【正文】 機(jī)及嚴(yán)格的環(huán)保要求，大大促進(jìn)了甲醇車用燃料的開發(fā)，甲醇汽油是工種液態(tài)清潔燃料，在國(guó)際上早已經(jīng)作為清潔汽車燃料使用。近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迅速發(fā) 展，甲醛產(chǎn)量每年以 %的速度增長(zhǎng)，年需原料甲醇 100 萬(wàn)噸以上。 甲醛是甲醇最重要的下游產(chǎn)品之一，也是最重要的基本有機(jī)化工原料之一。 甲醇的用途 甲醇是一種重要的有機(jī)化工原料，應(yīng)用廣泛，可以用來(lái)生產(chǎn)甲醛，合成橡膠、甲胺、對(duì)苯二甲酸二甲酯、甲基苯烯酸甲酯、氯甲烷、醋酸、甲基叔丁基醚等一系列有機(jī)化工產(chǎn)品，而且還可以加入汽油摻擾或代替汽油作為動(dòng)力燃料以及由用來(lái)合成甲醇蛋白。嚴(yán)重者視力急劇下降，可造成持久性雙目失明。少數(shù)病例出現(xiàn)精神癥狀如多疑、恐懼、狂躁、幻覺(jué)、憂郁等。嚴(yán)重口 湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 服中毒者可有錐體外系損害的癥狀或帕金森綜合征。 （ 2）中樞神經(jīng)癥狀：患者常有頭暈、頭痛、眩暈、乏力、步態(tài)蹣跚、失眠，表情淡漠，意識(shí)混濁等。 如同時(shí)攝入乙醇，潛伏期較長(zhǎng)些。吸入中毒潛伏期一般為 1～ 72 小時(shí)，也有 96 小時(shí)的 。一般認(rèn)為，甲醇的毒性是由其本身及其代謝產(chǎn)物所致的。近年研究表明，甲醛很快代謝成甲酸，急性中毒引起的代謝性酸中毒和眼部損害，主要與甲酸含量相關(guān)。甲醇的毒性與其代謝產(chǎn)物甲醛和甲酸的蓄積有關(guān)。對(duì)視神經(jīng)和視網(wǎng)膜有特殊的選擇作用，易引起視神經(jīng)萎縮，導(dǎo)致雙目失明。 甲醇主要作用于神經(jīng)系統(tǒng)，具有明顯的麻醉作用，可引起腦水腫。人口服 5～ 10mL，可致嚴(yán)重中毒；一次口服 15 mL ，或 2 天內(nèi)分次口服累計(jì)達(dá) 124～ 164 mL ，可致失明。未被氧化的甲醇經(jīng)呼吸道和腎臟排出體外，部分經(jīng)胃腸道緩慢排出。甲醇在肝內(nèi)代謝，經(jīng)醇脫氫酶作用氧化成甲醛，進(jìn)而氧化成甲酸。 CH3OH + NH3→CH 3NH2 + H2O 2CH3OH + NH3→(CH 3） 2 NH + 2H2O 3CH3OH + NH3→(CH 3） 3 + 3H2O （ 5）脫水反應(yīng) 甲醇在高溫和酸性催化劑如 ZSM5， rAl2O3 作用下分子間脫水生成二甲醚： 2CH3OH→(CH 3） 2O+ H2O （ 6）裂解反應(yīng) 在銅催化劑上，甲醇可裂解成 CO 和 H2： CH3OH→CO + H 2 (7 ) 氯化反應(yīng) 甲醇和氯化氫在 Zn/ZrO 催化劑上發(fā)生氯化反應(yīng)生成一氯甲烷： CH3OH + HCl→CH 3Cl + H2O 氯甲烷和氯化氫在 CuCl2/ ZrO2 催化劑作用下進(jìn)一步發(fā)生氧氯化反應(yīng)生成二氯甲烷和三氯甲烷。 （ 1）氧化反應(yīng) 甲醇在電解銀催化劑上可被空氣氧化成甲醛，是重要的工業(yè)制備甲醛的方法。K］ 103 表面張力（ 20℃ ） /(N/cm) 105 折射率（ 20℃ ） 蒸氣潛能（ ℃ ） /（ kJ/mol） 熔融熱 /(kJ/mol) 自燃點(diǎn) /℃ 空氣 473 氧氣 461 臨界溫度 /℃ 240 臨界壓力 /Pa 105 臨界體積 /（ mL/mol) 臨界壓縮系數(shù) 燃燒熱 /(kJ/mol) 25℃ 液體 25℃ 氣體 生成熱 /(kJ/mol) 25℃ 液體 25℃ 氣體 膨脹系數(shù)（ 20℃ ） 腐蝕性 常溫下 無(wú)腐蝕性 鉛、鋁例外 空氣中爆炸性 /％ ～ 甲醇的化學(xué)性質(zhì) 甲醇具有脂肪醇的化學(xué)性質(zhì) ，即可進(jìn)行氧化、酯化、羰基化，氨化、脫水等反應(yīng)。S 104 熱導(dǎo)率 /［ J/（ cm 表 11 甲醇的一般物理性質(zhì) 性質(zhì) 數(shù)據(jù) 性質(zhì) 數(shù)據(jù) 密度（ 0℃ ）（ g/mL） 相對(duì)密度（ d 20 ） 沸點(diǎn) /℃ ～ 熔點(diǎn) /℃ 閃點(diǎn) /℃ 開口 16 閉口 12 蒸氣壓（ 20℃ ） /Pa 104 液體熱容（ 20～ 50℃ ） ～ /［ J/（ g甲醇蒸氣和空氣混合能形成爆炸性混合物，爆炸極限為 ％～ ％ (體積）。 常溫常壓下，純甲醇是無(wú)色透明，易揮發(fā)、可燃，略帶醇香味的有毒液體。甲醇分子中的碳原子和氧原子的成鍵軌道 為四面體結(jié)構(gòu)的 SP3雜化軌道，相互重疊結(jié)合成 C— O鍵。甲醇是最早由木材和木質(zhì)素干餾制得，故俗稱木醇。如對(duì)安全措施、環(huán)境保護(hù)、經(jīng)濟(jì)核算未能全面考慮和分析，由于資料的不足，使得我們無(wú)法對(duì)各種管子進(jìn)行選型計(jì) 算，特別是對(duì)甲醇合成塔內(nèi)部的工藝未能進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算 ,這是本設(shè)計(jì)的一大不足。因而 ,本設(shè)計(jì)也著重介紹了甲醇合成的環(huán)境保護(hù)和三廢處理等問(wèn)題。使得該合成設(shè)計(jì)更加科學(xué) ,合理 ,經(jīng)濟(jì)乃至藝術(shù)化 .化學(xué)工業(yè)對(duì)人類作出巨大貢獻(xiàn)的同時(shí) ,也造成了環(huán)境的污染和破壞?；瘜W(xué)工業(yè)的巨大變遷也使得化學(xué)產(chǎn)品設(shè)計(jì)變得日益重要。近幾十年來(lái) ,特別是我國(guó)甲醇工業(yè)的發(fā)展 ,生產(chǎn)規(guī)模逐漸擴(kuò)大 ,下游產(chǎn)品種類不斷增加 ,社會(huì)需求越來(lái)越大。因此 ,甲醇是一種有著廣泛用途的重要的有機(jī)化工原料 ,甲醇工業(yè)生產(chǎn)對(duì)其他相關(guān)工業(yè)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展都有著重要意義。 湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 目 錄 前 言 ........................................................................................................................................ 1 1 緒論 ............................................................................................................................................ 2 甲醇的性質(zhì) ....................................................................................................................... 2 甲醇的物理性質(zhì) ....................................................................................................... 2 甲醇的化學(xué)性質(zhì) ....................................................................................................... 2 甲醇的毒性 .............................................................................................................. 3 甲醇的用途 ....................................................................................................................... 4 國(guó)內(nèi)外甲醇生產(chǎn)需求概況 .................................................................................................. 4 國(guó)外甲醇生產(chǎn)需求概況 ............................................................................................ 4 國(guó)內(nèi)甲醇生產(chǎn)與需求概況 ......................................................................................... 5 2 甲醇生產(chǎn)工藝的選擇 ................................................................................................................... 5 甲醇的合成反應(yīng) ................................................................................................................ 5 合成反應(yīng)熱力學(xué) ....................................................................................................... 5 合成反應(yīng)動(dòng)力學(xué) ....................................................................................................... 6 合成反應(yīng)催化劑 ....................................................................................................... 6 反應(yīng)條件 ................................................................................................................. 7 甲醇的生產(chǎn)方法 ................................................................................................................ 8 高壓法制甲醇 .......................................................................................................... 9 中壓法制甲醇 .......................................................................................................... 9 低壓法制甲醇 .......................................................................................................... 9 天然氣制甲醇 .......................................................................................................... 9 煤、焦炭制甲醇 ....................................................................................................... 9 油制甲醇 ................................................................................................................10 聯(lián)醇生產(chǎn) ................................................................................................................10 聯(lián)醇生產(chǎn)工藝的初步設(shè)計(jì) ................................................................................................. 11 3 甲醇生產(chǎn)的主要設(shè)備與選型 ...........................................................................................