甲醇生产工业PDF电子书下载

1 概述 1

1.1 甲醇的性质 1

1.1.1 甲醇的产品标准 1

1.1.2 甲醇的物化性质 2

1.1.3 甲醇的主要用途 2

1.2 甲醇的工业发展 4

1.3 甲醇的工业生产 5

1.3.1 制造甲醇的工艺路线 5

1.3.2 甲醇的典型生产方法 6

1.3.3 甲醇生产的原料路线和合成方法 6

1.3.4 甲醇生产方法的新工艺 7

1.4 典型的天然气合成甲醇装置简介 8

1.4.1 纯氧二段炉工艺 8

1.4.2 一段蒸汽转化工艺 9

2 甲醇原料气的制备 11

2.1 甲醇原料气的要求 11

2.1.1 甲醇原料气的来源 11

2.1.2 甲醇原料气的条件 12

2.2 天然气制造甲醇原料气 12

2.2.1 天然气蒸汽转化反应与反应平衡 13

2.2.2 甲烷蒸汽转化反应机理与动力学 15

2.3 天然气蒸汽转化催化剂 16

2.3.1 天然气蒸汽转化催化剂概述 16

2.3.2 一段炉转化催化剂 18

2.3.3 二段炉转化催化剂 21

2.4 原料气制备的转化工艺流程 22

2.4.1 典型一段蒸汽转化法制备原料气的工艺流程 22

2.4 2 二段炉法制备原料气的工艺流程 23

2.5 原料气制备的主要生产设备 27

2.5.1 天然气蒸汽转化的常用设备 27

2.5.2 实际应用中的二段转化炉 32

2.6 原料气制备的生产操作 32

2.6.1 天然气蒸汽转化的一般工艺操作 32

2.6.2 一段转化炉催化剂操作技术 33

2.6.3 二段转化炉催化剂操作技术 35

3 原料天然气的净化 38

3.1 原料天然气的脱硫原理 38

3.1.1 脱硫的意义 38

3.1.2 脱硫的方法 38

3.1.3 干法脱硫 39

3.1.4 湿法脱硫 43

3.2 原料天然气脱硫催化剂 44

3.2.1 常温氧化铁脱硫剂 44

3.2.2 钴钼加氢脱硫剂 45

3.2.3 氧化锌脱硫剂 46

3.3 典型原料气脱硫工艺流程及操作技术 46

3.3.1 氧化铁粗脱硫工艺流程 47

3.3.2 钴钼氧化锌精脱硫工艺流程 47

3.3.3 甲醇装置脱硫系统的操作控制 47

3.4 生产分析控制 49

3.4.1 氧化铁粗脱硫的分析方法 49

3.4.2 氧化锌精脱硫的分析方法 49

4 甲醇装置工艺介质输送机械 50

4.1 往复式压缩机 50

4.1.1 往复式压缩机的基本构成 50

4.1.2 往复式压缩机的特点和应用 50

4.1.3 往复式压缩机的使用和维护 51

4.2 离心式压缩机 52

4.2.1 离心式压缩机的基本构成 52

4.2.2 离心式压缩机的特点和应用 52

4.2.3 离心式压缩机的使用与维护 52

4.3 离心式风机 53

4.3.1 离心式风机的基本构成 53

4.3.2 离心式风机的特点和应用 54

4.3.3 离心式风机的使用和维护 54

4.4 离心泵 54

4.4.1 离心泵的基本构成 54

4.4.2 离心泵的特点和应用 55

4.4.3 离心泵的使用和维护 55

5 甲醇的合成 57

5.1 甲醇合成生产流程 57

5.1.1 甲醇合成工艺概要 57

5.1.2 甲醇合成高压工艺流程 59

5.1.3 甲醇合成低压工艺流程 59

5.1.4 甲醇合成中压工艺流程 62

5.2 甲醇合成塔 63

5.2.1 甲醇合成塔内件 63

5.2.2 几种典型的甲醇合成塔 69

5.3 冷却分离设备 78

5.3.1 水冷凝器 78

5.3.2 甲醇分离器 79

5.4 影响甲醇合成反应过程的工艺条件 81

5.4.1 温度 81

5.4.2 压力 82

5.4.3 气体组成 82

5.4.4 催化剂颗粒尺寸 83

5.4.5 空速 83

5.5 甲醇合成操作分析 84

5.5.1 热稳定性和参数灵敏性概念 84

5.5.2 甲醇合成反应器的热稳定性 86

5.6 合成反应的优化操作 88

5.6.1 反应温度对催化剂时空收率的影响 88

5.6.2 反应压力对催化剂时空收率的影响 88

5.6.3 空速对催化剂时空收率的影响 89

5.6.4 进塔气中氢碳比对催化剂时空收率的影响 89

6 甲醇合成催化剂 91

6.1 甲醇合成催化剂的活性组分及促进剂 91

6.1.1 单组分催化剂的性质 91

6.1.2 两组分混合催化剂 92

6.1.3 三组分混合催化剂 92

6.2 工业甲醇合成催化剂 92

6.2.1 锌铬催化剂 93

6.2.2 铜基催化剂 94

6.3 新型C307甲醇合成催化剂研制与性能简介 96

6.3.1 研制状况 96

6.3.2 产品使用性能 97

6.3.3 工业应用 97

6.4 甲醇合成催化剂的更换、气密、升温还原及钝化 99

6.4.1 合成催化剂的卸出 99

6.4.2 合成催化剂的装填 99

6.4.3 合成系统置换气密 100

6.4.4 合成催化剂的升温还原 100

6.4.5 轻负荷生产 101

6.4.6 合成催化剂的钝化 101

7 粗甲醇的精馏 103

7.1 粗甲醇的精制原理 103

7.1.1 粗甲醇的组成与精制要求 103

7.1.2 粗甲醇的精制方法 107

7.1.3 精馏原理及计算 109

7.2 粗甲醇精馏的工艺流程和设备 113

7.2.1 工艺流程 113

7.2.2 主要设备 121

7.3 粗甲醇的精馏操作 123

7.3.1 一般操作概念 123

7.3.2 成品质量的控制 127

8 新技术新工艺 129

8.1 甲醇装置前补碳技术 129

8.1.1 前补碳技术的应用条件 129

8.1.2 前补碳技术应用的可行性分析 130

8.1.3 技术方案的选择 130

8.1.4 技术创新点 134

8.2 合成系统冷冻分离技术应用 136

8.2.1 合成冷冻分离技术的应用条件 136

8.2.2 国内外技术现状及市场分析 137

8.2.3 技术方案及生产规模 141

8.2.4 实际应用效果分析 143

8.3 甲醇装置全收率分离技术的应用 144

8.3.1 概述 144

8.3.2 应用条件 144

8.3.3 技术原理和特点 145

8.3.4 技术改造方案 146

8.3.5 成果应用情况 146

8.4 甲醇装置引风机高压变频技术 147

8.4.1 概述 147

8.4.2 高压软启动装置 147

8.4.3 改造内容 148

8.4.4 投用情况 148

8.4.5 投资与经济效益分析 149

8.5 甲醇装置转化炉混烧瓦斯气技术 149

8.5.1 概述 149

8.5.2 技术方案 150

8.5.3 技术关键 152

8.5.4 项目推广应用前景及经济效益分析 153

8.6 甲醇装置精馏单元先进控制系统改造 154

8.6.1 概述 154

8.6.2 主要改造内容和技术关键 154

8.6.3 成果应用情况简介 155

8.6.4 经济效益情况 158

8.7 甲醇装置一段转化炉燃烧器技术改造 158

8.7.1 概述 158

8.7.2 主要改造内容和技术关键 163

8.7.3 成果应用情况简介 164

8.7.4 改造前后对比 165

8.7.5 效益分析 165

9 安全及环境保护知识 166

9.1 安全知识 166

9.1.1 甲醇生产的有关安全知识 166

9.1.2 甲醇装置配备的消防设施 175

9.1.3 甲醇装置检修安全规定 175

9.1.4 甲醇装置生产过程中的危险有害因素 181

9.2 环境保护 182

9.2.1 甲醇装置环境保护方面相关标准 182

9.2.2 甲醇装置主要污染源和主要污染物 183

9.2.3 甲醇装置主要污染物的环保措施 184

9.2.4 甲醇装置主要环境事故风险分析 185

参考文献 187