内容发布更新时间 : 2024/12/23 19:34:33星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

年产15万吨甲醇的工艺设计文献综述

学生： 陈永智 指导教师：成春春 1.总述 1.1概述

甲醇分子式 CH3OH，分子量是 32.04，又叫木醇亦称为木精，甲基氢氧化物，是一种简单的饱和醇，纯甲醇是无色透明带乙醇气味易挥发的液体，沸点 64.8℃，熔点是-97.8℃，闪点为 11℃，相对密度是 0. 7915 (20/4℃)。能与水相容，但不会形成共沸物，能和醇、醚等有机溶剂相混溶，并成为恒沸点的混合物。甲醇蒸气能与空气形成爆炸性混合物。甲醇能与一些盐如 CaCl2、MgCl2 等物质形成结晶化合物，称为结晶醇如 CaCl2．CH3OH和盐的结晶水合物类似，，爆炸极限6.0～36. 50/（体积）。燃烧时甲醇无烟，蓝色火焰。甲醇拥有脂肪族伯醇性质，脱氢生成甲醛，再氧化成甲酸，甲酸再氧化最终产物为二氧化碳和水。试剂甲醇通常用棕色瓶密封保存，并置于较冷处[1] 。

1.1.1甲醇的性质 1.1.1.1甲醇的物化性质 物理性质：

甲醇又名：木醇，木酒精，遇热、明火或氧化剂易着火。

甲醇（CH3OH）是一种无色、透明、高度挥发、易燃液体。略有酒精气味。分子式 CH4O。分子量32.04。相对密度0.792(20/4℃)。熔点-97.8℃。沸点64.5℃。闪点 12.22℃。自燃点463.89℃。蒸气密度1.11。蒸气13.33KPa(100mmHg21.2℃)。蒸气与空气混合物爆炸下限6～36.5 %。能与水、乙醇、乙醚、苯、酮、卤代烃和许多其他有机溶剂相混溶。

化学性质：

甲醇属神经性巨毒物质，可以通过呼吸道、肠胃和皮肤吸收引起中毒。误饮5～10ml即可导致严重中毒，10ml以上即有眼睛失明的危险，30ml以上能使人致死。国家卫生标准规定空气中允许浓度为50mg/m3。

甲醇是最简单的饱和脂肪醇，因此具有脂肪醇的化学性质，可进行氧化、酯化、羰基化、胺化、脱水等反应。

1.1.1.2甲醇的用途

甲醇加工业如甲醛、醋酸、医药、农药以及汽油添加剂、清洁能源替代的需求增长，消费量逐步增长。我国甲醇生产中,根据产品的要求选择合理的工艺技术和流程,能够满足生产和节省投资和节能降耗,掌握精馏的生产原理、相应的工艺技术控制要求和合理的精馏操作,既有利于控制甲醇产品的质量,也有利于节省各项的投资。当然四塔精馏操作比二塔精馏复杂,只有掌握操作要领,才能发挥工艺的优越性。对甲醇工艺作为系统的研究对于甲醇精馏系统的合理设计、通过设备改造和调整工艺来降低甲醇精馏的能耗、提高甲醇产品质量和收率有突出的现实意义[2]。

甲醇的主要应用领域是生产甲醛，甲醛可用来生产胶粘剂，主要用于木材加工业，其次是用作模塑料、涂料、纺织物及纸张等的处理剂，其中用作木材加工的胶粘剂约占其消费总量的80％。

甲醇另一主要用途是生产醋酸。醋酸消费约占全球甲醇需求的7％，可生产醋酸乙烯、醋酸纤维和醋酸酯等，其需求与涂料、粘合剂和纺织等方面的需求密切相关。我国醋酸主要消费领域是醋酸乙烯/聚乙烯醇、醋酸酯类、醋酐、对苯二甲酸(pta)、氯乙酸等。醋酸消费约占全球甲醇需求的7％，其需求与涂料、粘合剂和纺织等方面的需求密切相关。

甲醇还被用来生产甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸甲酯约占全球甲醇需求的2％～3％，主要用来生产丙烯酸板材、表面涂料和模塑树脂等。

甲醇和二甲醚按一定比例配制而成的新型液体燃料称为醇醚燃料。它的燃烧效率和热效率均高于液化气。在寻求汽油替代燃料的过程中，醇醚燃料具有较大的应用潜力。甲醇也可以直接作为汽车燃料使用。

1.1.1.3甲醇的重要性

甲醇是一种重要的有机化工原料，主要用于生产甲醛，消耗量要占到甲酵总产量的一半，甲醛则是生产各种合成树脂不可少的原料。用甲醇作甲基化试剂可生产丙烯酸甲酯、对苯二甲酸二甲酯、甲胺、甲基苯胺、甲烷氯化物等；甲酵羰基化可生产醋酸、醋酐、甲酸甲酯等重要有机合成中间体，它们是制造各种染料、药品、农药、炸药、香料、喷漆的原料，目前用甲醇合成乙二醇、乙醛、乙醇也日益受到重视。

甲醇是一种重要的有机溶剂，其溶解性能优于乙醇，可用于调制油漆。

一些无机盐如碘化钠、氯化钙、硝酸铵、硫酸铜、硝酸银、氯化铵、氯化钠都或多或少地能溶于甲醇。作为一种良好的萃取剂，甲醇在分析化学中可用于一些物质的分离，还用于检验和测定硼。

甲醇是一种优良燃料可作能源。在汽车燃油中可直接添加3-5％的甲酵，目前直接将甲醇当燃料已引起世界各国的兴邀，它已被某些发电站作燃料。

1.1.1.4甲醇的市场需求

从2000年起，世界甲醇生产能力出现了甲醇史上最短时间内最大规模的增长。2000年，世界甲醇总产能达3803万吨，需求量为2817万吨/年，装臵开工率为76.5%；2004年，世界甲醇总产能达到4060万吨/年，产量为3300万吨，装臵平均开工率为81.3%；2006年，世界甲醇总生产能力接近4800万吨，总需求达3680万吨；2007年以来，全球甲醇产能不断快速提高，至2010年底全球甲醇产能近1亿吨。同时，需求量与产量也在稳步提升。近年来全球甲醇需求年均增长率超过4%，相当于新建一座世界规模甲醇厂的年产量。

1.2文献综述

1.2.1国外甲醇的生产现状和发展趋势 1.2.1.1国外甲醇工业发展概况

在世界四大甲醇生产区中,美国天然气价格过高,而且天然气供应严重不足,甲醇产量逐年减少,开工率仅维持在50%左右,已经与其生产规模难以相比,由世界头号甲醇生产大国成为世界最大的甲醇进口国;欧洲,特别是西欧都是石油的主要进口国,该地区天然气供应也十分紧张,许多生产装置难以长、优开工生产,造成甲醇产量低,只有俄罗斯甲醇生产用天然气充足,但是俄罗斯许多装置是前苏联时期建造的,技术上存在一些问题,加上俄罗斯运输能力不足,甲醇开工率维持在60%的水平。拉丁美洲和中东地区天然气丰富,而且价格相当便宜,加上当地甲醇消费量很少,是世界甲醇生产供应主要地区[3]。虽然美国、俄罗斯、德国、新西兰等国家生产能力比较大,但是它们实际产量与其生产能力有着较大的差距。

目前美国依然保持着世界甲醇消费第一大国的地位,每年消耗8Mt左右,[4]随着国际石油、天然气价格大幅上升,美国国内的甲醇装置还会进一步关闭减产,只会保留具有醋酸生产装置的甲醇企业。

欧洲是世界甲醇消费的第二大经济实体,生产能力为14Mt/a,每年消耗约9Mt,