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
指导教师xxxxx
f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
f4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H2CO2COCO2200205。
2反应机理
主反应
OHCHHCO322→△H298908kJmol
CO2存在时OHOHCHHCO23222→△H298495kJmol副反应
OHOCHCHHCO233242→
OHCHHCO2423→
OHOHHCHCO2942384→
OHCOHCO222→
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
f1分类
a锌铬催化剂1966年以前几乎所有厂家都使用该催化剂目前逐渐被淘汰
b铜基催化剂铜铬铝系和铜锌铬系得到广泛应用
c钯系催化剂未工业化
d低温液相催化剂未工业化。
2特点
3注意
①为延长催化剂寿命开始应用较低温度过一定时间再升至适宜温度其后随着催化剂老化程度升高反应程度也相应的变高
②因反应放热反应热应及时移出否则副反应增加催化剂易烧结活性降低。故严格控制温度及时有效地移走反应热是合成塔设计、操作的关键。
2空速
空速影响选择性和转化率直接关系到催化剂的生产能力和单位时间的放热量。适宜的空速与催化剂的活性、反应温度及进塔气体的组成有关
Z
OCr2O32000040000h1
CuOZ
OAl2O310000h1
注意
a增r