化工过程安全工程9

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第九章 一氧化碳加氢合成甲醇

本章纲要 化学工业中的合成甲醇 工艺流程及装备 过程反应机理与平衡条件分析 联醇生产过程危险分析 低压合成甲醇工艺安全控制 合成反应器的结构和材质

9.1

化学工业中的合成甲醇

甲醇的用途：甲醇是一种用途广泛的有机化工原料，在农药、 甲醇的用途： 医药、染料、涂料及三大合成材料生产中都需要甲醇作为原料或溶 剂，所以甲醇生产对发展工业和巩固国防有重要意义。

甲醇工业的发展历程： 甲醇工业的发展历程： 1924年以前，甲醇生产是用木材为原料干馏而得的， 1923年德国巴登苯胺-纯碱公司的两位科学家米诺许和施奈德试 验用了一氧化碳和氢气在300～400℃的温度和30～50 压力下， 通过锌镉催化剂的催化作用下合成甲醇。 50年代合成甲醇的原料开始采用天然气和轻油裂解气。 我国甲醇生产的起步较晚，建国前，国内基本没有甲醇工业， 第一个五年计划从苏联引进以煤为原料的高压下合成甲醇装置。

60年代在南京、淮南、北京等地建设了以煤炭和重油为原料合 成甲醇装置， 70年代以来，先后又在广东、湖南、湖北等地建成以煤炭和重 油为原料合成甲醇的装置，并将上海等地原有的甲醇生产企业 扩大了生产能力，随着国民经济和技术进步的需要，又分别从 英国、西德引进了低压合成甲醇装置。

甲醇生产现状：据不完全统计，我国现在已有50多套合 甲醇生产现状： 成甲醇生产装置，形成50～60万吨的年生产能力，其中30多 套是合成氨联产甲醇装置，年生产能力约为210～220千吨， 在建或缓建的生产能力约10万多吨，总能力在70万吨左右， 国内重点企业的甲醇的装置，分别采用煤焦油、气三种原料 ，据不完全统计，甲醇生产工艺中联产甲醇的生产能力，占 总生产能力的27.7%，单生产甲醇占72.3%。

随着生产和技术的提高，生产甲醇的方法已有单产甲醇发展 为联产甲醇，联醇的生产是在13×106 Pa压力下，采用铜基催化

CO H 剂，串联在合成氨工艺之中用合成氨原料之中的 CO 、 2 、 2 合成

甲醇。与传统的高压或低压法相比联醇法生产甲醇有以下特点 与传统的高压或低压法相比联醇法生产甲醇有以下特点： 与传统的高压或低压法相比联醇法生产甲醇有以下特点 （1）串联在合成氨工艺中，因此既要满足合成氨工艺条件，又要 有甲醇合成的要求， （2）由于串联在合成氨工艺中，合成甲醇以后的工艺气体还需经 精炼，去进行氨合成反应。 （3）与合成氨工艺相比，因联醇采用铜基催化剂，其抗毒性能较 差，所以必须采取特殊的净化措施。

9.2 工艺流程及装备

9.2.1 联醇生产工艺 联醇的生产形式较多，图为通常所采用的联醇生产工艺流 程。由变换送来经过净化的变换气，其中含有约28%左右的 ，为 了减少氢气的消耗与提高粗甲醇的质量，变换气经压缩机加压到 2×106 进水洗塔，用水吸收 ，使 降低到1.5～3.0%。然后回压缩 机进一步加压到13×106 ，经水冷器和油分离器，分离去油、水 ，与甲醇循环及出口的循环气混合，进循环机滤油器，进一步分 离油水后进入活性炭过滤器。在活性炭过滤器中气体夹带少量润 滑油、铁锈及其它杂质都被活性炭吸附，出来的是比较纯净的甲 醇合成原料气，经甲醇合成塔之主、副线进入甲醇合成塔。

9-1 中压法合成甲醇工艺

9.2.2

低压合成甲醇工艺流程 低压合成甲醇工艺流程是较普遍采用的典型流程。合成甲醇