⑴ 生產乙醇的工藝流程及生產方法。
工業上玉米製造乙醇酒精的流程是：
玉米——粉碎——蒸煮（糊化）——糖化（加糖化酶）——發酵（加酵母菌種）——蒸餾塔（蒸餾）——精餾塔（精餾）——酒精
酵母菌將糖發酵成酒精的過程不是簡單的化學反應，其機理至今仍莫衷一是。
⑵ 哪位高人能幫忙講解一下工業上製作甲醇的工藝流程,要重頭到尾詳細點的謝了.
目前工業上幾乎都是採用一氧化碳、二氧化碳加壓催化氫化法合成甲醇.典型的流程包括原料氣製造、原料氣凈化、甲醇合成、粗甲醇精餾等工序.
天然氣、石腦油、重油、煤及其加工產品(焦炭、焦爐煤氣)、乙炔尾氣等均可作為生產甲醇合成氣的原料.天然氣與石腦油的蒸氣轉化需在結構復雜造價很高的轉化爐中進行.轉化爐設置有輻射室與對流室,在高溫,催化劑存在下進行烴類蒸氣轉化反應.重油部分氧化需在高溫氣化爐中進行.以固體燃料為原料時,可用間歇氣化或連續氣化制水煤氣.間歇氣化法以空氣、蒸汽為氣化劑,將吹風、制氣階段分開進行,連續氣化以氧氣、蒸汽為氣化劑,過程連續進行.
甲醇生產中所使用的多種催化劑,如天然氣與石腦油蒸氣轉化催化劑、甲醇合成催化劑都易受硫化物毒害而失去活性,必須將硫化物除凈.氣體脫硫方法可分為兩類,一類是干法脫硫,一類是濕法脫硫.干法脫硫設備簡單,但由於反應速率較慢,設備比較龐大.濕法脫硫可分為物理吸收法、化學吸收法與直接氧化法三類.
甲醇的合成是在高溫、高壓、催化劑存在下進行的,是典型的復合氣-固相催化反應過程.隨著甲醇合成催化劑技術的不斷發展,目前總的趨勢是由高壓向低、中壓發展.
粗甲醇中存在水分、高級醇、醚、酮等雜質,需要精製.精製過程包括精餾與化學處理.化學處理主要用鹼破壞在精餾過程中難以分離的雜質,並調節PH.精餾主要是除去易揮發組分,如二甲醚、以及難以揮發的組分,如乙醇高級醇、水等.
甲醇生產的總流程長,工藝復雜,根據不同原料與不同的凈化方法可以演變為多種生產流程.
簡述高壓法、中壓法、低壓法三種方法及區別
高壓工藝流程一般指的是使用鋅鉻催化劑,在300—400℃,30MPa高溫高壓下合成甲醇的過程.自從1923年第一次用這種方法合成甲醇成功後,差不多有50年的時間,世界上合成甲醇生產都沿用這種方法,僅在設計上有某些細節不同,例如甲醇合成塔內移熱的方法有冷管型連續換熱式和冷激型多段換熱式兩大類,反應氣體流動的方式有軸向和徑向或者二者兼有的混合型式,有副產蒸汽和不副產蒸汽的流程等.近幾年來,我國開發了25-27MPa壓力下在銅基催化劑上合成甲醇的技術,出口氣體中甲醇含量4％左右,反應溫度230-290℃.
ICl低壓甲醇法為英國ICl公司在1966年研究成功的甲醇生產方法.從而打破了甲醇合成的高壓法的壟斷,這是甲醇生產工藝上的一次重大變革,它採用51-1型銅基催化劑,合成壓力5MPa.ICl法所用的合成塔為熱壁多段冷激式,結構簡單,每段催化劑層上部裝有菱形冷激氣分配器,使冷激氣均勻地進入催化劑層,用以調節塔內溫度.低壓法合成塔的型式還有聯邦德國Lurgi公司的管束型副產蒸汽合成塔及美國電動研究所的三相甲醇合成系統.70年代,我國輕工部四川維尼綸廠從法國Speichim公司引進了一套以乙炔尾氣為原料日產300噸低壓甲醇裝置(英國ICI專利技術).80年代,齊魯石化公司第二化肥廠引進了聯邦德國Lurge公司的低壓甲醇合成裝置.
中壓法是在低壓法研究基礎上進一步發展起來的,由於低壓法操作壓力低,導致設備體積相當龐大,不利於甲醇生產的大型化.因此發展了壓力為10MPa左右的甲醇合成中壓法.它能更有效地降低建廠費用和甲醇生產成本.例如ICI公司研究成功了51-2型銅基催化劑,其化學組成和活性與低壓合成催化劑51-1型差不多,只是催化劑的晶體結構不相同,製造成本比51-1型高貴.由於這種催化劑在較高壓力下也能維持較長的壽命,從而使ICI公司有可能將原有的5MPa的合成壓力提高到l0MPa,所用合成塔與低壓法相同也是四段冷激式,其流程和設備與低壓法類似.
3.簡述天然氣制甲醇的生產方法:
天然氣是製造甲醇的主要原料.天然氣的主要組分是甲烷,還含有少量的其他烷烴、烯烴與氮氣.以天然氣生產甲醇原料氣有蒸汽轉化、催化部分氧化、非催化部分氧化等方法,其中蒸汽轉化法應用得最廣泛,它是在管式爐中常壓或加壓下進行的.由於反應吸熱必須從外部供熱以保持所要求的轉化溫度,一般是在管間燃燒某種燃料氣來實現,轉化用的蒸汽直接在裝置上靠煙道氣和轉化氣的熱量製取.
由於天然氣蒸汽轉化法制的合成氣中,氫過量而一氧化碳與二氧化碳量不足,工業上解決這個問題的方法一是採用添加二氧化碳的蒸汽轉化法,以達到合適的配比,二氧化碳可以外部供應,也可以由轉化爐煙道氣中回收.另一種方法是以天然氣為原料的二段轉化法,即在第一段轉化中進行天然氣的蒸汽轉化,只有約1／4的甲烷進行反應,第二段進行天然氣的部分氧化,不僅所得合成氣配比合適而且由於第二段反應溫度提高到800℃以上,殘留的甲烷量可以減少,增加了合成甲醇的有效氣體組分.
天然氣進入蒸汽轉化爐前需進行凈化處理清除有害雜質,要求凈化後氣體含硫量小於0.1mL/m3.轉化後的氣體經壓縮去合成工段合成甲醇.
4.簡述煤、焦炭制甲醇的生產方法.
煤與焦炭是製造甲醇粗原料氣的主要固體燃料.用煤和焦炭制甲醇的工藝路線包括燃料的氣化、氣體的脫硫、變換、脫碳及甲醇合成與精製.
用蒸汽與氧氣(或空氣、富氧空氣)對煤、焦炭進行熱加工稱為固體燃料氣化,氣化所得可燃性氣體通稱煤氣是製造甲醇的初始原料氣,氣化的主要設備是煤氣發生爐,按煤在爐中的運動方式,氣化方法可分為固定床(移動床)氣化法、流化床氣化法和氣流床氣化法.國內用煤與焦炭制甲醇的煤氣化——般都沿用固定床間歇氣化法,煤氣爐沿用
UCJ爐.在國外對於煤的氣化,目前已工業化的煤氣化爐有柯柏斯-托切克(Koppers-Totzek)、魯奇(Lurge)及溫克勒(Winkler)三種.還有第二、第三代煤氣化爐的爐型主要有德士古(Texaco)及謝爾-柯柏斯(Shell--Koppers)等.
用煤和焦炭製得的粗原料氣組分中氫碳比太低,故在氣體脫硫後要經過變換工序.使過量的一氧化碳變換為氫氣和二氧化碳,再經脫碳工序將過量的二氧化碳除去.
原料氣經過壓縮、甲醇合成與精餾精製後製得甲醇.
5．簡述油制甲醇的生產方法.
工業上用油來製取甲醇的油品主要有二類:一類是石腦油,另一類是重油.
原油精餾所得的220℃以下的餾分稱為輕油,又稱石腦油.以石腦油為原料生產合成氣的方法有加壓蒸汽轉化法,催化部分氧化法、加壓非催化部分氧化法、間歇催化轉化法等.目前用石腦油生產甲醇原料氣的主要方法是加壓蒸汽轉化法.石腦油的加壓蒸汽轉化需在結構復雜的轉化爐中進行.轉化爐設置有輻射室與對流室,在高溫、催化劑存在下進行烴類蒸汽轉化反應.石腦油經蒸汽轉化後,其組成恰可滿足合成甲醇之需要.既無需在轉化前後補加二氧化碳或設二段轉化,也無需經變換、脫碳調整其組成.
重油是石油煉制過程中的一種產品,根據煉制方法不同,可分為常壓重油、減壓重油、裂化重油及它們的混合物.以重油為原料製取甲醇原料氣有部分氧化法與高溫裂解法兩種途徑.裂解法需在1400℃以上的高溫下,在蓄熱爐中將重油裂解,雖然可以不用氧氣,但設備復雜,操作麻煩,生成炭黑量多.
重油部分氧化是指重質烴類和氧氣進行燃燒反應,反應放熱,使部分碳氫化合物發生熱裂解,裂解產物進一步發生氧化、重整反應,最終得到以H2、CO為主,及少量CO2、CH4的合成氣供甲醇合成使用.重油部分氧化法所生成的合成氣,由於原料重油中碳氫比高,合成氣中一氧化碳與二氧化碳含量過量,需將部分合成氣經過變換,使一氧化碳與水蒸氣作用生成氫氣與二氧化碳,然後脫除二氧化碳,以達到合成甲醇所需之組成.
合成後的粗甲醇需經過精製,除去雜質與水,得到精甲醇.
6．簡述聯醇生產方法.
與合成氨聯合生產甲醇簡稱聯醇,這是一種合成氣的凈化工藝,以替代我國不少合成氨生產用銅氨液脫除微量碳氧化物而開發的一種新工藝.
聯醇生產的工藝條件是在壓縮機五段出口與銅洗工序進口之間增加一套甲醇合成的裝置,包括甲醇合成塔、循環機、水冷器、分離器和粗甲醇貯槽等有關設備,工藝流程是壓縮機五段出口氣體先進人甲醇合成塔,大部分原先要在銅洗工序除去的一氧化碳和二氧化碳在甲醇合成塔內與氫氣反應生成甲醇,聯產甲醇後進入銅洗工序的氣體一氧化碳含量明顯降低,減輕了銅洗負荷,同時變換工序的一氧化碳指標可適量放寬,降低了變換的蒸汽消耗,而且壓縮機前幾段氣缸輸送的一氧化碳成為有效氣體,壓縮機電耗降低.
聯產甲醇後能耗降低較明顯,可使每噸氨節電50kw.h,節省蒸汽0.4t,摺合能耗為200萬kJ.聯醇工藝流程必須重視原料氣的精脫硫和精餾等工序,以保證甲醇催化劑使用壽命和甲醇產品質量
⑶ 關於120000噸/年甲醇合成及精製工段工藝設計
精餾是利用物質的沸點差，從而把不同的物質從體系中蒸出達到分離的目的，精餾塔是是用來分離提純液體的。
⑷ 求助一篇甲醇合成的論文，謝謝！！
甲醇合成工藝的選用
通過對甲醇合成原料、催化劑及合成方法等
多方面進行優缺點對比,為我公司列入安徽省
「861」行動計劃和安徽省「十一五」重大項目
計劃———1 700 kt/a甲醇及轉化烯烴項目一期暨
600 kt/a甲醇、200 kt/a二甲醚工程甲醇合成工
藝技術的選擇提供決策。
1原料選擇
生產甲醇的原料大致有煤、石油、天然氣和
含H2、CO (或CO2)的工業廢氣等。早期以煤
為主要原料生產水煤氣合成甲醇。從20世紀50
年代開始,天然氣逐步成為製造甲醇的主要原
料,具有工藝流程簡單、輸送方便、成本低等優
點,據估算,其投資約是以煤為原料投資的
50%,成本也只有其50%。目前全球甲醇總產
量中約有70%左右是以天然氣為原料合成的。
其實,利用工業廢氣(如乙炔尾氣或乙烯裂解
廢氣)生產甲醇更為經濟,但量能受到限制。
以不同的原料製取甲醇的經濟效果如表1 (以褐
煤為100)所示。
可見,以煤為原料生產甲醇的裝置投資要高
於天然氣、乙炔尾氣和焦爐氣。但隨著石油和天
然氣供給緊張、價格上漲,如果選用廉價的粉煤
為原料生產甲醇,會使生產成本大大降低。
合成甲醇原料氣的生產工藝技術選擇應根據
當地的原料資源狀況來確定,淮化地處淮南,本
地煤資源相對比較豐富,所以加大對淮南煤的技
術研究,盡可能利用本地煤炭資源,就可以最大
限度地減少投資,較好地利用資源。
2合成催化劑選擇
甲醇合成工藝目前總的趨勢是由高壓向低、
中壓發展,而低、中壓流程所用的催化劑都是銅
基催化劑。銅基催化劑與鋅鉻催化劑的優缺點比
較如表2,兩者合成甲醇平衡時合成塔出口甲醇
摩爾分數比較如表3,不同氧化物組成的銅基催
化劑的合成反應參數如表4 (反應氣組成為H2
+CO+CO2+CH4)。
3合成工藝比較
(1)高壓法(19·6~29·4 MPa)是最初生產
甲醇的方法,採用鋅鉻催化劑,反應溫度360~
400℃。隨著脫硫技術的發展,高壓法也在逐步
採用活性高的銅系催化劑來改善合成條件以增產
提效。高壓法雖有70多年的歷史,但由於原料
及動力消耗大,反應溫度高,生成粗甲醇中有機
雜質含量高,且投資大,成本高,長期以來發展
處於停滯狀態。
(2)低壓法(5·0~8·0 MPa)是20世紀60
年代後期發展起來的甲醇合成技術,選用高活性
的銅系催化劑。銅系催化劑的活性明顯高於鋅鉻
催化劑,反應溫度低(240~270℃),在較低的
壓力下可獲得較高的甲醇收率,選擇性好,副反
應少,從而改善了合成的甲醇產品的質量,降低
了原料的消耗。此外,由於壓力低,不僅動力消
耗比高壓法降低很多,而且工藝設備的製造也比
高壓法容易,投資得以降低。因此低壓法比高壓
法優越性顯著。
(3)中壓法(9·8~13·0MPa)是隨著甲醇工
業規模的大型化(目前已有日產3 000 t的裝置
甚至更大單系列裝置),為了減小工藝管道和設
備,在低壓法的基礎上適當提高合成壓力發展起
來的甲醇合成技術。中壓法仍採用高活性的銅系
催化劑,反應溫度與低壓法相同,它具有與低壓
法相似的優點,但由於提高了壓力,相應動力消
耗略有增加。
目前世界上新建或擴建的甲醇裝置幾乎都采
用低壓法或中壓法,其中尤以中壓法為最多。
4合成塔性能比較
甲醇合成是甲醇生產的關鍵工序,甲醇合成
塔又是合成工序的關鍵設備。表5為幾種典型甲
醇合成塔的性能對比。
在這些合成塔中, Lurgi管殼式等溫合成塔、
ICI多段冷激塔以及Linde螺旋蛇管等溫合成塔
是工業化應用最廣泛的。因為每種塔型都有自己
合適的溫度、壓力等方面的要求,設計時需要根
據特定要求來選擇特定的塔型,保證設計的合理
性和可行性,以獲得較好的經濟效益。
近年來,甲醇合成裝置趨向大型化,設備利
用率和能源利用率較好,可以節省單位產品的投
資和降低產品的成本。不同規模甲醇裝置投資與
產品成本估算見表6,不同規模的煤制甲醇裝置
的投資與產品成本估算見表7。
數據顯示,隨生產能力的增加,裝置的單位
產品投資和成本遞減緩慢,因此對生產規模的選
擇亦非越大越好。
5結語
(1)我國煤炭資源豐富,以煤為原料製取
甲醇合成原料氣是甲醇生產的最好選擇。我公司
地處淮南,本地煤資源相對來說比較豐富,所以
加大對淮南煤的技術研究,盡可能利用本地煤炭
資源,可以最大限度地減少投資。
(2)低壓法合成設備比較龐大,不適合大
型工業化,因此我公司大型化甲醇生產採用中壓
法為宜。
(3)銅基催化劑活性溫度低,選擇性高,
是最佳的中、低壓法催化劑。
(4)從能量最佳利用和溫度控制考慮,
Linde螺旋蛇管等溫合成塔是最佳選擇;從設計
製造和放大方面看, ICI多段冷激塔較合適,其
結構簡單,催化劑裝卸容易,但設備龐大不適合
我公司大型化甲醇生產。
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