甲醇生产工艺流程组织

知识目标

熟悉甲醇的典型生产工艺过程。

能力目标

能对甲醇生产工艺流程进行解析。

素质目标

1．良好的语言表达能力；

2．安全生产、清洁生产的责任意识；

3．团结协作的精神。

（一）布置任务

解析合成气制甲醇的工艺流程。

（二）任务总结

1．甲醇生产工艺。

碳的氧化物与氢合成甲醇的工艺过程为

（1）原料气的制备。

将天然气、石油、煤炭等原料转化为含CO、CO2、H2的合成原料气。

（2）原料气的净化。

去除合成原料气中的S等有害杂质；调整氢碳比H2－CO2＝2。CO＋CO2

（3）压缩。

净化后的气体压缩至合成甲醇所需要的压力，压力高低主要视催化剂的性能而定。

（4）合成。

在催化剂、高温、高压作用下合成，得到粗甲醇。

（5）蒸馏。

粗甲醇通过蒸馏方法除去其中有机杂质和水，而制得符合一定质量标准的较纯的醇。甲

2．三种合成工艺的比较。

（1）高压法。

高压法是最初生产甲醇的方法，采用锌铬催化剂，反应温度为360℃～400℃。由于脱硫技术的进步，高压法也有采用活性强的铜催化剂，以改善合成条件，达到提高效率和增产甲醇的效果。高压法已经有50多年的历史。

（2）中压法。

中压法仍采用高活性的铜系催化剂，反应温度与低压法相同，具有与低压法相似的优点，且由于提高了合成压力，相应提高了甲醇的合成效率。出反应器气体中的甲醇含量由低压法的3%提至5%。目前，工业上一般中压法的压力为9．8MPa左右。

（3）低压法。

低压法是20世纪60年代后期发展起来的，主要由于铜基催化剂得到了工业应用。铜系催化剂的活性高于锌系，其反应温度为240℃～300℃，因此在较低压力下即可获得相当的甲醇产率。开始工业化时选用的压力为4．9MPa。铜系催化剂不仅活性好，且选择性好，因此减少了副反应，改善了粗甲醇质量，降低了原料的消耗。显然，由于压力低，工艺设备的制造比高压法容易得多，投资少，能耗约降低1／4，成本亦降低，显示了低压法的优越性。

（4）甲醇生产方法主要操作条件比较（表3－1）。

与高压法工艺相比，中、低压法工艺在投资和综合技术经济指标方面都具有显著的优势。以天然气为原料的甲醇厂，高压法能耗每吨甲醇达64．8GJ，而大型低压法装置为29．5～31．5GJ／t。1970年代后国外新建的大中型甲醇装置全部采用低压法，超大型装置（大于50万吨／年）采用中压法，高压法渐趋淘汰。

从目前国内外甲醇工业发展情况来看，预计以副产蒸汽、等温合成为特征的中低压合成工艺将是今后相当长一段时期内甲醇合成的主流工艺。

表3-1　甲醇生产方法主要操作条件比较