【正文】 吉林化工學(xué)院化工綜合設(shè)計 I 目錄 1 市場分析 2 對世界甲醇供需現(xiàn)狀的分析 2 我國甲醇發(fā)展預(yù)測 3 第二章 工藝流程設(shè)計 6 生產(chǎn)方法 6 工藝流程化 9 反應(yīng)工段 9 原料預(yù)處理 13 產(chǎn)品后處理 13 廢物回收或處理 14 流程簡述 23 第三章 設(shè)備平面布置圖 24 設(shè)備布置概述 24 設(shè)備布置原則 24 設(shè)備布置內(nèi)容 25 設(shè)備布置注意事項 25 主要設(shè)備一覽表 27 致 謝 28 參考文獻(xiàn) 29 吉林化工學(xué)院化工綜合設(shè)計 1 第一章 總論 概述 甲醇俗稱木醇、木精， 英文名為 methanol，分子式 CH3OH。是一種無色、透明、易燃、有毒、易揮發(fā)的液體，略帶酒精味； 分子量 ，相對密度 (d420)，蒸氣相對密度 (空氣 =1)，熔點 ℃，沸點 ℃，閃點（開杯） 16℃，自燃點 473℃，折射率 (20℃ )，表面張力（ 25℃） ，蒸氣壓（ 20℃） ，粘度（ 20℃） ?s。能與水、乙醇、乙醚、苯、酮類和大多數(shù)其他有機(jī)溶劑混溶。蒸氣與空氣形 成爆炸性混合物，爆炸極限 ％ ～ ﹪（體積比）。 化學(xué)性質(zhì)較活潑，能發(fā)生氧化、酯化、羰基化等化學(xué)反應(yīng) 。 甲醇 是重要有機(jī)化工原料和優(yōu)質(zhì)燃料 ， 廣泛應(yīng)用于精細(xì)化工，塑料，醫(yī)藥，林產(chǎn)品加工等領(lǐng)域 。甲醇 主要用于生產(chǎn)甲醛，消耗量要占到 甲醇 總產(chǎn)量的一半，甲醛則是生產(chǎn)各種合成樹脂不可少的原料。用甲醇作甲基化 試劑 可生產(chǎn) 丙烯酸 甲酯、對苯二甲酸二甲酯、甲胺、甲基苯胺、甲烷氯化物等； 甲醇 羰基化可生產(chǎn)醋酸、醋酐、甲酸甲酯等重要有機(jī)合成中間體，它們是制造各種染料、藥品、 農(nóng)藥 、炸藥、 香料 、噴漆的原料，目前用甲醇合成乙二醇、乙醛、乙醇也日益受到重視 。 甲醇 也 是一種重要的有機(jī)溶劑，其溶解性能優(yōu)于乙醇，可用于調(diào)制油漆。作為一種良好的萃取劑，甲醇在分析化學(xué)中可用于一些物質(zhì)的分離 。 甲醇 還 是一種 很有前景的清潔 能源 ， 甲醇燃料以其安全、廉價、燃燒充分，利用率高、環(huán)保的眾多優(yōu)點，替代汽油已經(jīng)成為車用燃料的發(fā)展方向之一 ；另外燃料級甲醇用于供熱和發(fā)電，也可達(dá)到環(huán)保要求。 甲醇還可經(jīng)生物發(fā)酵生成甲醇蛋白， 富含 維生素 和蛋白質(zhì)，具有營養(yǎng)價值高而成本低的優(yōu)點， 用作飼料添加劑，有著廣闊的應(yīng)用前景。 甲醇是醇類中最簡單的一元醇。 1661 年英國化學(xué)家 木材 干餾后的液體產(chǎn)物中發(fā)現(xiàn)甲醇，故甲醇俗稱木精、木醇。在自然界只有某些樹葉或果實中含有少量 的游離態(tài)甲醇，絕大多數(shù)以酯或醚的形式存在。 1857 年法國的 M 貝特洛在 實驗室用一氯甲烷在堿 性 溶液中水解也制 得了 甲醇。 1923 年德國 BASF 公司首先用合成氣在高壓下實現(xiàn)了甲醇的工業(yè)化生產(chǎn)，直到吉林化工學(xué)院化工綜合設(shè)計 2 1965 年，這種高壓法工藝是合成甲醇的唯一方法。 1966 年英國 ICI 公司開發(fā)了低壓法工藝，接著又開發(fā)了中壓法工藝。 1971 年德國的 Lurgi 公司相繼開發(fā)了適用于天然氣－渣油為原料的低壓法工藝。由于低壓法比高壓法在能耗、裝置建設(shè)和單系列反應(yīng)器生產(chǎn)能力方面具有明顯的優(yōu)越性，所以從 70年代中期起，國外新建裝置大多采用低壓法工藝。世界上典型的甲醇合成工藝主要有 ICI 工藝、 Lurgi 工藝和三菱瓦斯化學(xué)公司(MCC)工藝 ［ 1］ 。目前，國外的液相甲醇合成新工藝 ［ 2］ 具有 投資 省、熱效率高、生產(chǎn)成本低的顯著優(yōu)點，尤其是 LPMEOHTM 工藝，采用漿態(tài)反應(yīng)器，特別適用于用現(xiàn)代氣流床煤氣化爐生產(chǎn)的低 H2／ (CO＋ CO2)比的原料氣，在價格上能夠與天然氣原料競爭。 我國的甲醇生產(chǎn)始于 1957 年， 50 年代在吉林、蘭州和太原等地建成了以煤或焦炭為原料來生產(chǎn)甲醇的裝置。 60 年代建成了一批中小型裝置，并在合成氨工業(yè)的基礎(chǔ)上開發(fā)了聯(lián)產(chǎn)法生產(chǎn)甲醇的工藝。 70 年 代四川維尼綸廠引進(jìn)了一套以乙炔尾氣為原料的95 kt/a 低壓法裝置，采用英國 ICI技術(shù)。 1995 年 12月，由化工部第八設(shè)計院和上?；ぴO(shè)計院聯(lián)合設(shè)計的 200 kt/a 甲醇生產(chǎn)裝置在上海太平洋化工公司順利投產(chǎn)，標(biāo)志著我國甲醇生產(chǎn)技術(shù)向大型化和國產(chǎn)化邁出了新的一步。 2020 年，杭州林達(dá)公司開發(fā)了擁有完全自主 知識產(chǎn)權(quán) 的 JW 低壓均溫甲醇合 成塔技術(shù)，打破長期來被 ICI、 Lurgi等國外少數(shù)公司所 壟斷 擁的局面，并在 2020 年獲得國家技術(shù)發(fā)明二等獎。 2020 年，該技術(shù)成功應(yīng)用于國內(nèi)首家焦?fàn)t氣制甲醇裝置上。 市場分析 對世界甲醇供需現(xiàn)狀的分析 2020 年世界甲醇的總生產(chǎn)能力為 4568 萬噸 /年，總產(chǎn)量為 萬噸，平均開工率為76%。中南美洲是世界上最大的甲醇生產(chǎn)地區(qū) ，占世界總生產(chǎn)能力的 %，其它依次是亞洲占 %，中東占 19%、北美占 %、中東歐占 %、西歐占 %。 吉林化工學(xué)院化工綜合設(shè)計 3 表 1 2020 年世界甲醇供需平衡情況（單位：萬噸 /年，萬噸） 地區(qū) 能力 產(chǎn)量 進(jìn)口 出口 實際消費(fèi) 非洲 147 132 亞洲 705 698 中東歐 中東 北美 大洋洲 中南美 130 西歐 360 合計 4568 2181 3450 我國甲醇發(fā)展預(yù)測 據(jù)統(tǒng)計，“十一五”期間我國新建、擬建甲醇項目共 41 個（不包括二甲醚、甲醇制烯烴生產(chǎn)企業(yè)自身配套的甲醇生產(chǎn)裝置）。其中“十一五”期間可以投產(chǎn)的項目為 34個，產(chǎn)能合計 1178 萬噸 /年。另外 7 個 項目尚處于前期工作階段，尚未開工建設(shè)，“十一五”期間能不能投產(chǎn)暫不確定。這 7 個項目產(chǎn)能共計 670 萬噸 /年 表 2 “十一五”期間可以建成投產(chǎn)的甲醇項目 建設(shè)單位 地點 產(chǎn)能及項目情況 投產(chǎn)日期 備注 /重慶長壽化工園區(qū) 重慶長壽 一期 45 萬噸 /年（總計75 萬噸 /年，投資 17 億元） 07 年上半年 天然氣原料 山西 12 萬噸 /年甲醇技術(shù)改造 2020 年前 焦?fàn)t氣原料 晉城 20 萬噸 /年甲醇（ 150萬噸 /年甲醇項目一期工程） 2020 年前 以煤為原料 （集團(tuán)）有限公司 運(yùn)城 20 萬噸 /年甲醇技改工程 （總規(guī)劃 160 萬噸 /年） 2020 年前 以煤為原料 哈爾濱 25 萬噸 /年甲醇 振興東北國吉林化工學(xué)院化工綜合設(shè)計 4 債項目 大連 30 萬噸 /年甲醇項目 2020 年前 獨資項目 黑龍江 8 萬噸 /年甲醇 2020 年 以煤為原料 黑龍江 20 萬噸 /年甲醇 以煤為原料 公司氣化廠 濮陽 40 萬噸 /年甲醇項目 07年 12月 以 煤為原料 肥廠 安陽 20 萬噸 /年 2020 年之前 （中原甲醇廠） 10 萬噸 /年甲醇 2020 年初 天然氣 （上屬永城煤電集團(tuán)） 濮陽 8 萬噸 /年甲醇項目（由12萬噸 /年擴(kuò)產(chǎn)至 20萬噸 /年） 08 年初投產(chǎn) 天然氣和煤 河南義馬 一期 25 萬噸 /年（總共50 萬噸 /年） 2020 年 以煤為原料 永城煤電集團(tuán)龍宇煤化工有限公司 河南永城 一期 50 萬噸 /年甲醇項目 07年 12月 以粉煤為原料 淮北 一期 20 萬噸 /年甲醇項目 07～ 09年 以煤為原料 司 格爾木 60 萬噸 /年甲醇項目 2020 年 3月開工 2020 年 天然氣原料 榆林神木 40 萬噸 /年甲醇項目 2020 年 — 韓城黑貓焦化有限責(zé)任公司 韓城 10 萬噸 /年，焦?fàn)t氣原料 投產(chǎn) 咸陽彬長 60 萬噸 /年 兗州市 20 萬噸 /年甲醇 2020 年之前 焦?fàn)t氣原料 地 陜西榆林 60 萬噸 /年甲醇項目一期 2020 年前 以煤為原料 平原 30 萬噸 /年甲醇項目 2020 年 3月 新疆 20 萬噸 /年甲醇項目（一期） 2020 年 以煤為原料 呼倫貝爾 2