【正文】 2O3，其活性組分是Cu和ZnO，同時還要添加一些助催化劑，促進催化劑活性。2. 銅基催化劑（CuO/ ZnO/ C r2O3或CuO/ ZnO/ Al2O3）銅基催化劑是20世紀60年代開發(fā)的產(chǎn)品，它具有良好的低溫活性，較高的選擇性，通常用于低、中壓流程。鋅鉻催化劑使用壽命長，使用范圍寬，耐熱性好，抗毒能力好，機械強度好。鋅鉻催化劑一般采用共沉淀法制造。制備工藝合理，使該催化劑的活性、選擇性、使用壽命和機械強度均達到國外同類催化劑的先進水平，并且價格較低。隨著脫硫技術的發(fā)展，使用銅基催化劑己成為甲醇合成工業(yè)的主要方向，鋅基催化劑已于80年代中期淘汰。自一氧化碳加氫合成甲醇工業(yè)化以來，合成催化劑合成工藝不斷研究改進。合成甲醇工業(yè)的進展，很大程度上取決于催化劑的研制成功以及質(zhì)量的改進。甲醇合成是是典型的氣—固相催化反應過程。一氧化碳加氫合成甲醇工業(yè)化以來，合成催化劑合成工藝不斷研究改進。合成甲醇工業(yè)的進展，很大程度上取決于催化劑的研制成功以及質(zhì)量的改進。 不同溫度下甲醇反應的平衡常數(shù) 反應溫度/℃平衡常數(shù)/ Kp 0 100 200102 300104 400105 3甲醇合成的催化劑甲醇合成是是典型的氣—固相催化反應過程。其平衡常數(shù)隨著溫度的上升而很快減小，因此，甲醇合成不能在高溫下進行。 一氧化碳和氫氣合成甲醇是一個氣相可逆反應，壓力對反應起著重要作用，用氣體分壓來表示的平衡常數(shù)可用下面公式表示：Kp=（2）、甲醇合成的副反應 甲醇是甲醇合成反應是多項銅基催化劑上進行的復雜的、可逆的化學反應。研究證實，以上五個過程中a、e（擴散）進行得最快，b（吸附）、d（解析）進行的速度較快，而過程c（表面反應）分子在催化劑活性界面的反應速度最慢，因此，整個反應過程取決于表面反應的進行速率。2甲醇的合成對甲醇合成而言，無論是鋅鉻催化劑還是銅基催化劑，其多相（非勻相）催化過程按下列過程進行：a）擴散——氣體自氣相擴散到催化劑的界面；b）吸附——各種氣體在催化劑的活性表面進行化學吸附，其中CO在Cu2+上吸附，H2在Zn2+上吸附并異裂；c）表面反應——化學吸附的反應物在活性表面上進行反應，生成產(chǎn)物；d）解析——反應產(chǎn)物脫附；e）擴散——反應產(chǎn)物氣體自催化劑界面擴散到氣相中去；甲醇合成反應的速率。20世紀50年代以前多以煤和焦碳為原料；50年代以后，以天然氣為原料的甲醇生產(chǎn)流程被廣泛應用；進入60年代以來，以重油為原料的甲醇裝置有所發(fā)展。將合成后的粗甲醇經(jīng)預精鎦脫除甲醚，再精鎦而得成品甲醇。合成甲醇的工業(yè)生產(chǎn)是以固體（如煤、焦炭）、液體（如原油、重油、輕油）或氣體（如天然氣及其它可燃性氣體）為原料，經(jīng)造氣、凈化（脫硫）變換，除二氧化碳，配制成一定配比的合成氣。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，也可達到環(huán)保要求。甲醇也是一種重要的有機溶劑，其溶解性能優(yōu)于乙醇，可用于調(diào)制油漆。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?；瘜W性質(zhì)較活潑，能發(fā)生氧化、酯化、羰基化等化學反應。能與水、乙醇、乙醚、苯、酮類和大多數(shù)其他有機溶劑混溶。目 錄1總論 ……………………………………………………………………………4 ……………………………………………………………………4 ……………………………………………………………………4 …………………………………………………………………42甲醇的合成 …………………………………………………………………5 ……………………………………………………5 ……………………………………………………5 …………………………………………………5 …………………………………………………63甲醇合成的催化劑 ………………………………………………………6 ……………………………………………………74甲醇合成的工藝條件 ………………………………………………………9 ………………………………………………………………9 …………………………………………………………………………10 空速 …………………………………………………………………………10 …………… ………………………………………………………115甲醇合成的工藝流程 ……………………………………………………12 ………………………………………………………12 …………………………………………………………15 …………………………………………………………186主要設備的工藝計算及選型 …………………………………………………19 ………………………………………………………19 ………………………………………………………22 ………………………………………………………25 7設計結果評價 ……………………………………………………………268參考文獻 ………………………………………………………………27致謝 …………………………………………………………………………27附工程圖紙甲醇合成塔簡圖甲醇合成工藝流程圖1總論甲醇俗稱木醇、木精，英文名為methanol，分子式CH3OH。本設計本著符合國情、技術先進和易得、經(jīng)濟、環(huán)保的原則，采用煤炭為原料；利用GSP氣化工藝造氣；NHD凈化工藝凈化合成氣體；低壓下利用列管均溫合成塔合成甲醇；三塔精餾工藝精制甲醇；此外嚴格控制三廢的排放，充分利用廢熱，降低能耗，保證人員安全與衛(wèi)生。為了滿足經(jīng)濟發(fā)展對甲醇的需求，開展了此20萬t/a的甲醇項目。畢 業(yè) 設 計 題 目：年產(chǎn)20萬噸煤制甲醇生產(chǎn)工藝初步設計 學 號： 姓 名： 年 級： 09煤化工 學 院： 系 別： 煤化工系 專 業(yè)： 煤化工 指導教師： 完成日期： 2012年5月14日 30 / 31摘要甲醇是一種極重要的有機化工原料，也是一種燃料，是碳一化學的基礎產(chǎn)品，在國民經(jīng)濟中占有十分重要的地位。近年來，隨著甲醇下屬產(chǎn)品的開發(fā)，特別是甲醇燃料的推廣應用，甲醇的需求大幅度上升。設計的主要內(nèi)容是進行工藝論證，物料衡算和熱量衡算等。關鍵詞：甲醇、 合成。是一種無色、透明、易燃、有毒、易揮發(fā)的液體，略帶酒精味；，(d420)，(空氣=1)，℃，℃，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。蒸氣與空氣形成爆炸性混合物，％～﹪（體積比）。甲醇是重要有機化工原料和優(yōu)質(zhì)燃料，廣泛應用于精細化工，塑料，醫(yī)藥，林產(chǎn)品加工等領域。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。作為一種良好的萃取劑，甲醇在分析化學中可用于一些物質(zhì)的分離。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，有著廣闊的應用前景。在不同的催化劑存在下，選用不同的工藝條件可單產(chǎn)甲醇（分高、中、低壓法），或與合成氨聯(lián)產(chǎn)甲醇（聯(lián)醇法）。自1923年開始工