甲醇裝置精製工段工藝設計

Ⅰ 甲醇生產工藝的工藝流程

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,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.
下面簡述高壓法、中壓法、低壓法三種方法及區別 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.

Ⅱ 甲醇工藝簡解

國內生產情況和分析
1 國外甲醇工藝技術目前, 國外以天然氣為原料生產的甲醇佔92% ,以煤為原料生產的甲醇2. 3% , 因此國外公司的甲醇技術均集中於天然氣制甲醇。國際上廣泛採用的先進的甲醇生產工藝技術主要有:DAV Y (原I. C. I)、O PSO E、U hde、L u rgi 公司甲醇技術等, 不同甲醇技術的消耗及能耗差異不大, 其主要的差異在於所採用的主要設備甲醇合成塔的類型不同。1. 1 DAV Y 甲醇技術特點DAV Y 低壓甲醇合成技術的優勢在於其性能優良的低壓甲醇合成催化劑, 合成壓力: 5. 0～10M Pa, 大規模甲醇生產裝置的合成壓力為8～10M Pa。合成塔型式有: 第一種, 激冷式合成塔, 單塔生產能力大, 出口甲醇濃度約為4～ 6%vo l。第二種, 內換熱冷管式甲醇合成塔。最近又開發了水管式合成塔。精餾多數採用二塔, 有時也用三塔精餾,與蒸汽系統設置統一考慮。蒸汽系統: 分為高壓10.5M Pa、中壓2. 8M Pa、低壓0. 45M Pa 三級。轉化產生的廢熱與轉化爐煙氣廢熱, 用於產生10. 5M Pa、510℃高壓過熱蒸汽。高壓過熱蒸汽用於驅動合成壓縮機蒸汽透平, 抽出中壓蒸汽用作裝置內使用。1. 2 L u rgi 甲醇技術L u rgi 公司的合成有自己的特色, 即有自己的合成塔專利。其特點是合成塔為列管式, 副產蒸汽,管內是L u rgi 合成催化劑, 管間是鍋爐水, 副產3. 5～ 4. 0M Pa 的飽和中壓蒸汽。由於大規模裝置如2000M TPD 的合成塔直徑太大, 常採用兩個合成塔並聯。若規模更大, 則採用列管式合成塔後再串一個冷管式或熱管式合成塔, 同時還可採用兩個系列的合成塔並聯。L u rgi 工藝的精餾採用三塔精餾或三塔精餾後再串一個回收塔。有時也採用兩塔精餾。三塔精餾流程的預精餾塔和加壓精餾塔的再沸器熱源來自轉化氣的余熱。因此, 精餾消耗的低壓蒸汽很少。1. 3 TO PSO E 的甲醇技術特點TO PSO E 公司為合成氨、甲醇工業主要的專利技術商及催化劑製造商, 其甲醇技術特點主要表現在甲醇合成上的有:甲醇合成塔採用BWR 合成塔(列管副產蒸汽) , 或採用CMD 多床絕熱式合成塔。其流程特點為: 採用軸向絕熱床層, 塔間設換熱器, 廢熱用於預熱鍋爐給水或飽和系統循環熱水。進塔溫度為220℃。單程轉化率高、催化劑體積少、合成塔結構簡單、單系列生產能力大。合成壓力5. 0～ 10. 0M Pa, 根據裝置能力優化。日產2000 噸甲醇裝置, 合成壓力約為8M Pa。採用三塔或四塔(包括回收塔) 工藝技術。1. 4 TEC 甲醇技術特點合成工藝採用IC I 低壓甲醇技術。精餾採用L u rgi 公司的技術。合成採用IC I 低壓甲醇合成催化劑。合成塔: 採用TEC 的MRF- Z 合成塔(多層徑向合成塔) , 出口甲醇濃度可達8%vo l。合成塔阻力降小, 為0. 1M Pa。甲醇合成廢熱用於產生3. 5～ 4. 0M Pa 中壓蒸汽, 中壓蒸汽可作為工藝蒸汽, 或過熱後用於透平驅動蒸汽。1. 5 三菱重工業公司甲醇技術特點三菱甲醇技術與I. C. I 工藝相類似, 其特點是:採用結構獨特的超級甲醇合成塔。合成壓力與甲醇裝置能力有關。日產2000 噸甲醇裝置, 合成壓力約為8. 0M Pa。超級甲醇合成塔特點是: 採用雙套管, 催化劑溫度均勻, 單程轉化率高, 合成塔出口濃度最高可達14%vo l。副產3. 5～ 4. 0M Pa 中壓蒸汽的合成塔, 出口濃度可達8～ 10%vo l, 合成系統循環量比傳統技術大為減少, 所消耗補充氣最少。採用2 塔或3 塔精餾, 根據蒸汽系統設置而定。1. 6 伍德公司甲醇技術特點採用I. C. I 低壓合成工藝及催化劑, 日產2000甲醇裝置合成壓力為8. 0M Pa。合成塔: 伍德公司採用改進的氣冷激式菱形反應器、等溫合成塔、冷管式合成塔。CA SAL E 公司ARC 合成塔(多層軸徑向合成塔) , 單系列生產能力最高可達3000M TPD。合成廢熱回收方式: 預熱鍋爐給水, 設備投資低。等溫合成塔: 副產中壓蒸汽的管殼式合成塔, 中壓蒸汽壓力為3. 5～ 4. 0M Pa, 單塔生產能力最高可達1200M TPD。設備投資高。冷管式合成塔: 軸向、冷管間接換熱, 單塔生產能力最高可達2000M TPD。設備投資低。可採用2塔、3 塔精餾或4 塔精餾, 其比較如下: 2 塔精餾, 甲醇回收率為98. 5% , 噸甲醇耗1. 2 噸低壓蒸汽。3 塔精餾, 甲醇回收率為99% , 噸甲醇耗0. 47 噸低壓蒸汽。4 塔精餾, 設甲醇回收塔, 甲醇回收率為99. 5% ,噸甲醇耗0. 45 噸低壓蒸汽。1. 7 林德公司甲醇技術的特點採用I. C. I 低壓合成工藝及催化劑。採用副產蒸汽的螺旋管式等溫合成塔, 管內為鍋爐水, 中壓蒸汽壓力為3. 5～ 4. 0M Pa, 氣體阻力降低。其餘部分與IC I 低壓甲醇類似。

Ⅲ 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。

Ⅳ 甲醛的工藝流程圖

甲醛屬用途廣泛,生產工藝簡單、原料供應充足的大眾化工產品。是甲醇下游產品樹中的主幹，世界年產量在2500萬噸左右，30%左 右的甲醇都用來生產甲醛。但甲醛是一種濃度較低的水溶液，從經濟角度考慮不便於長距離運輸，所以一般都在主消費市場附近設廠.進出口貿易也極少。工業上主要採用甲醇氧化法和天然氣直接氧化法：

1、甲醇氧化法：在600~700℃下，使甲醇、空氣和水通過銀催化劑或銅、五氧化二礬等催化劑，直接氧化生成甲醛，甲醛用水吸收得甲醛溶液：

總反應是放熱反應，但50~60%的甲醛是通過氧化反應生成，而其餘部分是通過氫反應生成。副產物為一氧化碳和二氧化碳、甲酸甲酯及甲酸。甲醇轉化率80%，收率以甲醇計為85%~90%。該法技術成熟，收率高，國內外生產廠廣為採用。

2、天然氣氧化法：在600-680℃下，使天然氣和空氣的混合物通過鐵、鉬等的氧化物催化劑，直接氧化生成甲醛，用水吸收得甲醛溶液。

3、將甲醇蒸氣在300℃時，通入銅或銀的催化劑，甲醇脫氫而製得。甲醛氣體吸收水含量達36%～40%，即為甲醛溶液。將市售甲醛溶液蒸餾去除雜質，並補充甲醇即為試劑甲醛溶液。

4、二甲醚氧化法：系採用合成氣高壓法合成甲醇副產的二甲醚為原料，以金屬氧化物為催化劑氧化而成。

5、甲醇脫氫法：甲醇直接脫氫可得到無水甲醛，同時副產氫氣。該工藝是極具吸引力的甲醛制備方法。其進展關鍵在於過程催化劑性能的提高。

6、將氣化的甲醇與經鹼洗後的空氣、水蒸氣以1∶1.8～2.0∶0.8～1.0（ 體積比）混合後，加熱至115～120℃進行反應，在銀催化劑作用下控制反應溫度 為600～650℃，壓力0.3～0.5MPa。

反應結束後，將反應物急冷至80～85℃，用水吸收，然後蒸餾，蒸出未反應的甲醇，釜液經陰離子交換樹脂處理，所得甲醛溶液加入適量阻聚劑，攪拌混合，即得成品。

Ⅳ 關於120000噸/年甲醇合成及精製工段工藝設計

粗甲醇中存在水分、高級醇、醚、酮等雜質,需要精製.精製過程包括精專餾與化學屬處理.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.