2-3.0。

2023/11/13甲醇生產(chǎn)23．反應(yīng)條件4）惰氣及雜質(zhì)的影響：A.當(dāng)原料氣中N2、CH4存在時(shí)，可使H2、CO分壓降低，使轉(zhuǎn)化率降低，故應(yīng)采用循環(huán)氣定期排放的方法;B.Fe(CO)5對(duì)二元、三元系催化劑均有害。易沉淀于催化劑表面，影響催化劑活性，但促進(jìn)副反應(yīng)速度,特別是甲烷化反應(yīng)。故:工藝生產(chǎn)中原料氣進(jìn)反應(yīng)塔前應(yīng)先除去Fe(CO)5，避免羰基鐵的生成，合成塔用銅襯里；C.S,Cl等雜質(zhì)，S<0.06PPM。

5)空速：合成甲醇空速大小能影響選擇性和轉(zhuǎn)化率,直接關(guān)聯(lián)到催化劑的生產(chǎn)能力和單位時(shí)間的反應(yīng)放熱量。2023/11/13甲醇生產(chǎn)3二、CO加氫合成甲醇1．原理：

主：CO+2H2→CH3OH（g）+Q

CO2+3H2→CH3OH（g）+H2O（g）副：2CO+4H2→（CH3）2O+H2OCO+3H2→CH4+H2O4CO+8H2→C4H9OH+3H2OCO2+H2→CO+H2O2．催化劑：

二元系（Zn-Cr）：機(jī)械強(qiáng)度好，耐熱性好，使用壽命長(zhǎng)，用于高壓法合成甲醇。三元系（Cu-Zn-Cr）：活性高，低溫性能良好，副產(chǎn)物量少，易中毒，壽命為1-2年，用于中低壓法合成甲醇。2023/11/13甲醇生產(chǎn)42023/11/13（甲醇的生產(chǎn)）5

三．催化劑作用：為提高反應(yīng)速度，且盡量降低溫度壓力（設(shè)備投資降低），必用催化劑。工業(yè)常用過(guò)渡元素做加氫催化劑。1．金屬催化劑：Ni、Pd、Pt。為降低成本，常用載體：氧化鋁、硅膠、硅藻土。

優(yōu)點(diǎn)：活性高，低溫性能好。

缺點(diǎn)：易中毒，對(duì)原料雜質(zhì)要求高。如S、As、P、N、Cl等。2．骨架催化劑：將活性重金屬和Al或Si制成合金，再以NaOH溶液浸漬合金,除去其中部分Al或Si得到活性金屬骨架。即為骨架催化劑。如骨架鎳、骨架鈷、骨架銅等。骨架鎳含鎳40-50%，活性很高，強(qiáng)度高。2023/11/13（甲醇的生產(chǎn)）63．金屬氧化物催化劑：其活性比金屬催化劑差，需較高溫度。為提高熱穩(wěn)定性，常加Cr2O3、MoO3等。主要有MoO3、Cr2O3、ZnO、CuO等。即可單獨(dú)用，又可混用，且其活性比單用好。4．金屬硫化物催化劑：MoS2、WS2、Ni2S3等。其特點(diǎn)是抗毒性好，但活性低，需高溫反應(yīng)。5．金屬絡(luò)合物催化劑：