二氧化碳 水 硫化氢 烃 3、催化剂
ppm vol ppm vol ppm vol ppm vol 5 max 5 max 0.1 max 1 max 本装臵所用催化剂有合成气净化催化剂和甲醇合成催化剂，均由英国Johnson Matthey（庄信万丰）公司提供，其规格及用量如下： （1）合成气净化催化剂 牌号：Puraspec 2084 外观：球形，直径2.5-4.75 mm 堆密度：1000 kg/m3 主要成分:CuO,ZnO,以Al2O3为粘结剂 装填量: 52 m3 （2）甲醇合成催化剂 牌号：Katalco 51-9 外观：圆柱形，直径5.3mm，长5.1mm 堆密度：1250 kg/m3 主要成分:CuO,ZnO,Al2O3 装填量: 189m3，两台反应器各94.5m3 4、化学品
（1）烧碱 规格：32%（wt），Cl-≤100ppm 用量：5.21kg/h (工况二) （2）磷酸盐 规格：100% Na2HPO4, 100% Na3PO4 用量：0.094 kg/h 5、副产品
本装臵在工况二操作条件下副产甲醇油，其规格和产量如下：
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组成（mol%）：甲醇：48.72%，丁醇：1.28%，水：50％ 产量：963kg/h（工况二） （四）甲醇理化性质及用途 1、物理性质 甲醇又名木醇，分子式CH3OH，分子量32.042。甲醇是一种无色、略带乙醇香气的挥发性可燃液体，在常压下，甲醇沸点为64.7℃，自燃点436℃，可与水互溶，在汽油中有较大的溶解度，其蒸汽与空气混合在一定范围内可形成爆炸性化合物，爆炸范围6～36.5%。 甲醇主要物理性质列表如下： 性质 冰点，℃ 沸点，℃ 临界温度，℃ 临界压力，Mpa 沸点下汽化热，J/g 爆炸极限，下限：体积％ 上限：体积％ 自燃点，℃ 闪点，℃ 25℃下密度，g/cm3 25℃下燃烧热，J/g 数值 －97.68 64.70 239.43 8.096 1129 6 36.5 470 12 0.7866 22662 甲醇水溶液的密度，随着温度的增加而降低，也随着浓度的增加而降低。甲醇水溶液的沸点随浓度的增加而降低。 甲醇可以与许多有机化合物按任意比例混合并与100多种有机化合物形成共沸物。许多共沸物的沸点与甲醇的沸点相近。 2、化学性质
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甲醇含有一个甲基和一个羟基，是一种最简单的饱和醇，具有醇类的典型化学性质。甲醇可与一系列物质反应，在工业上有着十分广泛的应用。 （1） 甲醇氧化生成甲醛、甲酸： 2CH3OH+O2 2HCHO（甲醛）+2H2O 2HCHO+O2 2HCOOH（甲酸）+2H2O （2） 甲醇羰基化，生成乙酸 甲醇与一氧化碳在催化剂存在下，在一定的压力、温度下，生成乙酸。 CH3OH+CO CH3COOH（乙酸） （3） 甲醇酯化，生成各种酯类化合物，如： CH3OH+HCOOH HCOOCH3（甲酸甲酯）＋H2O （4） 甲醇与卤素反应，生成卤甲烷，如： CH3OH+Cl2+H2 CH3Cl（一氯甲烷）+H2O+HCl CH3Cl +Cl2 CH2Cl2 +Cl2 CHCl3 +Cl2 CH2Cl2（二氯甲烷）＋HCl CHCl3（三氯甲烷/氯仿）＋HCl CCl4（四氯甲烷/四氯化碳）＋HCl （5） 甲醇与氢氧化钠反应，生成甲醇钠： CH3OH+NaOH CH3ONa（甲醇钠）+H2O （6） 甲醇脱水 在高温下，有催化剂存在时，可脱水生成二甲醚： 2CH3OH（7） 甲醇裂解 在高温加压下，甲醇可在催化剂上分解为CO和H2： CH3OH 3、甲醇的用途 CO+2H2 （CH3）2O（二甲醚）+H2O 13
甲醇是极其重要的化工原料，目前全世界甲醇的生产能力大约为4000万吨左右，需求量为3500万吨。甲醇的主要应用领域是生产甲醛，约占目前甲醇总消费量的35％左右；第二大应用领域是生产甲基叔丁基醚（MTBE），用作高辛烷值无铅汽油添加剂，约占27％；第三为醋酸，约占7％，此外，用作溶剂和燃料的甲醇比例分别占到了3％左右。国内的甲醇消费比例大体为：生产甲醛占25％左右，生产MTBE占9％左右，生产醋酸占7％左右，此外，在医药、农药等领域甲醇的用量也比较大。 近年来随着我国国民经济的持续快速发展，石油消费量增长迅速，而国内石油生产的增加，远不能满足油品消费的需要。因此，石油进口量逐年猛增，我国对进口石油的依存度已接近50%。这种情况引起了人们对石油安全的担心，再加上近年来油价居高不下，寻找各种石油替代燃料已成为众所关注的热门课题。以煤为原料生产甲醇再发展下游产品作为一条颇具潜力的石油替代路线，日益引起人们的关注，为甲醇的应用开辟了更为广阔的空间。甲醇替代石油的可能途径主要有以下几种：甲醇直接替代汽油或作为汽油的掺合组分，甲醇通过MTO（甲醇制乙烯和丙稀）、MTP（甲醇制丙稀）技术制取轻烯烃产品以替代化工用油，甲醇制二甲醚作为车用柴油或民用液化气的替代品等。 （五）甲醇合成技术进展情况
1、概述 在20世纪30年代以前，甲醇几乎全部由木材干馏制得，1924年世界得甲醇产量仅为4.5万吨。1923年在德国Leuna建成了世界上第一座年产3000吨合成甲醇的生产装臵，并成功投产。该装臵采用Zn-Cr氧化物为催化剂，一氧化碳和氢为原料，反应在30～35MPa，300～400℃条件下进行，该法称为甲醇高压合成法。高压法合成甲醇工业投资大，生产成本高。为此，世界各国都在探求能够降低合成压力的工业生产方法。英国ICI公司和德国Lurgi公司分别成功地研制出中低压甲醇合成催化剂，降低了反应压力，促进了甲醇生产的高速发展。1966年ICI公司使用Cu-Zn-Al氧化物催化剂，成功地实现了操作压力为5MPa的合成甲醇生
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产工艺。1972年，ICI公司又成功地实现了10MPa的中压甲醇合成工艺。1970年，德国Lurgi公司采用Cu-Zn-Mn或Cu-Zn-Mn-V，Cu-Zn-Al-V氧化物铜基催化剂，成功地建成了年产4000吨甲醇的低压生产装臵，该法称为Lurgi低压法。与此同时，世界其他化学公司也竞相开发自己的中低压甲醇合成工艺，建立甲醇合成装臵。甲醇合成方法按照合成压力的不同分为高压法19.6～29.4MPa；中压法9.8～19.6Mpa；低压法4.9～9.8Mpa三种。高压法投资大，能耗大，成本高。低压法比高压法设备容易制造，投资少，能耗约降低四分之一。中压法是随着甲醇装臵规模的大型化而发展起来的，因为装臵规模增大后，若采用低压法，工艺管道及设备将制造得非常庞大，且不紧凑，故出现了合成压力介于高压法和低压法之间的中压法。 近年来，甲醇技术逐渐向大型化发展，据测算甲醇装臵规模若从30万吨/年扩大到300万吨/年，单位成品投资可降到原来的68%，生产成本降至原来的73%。随着Lurgi公司超大规模甲醇（Mega-Methanol）概念的提出，Lurgi、TopsΦe、Davy等著名甲醇技术供应商相继开发出了年产百万吨以上规模的甲醇生产技术，并成功实现了商业转让。2004年9月，在南美洲的特立尼达，采用德国Lurgi技术的大规模甲醇装臵投产，日产甲醇5050吨。次年，采用DAVY 技术的日产5400吨的甲醇装臵投产。目前世界上正在运行和建设实施的百万吨级以上的甲醇装臵超过了10套。随着甲醇技术的不断进步，装臵规模的不断扩大，使得甲醇的生产成本大幅度降低。 2、甲醇合成原理简介 （1）甲醇合成反应式 合成甲醇的反应系统中进行的化学反应有以下几个： 主反应：CO＋2H2 CH3OH （1） CO2＋3H2 CH3OH＋H2O （2） 主要的副反应：2CO＋4H2 CH3OCH＋H2O 2CO＋4H2 C2H5OH＋H2O
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