【正文】 u＋H2O＋CuO＋CO→Cu＋CO2＋ 銅基催化劑是用銅、鋅等氧化物粉末壓制而成的圓柱形或片狀顆粒，強度較差。當(dāng)氧化銅還原到一定程度，在催化劑表面開始有合成甲醇的反應(yīng)。是一種高活性、高選擇性的新型甲醇合成催化劑。隨著高效脫硫劑的發(fā)現(xiàn)和含銅催化劑的性能改進，大大延長了銅基催化劑的使用壽命。由于銅基催化劑對硫極為敏感，遇硫易中毒失活，且熱穩(wěn)定性較差。 20世紀(jì)60年代中期開發(fā)成功了銅基催化劑，根據(jù)加入助劑的不同可分為Cu—Zn—Gr系列和Cu—Zn—Al系列。但催化劑活性較低，需要反映溫度高（380—400℃）。任務(wù)四 催化劑的選擇與使用 20世紀(jì)60年代前的甲醇合成幾乎都用ZnO—Gr2O3二元催化劑。一般說來，空間速率越小，接觸時間越長，單程轉(zhuǎn)化率越高；單位時間內(nèi)通過的氣量少，設(shè)備的生產(chǎn)能力大大下降。因此原料氣在進入合成反應(yīng)器前必須除去雜質(zhì)，合成反應(yīng)器還需用銅襯里。一氧化碳和鐵在423—473K下能生成五羰基鐵。 原料氣中惰性氣體雜質(zhì)會降低有效組分的分壓，降低反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率。 生產(chǎn)中原料氣CO不能過量以免引起生成羰基鐵積聚在催化劑表面使催化劑失去活性。隨著壓力的增加，能量的消耗與設(shè)備強度損耗液隨之增加。由于銅基催化劑的熱穩(wěn)定性較差，控制反應(yīng)溫度顯得尤為重要。 為了防止催化劑老化、延長催化劑的使用壽命，在催化劑使用初期宜采用較低的反應(yīng)溫度，使用一段時間后再逐步提高反應(yīng)溫度至合適值。任務(wù)三 甲醇生產(chǎn)工藝參數(shù)確定 反應(yīng)溫度影響反應(yīng)速率和選擇性。反應(yīng)溫度過低是反應(yīng)速率不快影響產(chǎn)率。從熱力學(xué)和動力學(xué)角度分析來開，采用較低的反應(yīng)溫度和較高的反應(yīng)壓力對甲醇的合成有利。副產(chǎn)物不僅消耗原料而且影響甲醇的質(zhì)量和催化劑的壽命，特別是甲烷的生成反應(yīng)是一個強放熱反應(yīng)，不利于反應(yīng)溫度的控制，而且生成的甲烷不能隨產(chǎn)品冷凝，更不利于主反應(yīng)的化學(xué)平衡和反應(yīng)速率。任務(wù)二 甲醇生產(chǎn)工藝路線分析與選擇 工業(yè)生產(chǎn)上主要采用合成氣（CO＋H2）為原料的化學(xué)合成法。甲醇生產(chǎn)向單系列、大型化發(fā)展的同時。甲醇制烯烴和二甲醚將是未來驅(qū)動甲醇市場需求增長的主要動力。甲醇和二甲醚混合的醇醚燃料代替汽油燃料具有很大的潛力和市場前景。 甲醇是直接合成乙酸的原料，也可用來制備甲醛、乙醇、乙烯、乙二醇、甲苯、乙酸乙酯、甲酸甲酯、甲基叔丁基醚、二甲醚、碳酸二甲酯等。少量泄漏時用砂土或其他不燃材料吸附或吸收，也可以用大量水沖洗，洗水稀釋后放入廢水系統(tǒng)。不要直接接觸泄漏物，盡可能切斷泄漏源。 甲醇泄漏時人員應(yīng)迅速從泄漏污染區(qū)撤離至安全區(qū)并進行隔離、切斷火源。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。甲醇的代謝產(chǎn)物甲酸會累積在眼睛部位破壞視覺神經(jīng)細胞使人失明。 甲醇具有毒性，甲醇主要通過呼吸道和胃腸道吸收，皮膚也可部分吸收。甲醇可以發(fā)生脫氫和氧化反應(yīng)得到甲醛。 甲醇與有機酸（或無機酸）發(fā)生酯化反應(yīng)生成相應(yīng)的酯和水。 甲醇是最簡單的飽和醇，無色、透明、易燃、易揮發(fā)。甲醇在深加工后可作為新型清潔燃料。項目二 甲醇生產(chǎn)任務(wù)一 甲醇工業(yè)概況檢索 甲醇又名木醇、木酒精、甲基氫氧化物。（3）三級處理 三級處理屬于深度處理，一般采用化學(xué)沉淀法、氧化還原法、生物脫氮、膜分離、離子交換等方法除去二級處理中未能除去的污染物。（2）二級處理 主要采用化學(xué)法、生物法來分解、氧化降解有機物，二級處理是污水處理的主體部分。 處理有害廢氣的主要方法：化學(xué)吸收法、吸附法、稀釋控制法、燃燒等。當(dāng)?shù)谝浑娫磾嚯姇r第二電源立即供電。當(dāng)發(fā)生緊急停車時操作人員一定要以最快的速度去按這個按鈕。操作人員盡力保護好設(shè)備，防止事故的發(fā)生和擴大。停車原因消除后按化工開車的程序恢復(fù)生產(chǎn)。同時通知下游工序停止生產(chǎn)或處于待開車狀態(tài)。（2）局部緊急停車 通知上游工序采取緊急處理措施，把物料暫時儲存或向事故排放單元排放并停止進料。 停車后對某些需要進行檢修的設(shè)備要用盲板切斷該設(shè)備上的物料管線。逐步減少物料的加入，待所有物料反應(yīng)完畢后開始處理設(shè)備內(nèi)剩余的物料?；ぴ囓嚢凑找阎贫ǖ脑囓嚪桨冈谕恢笓]下按化工生產(chǎn)工序的前后順序進行。 聯(lián)動試車后要把水或煤油放空并清洗干凈。（3）聯(lián)動試車 用水、空氣、其他與生產(chǎn)物料相類似的介質(zhì)代替生產(chǎn)物料進行一種擬生產(chǎn)狀態(tài)的試車。當(dāng)電動機試驗合格后再和設(shè)備連接在一起進行48h運轉(zhuǎn)試驗。 單機試車是在不帶物料和無載荷情況下進行的。 （1）開車前的準(zhǔn)備工作 1 施工驗收； 2 原料、輔助原料、公用工程、生產(chǎn)所需物資的準(zhǔn)備； 3 技術(shù)文件、設(shè)備圖紙、設(shè)備使用說明書、施工圖、崗位操作法、試車文件的準(zhǔn)備； 4 車間人員配備健全； 5 配管、機械設(shè)備、儀表電氣、安全設(shè)施等的最終檢查。 產(chǎn)品后加工指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)：商品標(biāo)準(zhǔn)、使用標(biāo)準(zhǔn)。 （1）過濾：利用多孔的過濾介質(zhì)將懸浮液中的固體物質(zhì)截留分離。（2）溶液不同組分分離：萃取、精餾。（2）氣體與氣體的分離 冷凝（冷卻降溫）、吸收（液體吸收氣體）、吸附（某些分子在多孔性固體吸附劑表面濃集的過程）。 化學(xué)過程組成：反應(yīng)工程、分離工程、公用工程。 大多數(shù)反應(yīng)產(chǎn)物是混合物，包括未反應(yīng)的物料和反應(yīng)生成物，不僅需要從產(chǎn)物中分離產(chǎn)品，還要分離出未反應(yīng)的物料循環(huán)利用。 原料的預(yù)處理原則：（1）必須滿足工藝要求；（2）盡可能選用凈制后的原料，簡便可靠、先進的預(yù)處理工藝；（3）應(yīng)考慮能量的充分利用，盡量減少“三廢”的產(chǎn)生。 利用生物質(zhì)（農(nóng)產(chǎn)品、林產(chǎn)品）生產(chǎn)基本有機化工產(chǎn)品的加工途徑主要方法：發(fā)酵、水解（淀粉水解、纖維素水解、油脂水解）、干餾等。 天然氣的化工利用主要途徑：（1）轉(zhuǎn)化制合成氣或含氫很高的氣體，進一步合成甲醇、高級醇、人造液體燃料等；（2）部分氧化（裂化）制乙炔，發(fā)展乙炔化學(xué)工業(yè)。我國所產(chǎn)石油大多數(shù)屬于烷基石油，天然氣絕大多數(shù)為干氣。 天然氣根據(jù)甲烷和其他烷烴的含量分類：（1）干氣（貧氣）：甲烷含量80—90%以上，較難液化；（2）濕氣（富氣）：含有較多的乙烷、丙烷、丁烷等，經(jīng)壓縮、低溫處理后較易液化。提取芳烴精制后可得到苯、甲苯、二甲苯等芳烴。 催化重整過程主要化學(xué)反應(yīng)：環(huán)烷烴芳構(gòu)化脫氫；環(huán)烷烴異構(gòu)化脫氫；烷烴脫氫芳構(gòu)化。催化重整不僅能生產(chǎn)高辛烷值汽油，還能提供苯、甲苯、二甲苯等芳烴原料，液化氣，溶劑油。一般催化裂化氣成分質(zhì)量分數(shù)如下：乙烯：3—4%，丙烯13—20%，丁烯15—30%，烷烴：50%左右。目的是將不能用于輕質(zhì)燃料的常減壓餾分油加工成辛烷值較高的汽油等輕質(zhì)燃料，是增產(chǎn)輕質(zhì)油品的主要手段。為了提高汽油產(chǎn)量和質(zhì)量往往把蒸餾得到的各級產(chǎn)品進行二次加工。減壓柴油也可以作為生產(chǎn)烯烴的裂解原料和催化裂化原料，減壓渣油經(jīng)氧化處理可制得石油瀝青，也可用于生產(chǎn)石油焦化制氣態(tài)烴、汽油、柴油等。 常壓蒸餾塔的不同高度可分別采出汽油、柴油、煤油等油品，留在常壓塔底的重組分稱常壓渣油，含有許多高沸點組分，為了避免在高溫下蒸餾導(dǎo)致組分進一步分解，可采用減壓操作。 （直餾）：常壓、300—400℃條件。 （烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴）可以分為：烷基石油（石蠟基石油）、環(huán)烷基石油（瀝青基石油）、中間基石油。 直接液化制烯烴、汽油、柴油。（3）中間原料 ：（1）無機化學(xué)產(chǎn)品；（2）基本有機化學(xué)產(chǎn)品；（3）高分子化工產(chǎn)品?；どa(chǎn)技術(shù)概述作者：日期：項目一 化工生產(chǎn)過程組織任務(wù)一 化學(xué)工業(yè)概貌檢索 、自動化連續(xù)生產(chǎn) “三廢”治理力度 、設(shè)備投資高、設(shè)備更新快 、資金密集 、物質(zhì)消耗密集 、自動控制條件嚴(yán)格 任務(wù)二 化工產(chǎn)品及原料資源檢索 ：（1）化工基礎(chǔ)原料：空氣、水、礦物資源、生物原料等。（2）化工基本原料：烷烴、烯烴、炔烴、芳香烴、合成氣等。 （1）焦炭→電石→乙炔→BDO（1，4丁二醇）（2）焦油（3）煤氣→制氫 （1）合成氣制氨→氮肥（2）合成氣制甲醇→烯烴、二甲醚、醋酸（3）合成氣間接液化 煤氣化的主要專利技術(shù)：Shell加壓氣化法、Dexco加壓氣化法、GSP水煤漿氣化法。 將煤制成油煤漿，于420—480℃、10—30MPa條件下催化加氫獲得液化油，進一步加工成汽油、柴油及其他化工產(chǎn)品。 （石油煉制、煉油）：原油經(jīng)過加工制成石油產(chǎn)品的過程。典型的原油常壓蒸餾、減壓蒸餾裝置是以加熱爐和蒸餾塔為主體的管式蒸餾裝置。將常壓渣油送入減壓蒸餾塔，由側(cè)線得到減壓餾分油，塔底為減壓渣油。 ，而且主要成分是直鏈烷烴，辛烷值低、質(zhì)量差，在數(shù)量和質(zhì)量上不能滿足交通事業(yè)和其他工業(yè)部門燃料油品的要求。（1）催化裂化 催化裂化：—、450—550℃進行裂化的過程。 催化裂化過程中主要設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、工藝過程簡單、操作容易，適用于加工非高含硫原油。（2）催化重整 催化重整：適當(dāng)?shù)氖宛s分在貴金屬催化劑的作用下進行碳架結(jié)構(gòu)重新調(diào)整，使環(huán)烷烴和烷烴發(fā)生脫氫芳構(gòu)化生成芳烴的化學(xué)加工過程。并副產(chǎn)氫氣。重整得到的重整汽油中芳烴含量30—50%。 天然氣除主要組分甲烷外，還有乙烷、丙烷、丁烷等各種烷烴，并含有少量戊烷以上的重組分和二氧化碳、氮氣、硫化氫、氨氣等氣體雜質(zhì)。 濕天然氣常常與石油在一起，隨石油一起開采出來，通稱油田氣（油田伴生氣）。 天然氣熱值高、污染小，是清潔能源，是世界第三大一次能源，又是石油化工的重要原料來源。（3）直接用于生產(chǎn)化學(xué)產(chǎn)品如氫氰酸、氯化甲烷、硝基甲烷、甲醇、甲醛等。任務(wù)三 化工生產(chǎn)過程組成 包括反應(yīng)所需的各種原輔料的貯存、凈化、干燥、加壓、配制等操作。 化工生產(chǎn)過程的關(guān)鍵。 在選擇分離方法時應(yīng)充分了解：被分離混合物中各組分的物理、化學(xué)性質(zhì)；分離規(guī)模；能耗。 （1）氣體與固體顆粒、液體霧滴的分離 機械凈制（重力沉降、旋風(fēng)分離等）、濕法凈制（濕式洗滌器）、過濾凈制（袋式過濾）、電凈制（電除塵）。 （1）去除固體顆粒：結(jié)晶。（3）溶液濃縮：蒸發(fā)。（2）干燥：工業(yè)上多用空氣作干燥介質(zhì)，除去固體物料中的少量水分。任務(wù)四 化工生產(chǎn)操作與控制 化工生產(chǎn)中的開停車：首次開車、正常開停車、特殊情況停車、大中修后開車等。（2）單機試車 確認轉(zhuǎn)動和傳動設(shè)備是否合格好用，是否符合有關(guān)技術(shù)規(guī)范。首先斷開聯(lián)軸器，單獨開動電動機運轉(zhuǎn)48h，觀察電動機是否發(fā)熱、振動、雜音、轉(zhuǎn)動方向等。在運轉(zhuǎn)過程中經(jīng)過細心觀察和儀表檢測，均達到要求時視為合格。目的是檢驗生產(chǎn)裝置連續(xù)通過物料的性能。（4）化工試車 以上各項工作完成后進入化工試車階段。 （1）正常停車 生產(chǎn)進行一段時間后設(shè)備需要檢查或檢修進行的有計劃的停車稱為正常停車。處理完畢后停止公用工程，降溫降壓，最后停止動設(shè)備的運轉(zhuǎn)，生產(chǎn)完全停止。檢修設(shè)備動火或進入設(shè)備內(nèi)檢查，要將其中的物料徹底清洗干凈并經(jīng)過安全分析合格后方可進行。轉(zhuǎn)入停車待產(chǎn)狀態(tài)。此時積極組織搶修排出故障。（3）全面緊急停車 生產(chǎn)過程中突然發(fā)生停電、停水、停汽、發(fā)生重大事故時要全面停車。 對于自動化程度較高的生產(chǎn)裝置在車間內(nèi)備有緊急停車按鈕，并和關(guān)鍵閥門鎖在一起。為了防止全面緊急停車的發(fā)生一般化工廠均有備用電源。任務(wù)五 三廢產(chǎn)生與治理 、溶劑等 （1）副反應(yīng)產(chǎn)生的廢棄物；（2）生產(chǎn)過程中的跑、冒、滴、漏；（3）燃料燃燒；（4）冷卻水；（5）分離過程中產(chǎn)生的廢棄物。 （1）一級處理 主要采用篩濾、重力沉降等物理方法，、膠體、懸浮油類，減輕廢水的腐化程度。經(jīng)過二級處理的污水有機物濃度大幅度降低，一般可達到向水體排放的標(biāo)準(zhǔn)。 廢渣主要處理方法：化學(xué)生物處理法、脫水法、焚燒法、填埋法。甲醇是基礎(chǔ)有機化工原料和優(yōu)質(zhì)燃料，主要應(yīng)用于精細化工、塑料等領(lǐng)域，用來制造甲醛、醋酸、氯甲烷、甲胺、硫酸二甲酯等多種有機產(chǎn)品，也是農(nóng)藥、醫(yī)藥的重要原料之一。在基本有機化工中的用途僅次于乙烯、丙烯、苯。有很強的溶解能力，可以和水、乙醇、乙醚、苯、酮類、鹵代烴、其他有機液體相混溶并形成共沸混合物，甲醇對氣體也有很強的溶解能力，特別是對二氧化碳和硫化氫的溶解能力很強，可作為洗滌劑用于工業(yè)脫除合成氣中多余的二氧化碳和硫化氫有害氣體。例如甲醇和對苯二甲酸在高溫高壓下反應(yīng)生成對苯二甲酸二甲酯，是制取滌綸纖維的原料之一。甲醇可以與氨作用分別得到甲胺、二甲胺、三甲胺。甲醇經(jīng)過人體代謝后產(chǎn)生甲醛和甲酸對人體產(chǎn)生傷害。—、30—60min可致中毒；口服5—10mL可致嚴(yán)重中毒；一次經(jīng)口服15mL或2d內(nèi)分次經(jīng)口服累計達到124—164mL可致失明。甲醇中毒通常可以通過飲用烈性酒來緩解甲醇代謝，甲醇已經(jīng)代謝產(chǎn)生的甲酸可以通過服用小蘇打來中和。建議應(yīng)急處理人員戴自給正壓式呼吸器，穿防靜電工作服。防止流入下水道等限制空間。大量泄漏時應(yīng)構(gòu)筑圍堤或挖坑收容，用泡沫覆蓋降低蒸汽危害。隨著技術(shù)的發(fā)展和能源結(jié)構(gòu)的改變，甲醇可以作為人工合成蛋白的原料。甲醇的辛烷值很高可以單獨或與汽油混合作為汽車燃料，作為汽油添加劑可起到節(jié)約芳烴、提高辛烷值的作用。 甲醇工業(yè)面臨更廣闊的發(fā)展前景。通過節(jié)能減排、研制性能更好的催化劑、開發(fā)新的凈化方法、采用節(jié)能型精餾工藝，向高度自動化操作水平方向發(fā)展。（1）CO＋2H2