甲醇生产工艺

绪论1

第一节概述1

第二节甲醇及其水溶液的性质2

一、甲醇的一般性质2

二、甲醇?水系统的性质3

三、甲醇与有机物的共沸3

四、气体在甲醇中的溶解4

五、甲醇的化学性质4

第三节甲醇的生产方法5

一、氯甲烷水解法5

二、甲烷部分氧化法6

三、由碳的氧化物与氢合成6

四、合成甲醇的工业发展情况7

五、发展趋势8

思考与练习题9

第一章以天然气为原料制甲醇原料气10

第一节天然气蒸汽转化的基本原理10

一、蒸汽转化反应与反应平衡10

二、粒内扩散对宏观反应速率的影响13

第二节天然气蒸汽转化催化剂14

一、主要组分及其作用14

二、转化催化剂的制备15

三、转化催化剂的还原与钝化15

四、催化剂的中毒与再生16

第三节天然气蒸汽转化的工艺操作条件16

一、温度17

二、压力17

三、二氧化碳添加量17

四、水碳比17

五、空速18

第四节天然气蒸汽转化的工艺流程与设备18

一、ICI法18

二、Topse法19

三、Kellogg法20

四、一段炉、二段炉串联法21

本章小结21

思考与练习题21

第二章以固体燃料为原料制甲醇原料气23

第一节水煤气生产的基本原理与生产工艺23

一、固体燃料气化的基本原理23

二、固体燃料气化分类24

第二节水煤浆加压气化的生产过程33

一、概况33

二、水煤浆的开发和应用34

三、水煤浆加压气化法39

本章小结52

思考与练习题52

第三章空气的液化分离54

第一节空气的液化分离54

一、空气的温?熵图54

二、空气液化的基本原理55

三、液体空气的精馏58

四、空气的净化60

第二节空分的工艺流程62

一、低压空气膨胀型(外压式供氧、氮)63

二、高压空气膨胀型(全内压式供氧、氮)64

第三节空分装置的操作要点65

一、空气分离装置的启动65

二、正常操作66

三、异常现象及处理68

本章小结68

思考与练习题69

第四章甲醇原料气中一氧化碳的变换70

第一节一氧化碳变换原理71

一、变换反应的特点71

二、变换反应的化学平衡71

三、变换反应速率72

四、工艺操作条件73

第二节变换催化剂77

一、催化剂组成77

二、变换催化剂77

第三节变换工艺流程及设备81

一、中温变换流程82

二、全低温变换流程83

三、主要设备84

四、耐硫低温变换操作要点87

本章小结92

思考与练习题92

第五章脱硫93

第一节干法脱硫94

一、钴钼加氢转化94

二、氧化锌法96

三、活性炭法98

四、钴钼加氢串氧化锌脱硫系统操作要点100

第二节湿法脱硫102

一、改良ADA法(蒽醌二磺酸钠法)102

二、栲胶法106

三、PDS法108

第三节脱硫的主要设备108

一、脱硫塔108

二、再生设备110

三、湿式氧化法脱硫生产操作要点111

第四节硫磺回收113

一、克劳斯硫磺回收法113

二、湿式接硫法115

三、ShellPaques生物脱硫法118

第五节脱硫方法的选择119

一、干法脱硫120

二、湿法脱硫120

本章小结121

思考与练习题121

第六章原料气的脱碳122

第一节低温甲醇洗脱除二氧化碳122

一、基本原理122

二、吸收操作条件选择124

三、工艺流程124

第二节碳酸丙烯酯法脱除二氧化碳127

一、碳酸丙烯酯的性质127

二、基本原理127

三、工艺条件128

四、工艺流程129

第三节聚乙二醇二甲醚法129

一、基本原理130

二、工艺条件的选择131

三、工艺流程与主要设备132

四、生产操作133

本章小结136

思考与练习题136

第七章甲醇的合成138

第一节合成反应138

一、反应原理138

二、反应的热效应139

三、甲醇合成反应的化学平衡139

四、甲醇合成的反应速率140

第二节影响合成反应的因素141

一、影响合成反应的因素141

二、甲醇合成催化剂142

第三节甲醇合成工艺流程和合成塔144

一、工艺流程144

二、合成塔146

本章小结150

阅读材料正在发展的甲醇合成新技术151

思考与练习题152

第八章粗甲醇的精馏153

第一节精馏的目的和原理153

一、精馏的目的153

二、粗甲醇中的杂质154

三、精甲醇的质量要求与质量标准156

四、精馏的原理与方法156

第二节精馏工艺的选择158

一、精馏工艺条件的选择158

二、几种精馏工艺流程158

第三节常见的精馏设备161

一、浮阀塔161

二、导向浮阀塔162

三、丝网波纹填料塔163

第四节精馏装置的开停及正常操作164

一、开车前的准备164

二、精馏工序的开车164

三、精馏工序的停车165

四、正常操作166

本章小结167

思考与练习题167

参考文献168

　　本书是根据中国化工教育协会批准颁布的《全国化工中级技工教学计划》,由全国化工高级技工教育教学指导委员会领导组织编写的全国化工中级技工教材，也可作为化工企业工人培训教材使用。本书主要介绍甲醇生产的基本原理、工艺条件的选择、工艺流程、主要设备的结构及作用，以及甲醇生产过程中开、停车和正常生产的控制与调节、一般事故的分析与处理等技能。为了体现中级技工的培训特点，本教材内容力求通俗易懂、涉及面宽，突出实际技能训练。本书按“掌握”、“理解”和“了解”三个层次编写，在每章开头的“学习目标”中均有明确的说明以分清主次。每章末的思考与练习题主要是为掌握基础理论和指导实际操作随学习进度所应完成的训练内容，有助于培养分析和解决实际问题的能力。本书为满足不同类型专业的需要，增添了教学大纲中未作要求的一些新知识和新技能。教学中各校可根据需要选用教学内容，以体现灵活性。　　本书主要介绍了甲醇生产的基本原理、工艺条件、工艺过程、主要设备和操作注意事项。内容包括：甲醇及其水溶液的性质；合成甲醇的工业发展概况；以天然气为原料制甲醇原料气；以固体燃料为原料制甲醇原料气；空气的液化分离；甲醇原料气中一氧化碳的变换；干法脱硫、湿法脱硫以及硫磺的回收方法；低温甲醇洗、碳酸丙烯酯法、聚乙二醇二甲醚法脱除二氧化碳；甲醇合成反应；粗甲醇的精馏。　　本书可作为中等职业学校化工工艺专业教材，也可作为化工企业中级技工培训教材。