⑴ 生产乙醇的工艺流程及生产方法。
工业上玉米制造乙醇酒精的流程是：
玉米——粉碎——蒸煮（糊化）——糖化（加糖化酶）——发酵（加酵母菌种）——蒸馏塔（蒸馏）——精馏塔（精馏）——酒精
酵母菌将糖发酵成酒精的过程不是简单的化学反应，其机理至今仍莫衷一是。
⑵ 哪位高人能帮忙讲解一下工业上制作甲醇的工艺流程,要重头到尾详细点的谢了.
目前工业上几乎都是采用一氧化碳、二氧化碳加压催化氢化法合成甲醇.典型的流程包括原料气制造、原料气净化、甲醇合成、粗甲醇精馏等工序.
天然气、石脑油、重油、煤及其加工产品(焦炭、焦炉煤气)、乙炔尾气等均可作为生产甲醇合成气的原料.天然气与石脑油的蒸气转化需在结构复杂造价很高的转化炉中进行.转化炉设置有辐射室与对流室,在高温,催化剂存在下进行烃类蒸气转化反应.重油部分氧化需在高温气化炉中进行.以固体燃料为原料时,可用间歇气化或连续气化制水煤气.间歇气化法以空气、蒸汽为气化剂,将吹风、制气阶段分开进行,连续气化以氧气、蒸汽为气化剂,过程连续进行.
甲醇生产中所使用的多种催化剂,如天然气与石脑油蒸气转化催化剂、甲醇合成催化剂都易受硫化物毒害而失去活性,必须将硫化物除净.气体脱硫方法可分为两类,一类是干法脱硫,一类是湿法脱硫.干法脱硫设备简单,但由于反应速率较慢,设备比较庞大.湿法脱硫可分为物理吸收法、化学吸收法与直接氧化法三类.
甲醇的合成是在高温、高压、催化剂存在下进行的,是典型的复合气-固相催化反应过程.随着甲醇合成催化剂技术的不断发展,目前总的趋势是由高压向低、中压发展.
粗甲醇中存在水分、高级醇、醚、酮等杂质,需要精制.精制过程包括精馏与化学处理.化学处理主要用碱破坏在精馏过程中难以分离的杂质,并调节PH.精馏主要是除去易挥发组分,如二甲醚、以及难以挥发的组分,如乙醇高级醇、水等.
甲醇生产的总流程长,工艺复杂,根据不同原料与不同的净化方法可以演变为多种生产流程.
简述高压法、中压法、低压法三种方法及区别
高压工艺流程一般指的是使用锌铬催化剂,在300—400℃,30MPa高温高压下合成甲醇的过程.自从1923年第一次用这种方法合成甲醇成功后,差不多有50年的时间,世界上合成甲醇生产都沿用这种方法,仅在设计上有某些细节不同,例如甲醇合成塔内移热的方法有冷管型连续换热式和冷激型多段换热式两大类,反应气体流动的方式有轴向和径向或者二者兼有的混合型式,有副产蒸汽和不副产蒸汽的流程等.近几年来,我国开发了25-27MPa压力下在铜基催化剂上合成甲醇的技术,出口气体中甲醇含量4％左右,反应温度230-290℃.
ICl低压甲醇法为英国ICl公司在1966年研究成功的甲醇生产方法.从而打破了甲醇合成的高压法的垄断,这是甲醇生产工艺上的一次重大变革,它采用51-1型铜基催化剂,合成压力5MPa.ICl法所用的合成塔为热壁多段冷激式,结构简单,每段催化剂层上部装有菱形冷激气分配器,使冷激气均匀地进入催化剂层,用以调节塔内温度.低压法合成塔的型式还有联邦德国Lurgi公司的管束型副产蒸汽合成塔及美国电动研究所的三相甲醇合成系统.70年代,我国轻工部四川维尼纶厂从法国Speichim公司引进了一套以乙炔尾气为原料日产300吨低压甲醇装置(英国ICI专利技术).80年代,齐鲁石化公司第二化肥厂引进了联邦德国Lurge公司的低压甲醇合成装置.
中压法是在低压法研究基础上进一步发展起来的,由于低压法操作压力低,导致设备体积相当庞大,不利于甲醇生产的大型化.因此发展了压力为10MPa左右的甲醇合成中压法.它能更有效地降低建厂费用和甲醇生产成本.例如ICI公司研究成功了51-2型铜基催化剂,其化学组成和活性与低压合成催化剂51-1型差不多,只是催化剂的晶体结构不相同,制造成本比51-1型高贵.由于这种催化剂在较高压力下也能维持较长的寿命,从而使ICI公司有可能将原有的5MPa的合成压力提高到l0MPa,所用合成塔与低压法相同也是四段冷激式,其流程和设备与低压法类似.
3.简述天然气制甲醇的生产方法:
天然气是制造甲醇的主要原料.天然气的主要组分是甲烷,还含有少量的其他烷烃、烯烃与氮气.以天然气生产甲醇原料气有蒸汽转化、催化部分氧化、非催化部分氧化等方法,其中蒸汽转化法应用得最广泛,它是在管式炉中常压或加压下进行的.由于反应吸热必须从外部供热以保持所要求的转化温度,一般是在管间燃烧某种燃料气来实现,转化用的蒸汽直接在装置上靠烟道气和转化气的热量制取.
由于天然气蒸汽转化法制的合成气中,氢过量而一氧化碳与二氧化碳量不足,工业上解决这个问题的方法一是采用添加二氧化碳的蒸汽转化法,以达到合适的配比,二氧化碳可以外部供应,也可以由转化炉烟道气中回收.另一种方法是以天然气为原料的二段转化法,即在第一段转化中进行天然气的蒸汽转化,只有约1／4的甲烷进行反应,第二段进行天然气的部分氧化,不仅所得合成气配比合适而且由于第二段反应温度提高到800℃以上,残留的甲烷量可以减少,增加了合成甲醇的有效气体组分.
天然气进入蒸汽转化炉前需进行净化处理清除有害杂质,要求净化后气体含硫量小于0.1mL/m3.转化后的气体经压缩去合成工段合成甲醇.
4.简述煤、焦炭制甲醇的生产方法.
煤与焦炭是制造甲醇粗原料气的主要固体燃料.用煤和焦炭制甲醇的工艺路线包括燃料的气化、气体的脱硫、变换、脱碳及甲醇合成与精制.
用蒸汽与氧气(或空气、富氧空气)对煤、焦炭进行热加工称为固体燃料气化,气化所得可燃性气体通称煤气是制造甲醇的初始原料气,气化的主要设备是煤气发生炉,按煤在炉中的运动方式,气化方法可分为固定床(移动床)气化法、流化床气化法和气流床气化法.国内用煤与焦炭制甲醇的煤气化——般都沿用固定床间歇气化法,煤气炉沿用
UCJ炉.在国外对于煤的气化,目前已工业化的煤气化炉有柯柏斯-托切克(Koppers-Totzek)、鲁奇(Lurge)及温克勒(Winkler)三种.还有第二、第三代煤气化炉的炉型主要有德士古(Texaco)及谢尔-柯柏斯(Shell--Koppers)等.
用煤和焦炭制得的粗原料气组分中氢碳比太低,故在气体脱硫后要经过变换工序.使过量的一氧化碳变换为氢气和二氧化碳,再经脱碳工序将过量的二氧化碳除去.
原料气经过压缩、甲醇合成与精馏精制后制得甲醇.
5．简述油制甲醇的生产方法.
工业上用油来制取甲醇的油品主要有二类:一类是石脑油,另一类是重油.
原油精馏所得的220℃以下的馏分称为轻油,又称石脑油.以石脑油为原料生产合成气的方法有加压蒸汽转化法,催化部分氧化法、加压非催化部分氧化法、间歇催化转化法等.目前用石脑油生产甲醇原料气的主要方法是加压蒸汽转化法.石脑油的加压蒸汽转化需在结构复杂的转化炉中进行.转化炉设置有辐射室与对流室,在高温、催化剂存在下进行烃类蒸汽转化反应.石脑油经蒸汽转化后,其组成恰可满足合成甲醇之需要.既无需在转化前后补加二氧化碳或设二段转化,也无需经变换、脱碳调整其组成.
重油是石油炼制过程中的一种产品,根据炼制方法不同,可分为常压重油、减压重油、裂化重油及它们的混合物.以重油为原料制取甲醇原料气有部分氧化法与高温裂解法两种途径.裂解法需在1400℃以上的高温下,在蓄热炉中将重油裂解,虽然可以不用氧气,但设备复杂,操作麻烦,生成炭黑量多.
重油部分氧化是指重质烃类和氧气进行燃烧反应,反应放热,使部分碳氢化合物发生热裂解,裂解产物进一步发生氧化、重整反应,最终得到以H2、CO为主,及少量CO2、CH4的合成气供甲醇合成使用.重油部分氧化法所生成的合成气,由于原料重油中碳氢比高,合成气中一氧化碳与二氧化碳含量过量,需将部分合成气经过变换,使一氧化碳与水蒸气作用生成氢气与二氧化碳,然后脱除二氧化碳,以达到合成甲醇所需之组成.
合成后的粗甲醇需经过精制,除去杂质与水,得到精甲醇.
6．简述联醇生产方法.
与合成氨联合生产甲醇简称联醇,这是一种合成气的净化工艺,以替代我国不少合成氨生产用铜氨液脱除微量碳氧化物而开发的一种新工艺.
联醇生产的工艺条件是在压缩机五段出口与铜洗工序进口之间增加一套甲醇合成的装置,包括甲醇合成塔、循环机、水冷器、分离器和粗甲醇贮槽等有关设备,工艺流程是压缩机五段出口气体先进人甲醇合成塔,大部分原先要在铜洗工序除去的一氧化碳和二氧化碳在甲醇合成塔内与氢气反应生成甲醇,联产甲醇后进入铜洗工序的气体一氧化碳含量明显降低,减轻了铜洗负荷,同时变换工序的一氧化碳指标可适量放宽,降低了变换的蒸汽消耗,而且压缩机前几段气缸输送的一氧化碳成为有效气体,压缩机电耗降低.
联产甲醇后能耗降低较明显,可使每吨氨节电50kw.h,节省蒸汽0.4t,折合能耗为200万kJ.联醇工艺流程必须重视原料气的精脱硫和精馏等工序,以保证甲醇催化剂使用寿命和甲醇产品质量
⑶ 关于120000吨/年甲醇合成及精制工段工艺设计
精馏是利用物质的沸点差，从而把不同的物质从体系中蒸出达到分离的目的，精馏塔是是用来分离提纯液体的。
⑷ 求助一篇甲醇合成的论文，谢谢！！
甲醇合成工艺的选用
通过对甲醇合成原料、催化剂及合成方法等
多方面进行优缺点对比,为我公司列入安徽省
“861”行动计划和安徽省“十一五”重大项目
计划———1 700 kt/a甲醇及转化烯烃项目一期暨
600 kt/a甲醇、200 kt/a二甲醚工程甲醇合成工
艺技术的选择提供决策。
1原料选择
生产甲醇的原料大致有煤、石油、天然气和
含H2、CO (或CO2)的工业废气等。早期以煤
为主要原料生产水煤气合成甲醇。从20世纪50
年代开始,天然气逐步成为制造甲醇的主要原
料,具有工艺流程简单、输送方便、成本低等优
点,据估算,其投资约是以煤为原料投资的
50%,成本也只有其50%。目前全球甲醇总产
量中约有70%左右是以天然气为原料合成的。
其实,利用工业废气(如乙炔尾气或乙烯裂解
废气)生产甲醇更为经济,但量能受到限制。
以不同的原料制取甲醇的经济效果如表1 (以褐
煤为100)所示。
可见,以煤为原料生产甲醇的装置投资要高
于天然气、乙炔尾气和焦炉气。但随着石油和天
然气供给紧张、价格上涨,如果选用廉价的粉煤
为原料生产甲醇,会使生产成本大大降低。
合成甲醇原料气的生产工艺技术选择应根据
当地的原料资源状况来确定,淮化地处淮南,本
地煤资源相对比较丰富,所以加大对淮南煤的技
术研究,尽可能利用本地煤炭资源,就可以最大
限度地减少投资,较好地利用资源。
2合成催化剂选择
甲醇合成工艺目前总的趋势是由高压向低、
中压发展,而低、中压流程所用的催化剂都是铜
基催化剂。铜基催化剂与锌铬催化剂的优缺点比
较如表2,两者合成甲醇平衡时合成塔出口甲醇
摩尔分数比较如表3,不同氧化物组成的铜基催
化剂的合成反应参数如表4 (反应气组成为H2
+CO+CO2+CH4)。
3合成工艺比较
(1)高压法(19·6~29·4 MPa)是最初生产
甲醇的方法,采用锌铬催化剂,反应温度360~
400℃。随着脱硫技术的发展,高压法也在逐步
采用活性高的铜系催化剂来改善合成条件以增产
提效。高压法虽有70多年的历史,但由于原料
及动力消耗大,反应温度高,生成粗甲醇中有机
杂质含量高,且投资大,成本高,长期以来发展
处于停滞状态。
(2)低压法(5·0~8·0 MPa)是20世纪60
年代后期发展起来的甲醇合成技术,选用高活性
的铜系催化剂。铜系催化剂的活性明显高于锌铬
催化剂,反应温度低(240~270℃),在较低的
压力下可获得较高的甲醇收率,选择性好,副反
应少,从而改善了合成的甲醇产品的质量,降低
了原料的消耗。此外,由于压力低,不仅动力消
耗比高压法降低很多,而且工艺设备的制造也比
高压法容易,投资得以降低。因此低压法比高压
法优越性显著。
(3)中压法(9·8~13·0MPa)是随着甲醇工
业规模的大型化(目前已有日产3 000 t的装置
甚至更大单系列装置),为了减小工艺管道和设
备,在低压法的基础上适当提高合成压力发展起
来的甲醇合成技术。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,它具有与低压
法相似的优点,但由于提高了压力,相应动力消
耗略有增加。
目前世界上新建或扩建的甲醇装置几乎都采
用低压法或中压法,其中尤以中压法为最多。
4合成塔性能比较
甲醇合成是甲醇生产的关键工序,甲醇合成
塔又是合成工序的关键设备。表5为几种典型甲
醇合成塔的性能对比。
在这些合成塔中, Lurgi管壳式等温合成塔、
ICI多段冷激塔以及Linde螺旋蛇管等温合成塔
是工业化应用最广泛的。因为每种塔型都有自己
合适的温度、压力等方面的要求,设计时需要根
据特定要求来选择特定的塔型,保证设计的合理
性和可行性,以获得较好的经济效益。
近年来,甲醇合成装置趋向大型化,设备利
用率和能源利用率较好,可以节省单位产品的投
资和降低产品的成本。不同规模甲醇装置投资与
产品成本估算见表6,不同规模的煤制甲醇装置
的投资与产品成本估算见表7。
数据显示,随生产能力的增加,装置的单位
产品投资和成本递减缓慢,因此对生产规模的选
择亦非越大越好。
5结语
(1)我国煤炭资源丰富,以煤为原料制取
甲醇合成原料气是甲醇生产的最好选择。我公司
地处淮南,本地煤资源相对来说比较丰富,所以
加大对淮南煤的技术研究,尽可能利用本地煤炭
资源,可以最大限度地减少投资。
(2)低压法合成设备比较庞大,不适合大
型工业化,因此我公司大型化甲醇生产采用中压
法为宜。
(3)铜基催化剂活性温度低,选择性高,
是最佳的中、低压法催化剂。
(4)从能量最佳利用和温度控制考虑,
Linde螺旋蛇管等温合成塔是最佳选择;从设计
制造和放大方面看, ICI多段冷激塔较合适,其
结构简单,催化剂装卸容易,但设备庞大不适合
我公司大型化甲醇生产。
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