甲醇合成工段
目前工业上几乎都是采用一氧化碳、二氧化碳加压催化氢化法合成甲醇。
1. 工艺路线：典型的流程包括原料气制造、原料气净化、甲醇合成、粗甲醇精馏等工序。
煤与焦炭是制造甲醇粗原料气的主要固体燃料。
用煤和焦炭制甲醇的工艺路线包括燃料的气化、气体的脱硫、变换、脱碳及甲醇合成与精制。
用蒸汽与氧气(或空气、富氧空气)对煤、焦炭进行热加工称为固体燃料气化，气化所得可燃性气体通称煤气是制造甲醇的初始原料气，气化的主要设备是煤气发生炉，按煤在炉中的运动方式，气化方法可分为固定床气化法、流化床气化法和气流床气化法。
国内用煤与焦炭制甲醇的煤气化——般都沿用固定床间歇气化法，煤气炉沿用UCJ炉。
在国外对于煤的气化，目前已工业化的煤气化炉有柯柏斯-托切克(Koppers-Totzek)、鲁奇(Lurge)及温克勒(Winkler)三种。
还有第二、第三代煤气化炉的炉型主要有德士古(Texaco)及谢尔-柯柏斯(Shell-Koppers)等。
用煤和焦炭制得的粗原料气组分中氢碳比太低，故在气体脱硫后要经过变换工序。
使过量的一氧化碳变换为氢气和二氧化碳，再经脱碳工序将过量的二氧化碳除去。
原料气经过压缩、甲醇合成与精馏精制后制得甲醇。
甲醇生产中所使用的多种催化剂，如天然气与石脑油蒸气转化催化剂、甲醇合成催化剂都易受硫化物毒害而失去活性，必须将硫化物除净。
气体脱硫方法可分为两类，一类是干法脱硫，一类是湿法脱硫。
干法脱硫设备简单，但由于反应速率较慢，设备比较庞大。
湿法脱硫可分为物理吸收法、化学吸收法与直接氧化法三类。
粗甲醇中存在水分、高级醇、醚、酮等杂质，需要精制。
精制过程包括精馏与化学处理。
化学处理主要用碱破坏在精馏过程中难以分离的杂质，并调节pH。
精馏主要是除去易挥发组分，如二甲醚、以及难以挥发的组分，如乙醇高级醇、水等。
合成工段
合成机理
采用一氧化碳、二氧化碳加压催化氢化法合成甲醇，在合成塔内主要发生的反应是：
CO2+3H2CH3OH+H2O+49kj/mol
CO+ H2O CO2+H2+41kj/mol
两式合并后即可得出CO生成CH3OH的反应式：
CO+2H2CH3OH+90kj/mol
工艺路线
甲醇合成装置仿真系统的设备包括蒸汽透平（T-601）、循环气压缩机（C-601）、甲醇分离器（F-602）、精制水预热器（E-602）、中间换热器（E-601）、最终冷却器（E-603）、甲醇合成塔（R-601）、蒸汽包（F-601）以及开工喷射器（X-601）等。
甲醇合成是强放热反应，进入催化剂层的合成原料气需先加热到反应温度（>210℃）才能反应，而低压甲醇合成催化剂（铜基触媒）又易过热失活(>280℃)，就必须将甲醇合成反应热及时移走，本反应系统将原料气加热和反应过程中移热结合，反应器和换热器结合连续移热，同时达到缩小设备体积和减少催化剂层温差的作用。
低压合成甲醇的理想合成压力为4.8-5.5Mpa，在本仿真中，假定压力低于3.5MPa时反应即停止。
蒸汽驱动透平带动压缩机运转，提供循环气连续运转的动力，并同时往循环系统中补充H2和混合气（CO+H2），使合成反应能够连续进行。
反应放出的大量热通过蒸汽包F-601移走，合成塔入口气在中间换热器E-601中被合成塔出口气预热至46℃后进入合成塔R-601，合成塔出口气由255℃依次经中间换热器E-601、精制水预热器E-602、最终冷却器E-603换热至40℃，与补加的H2混合后进入甲醇分离器F-602，分离出的粗甲醇送往精馏系统进行精制，气相的一小
部分送往火炬，气相的大部分作为循环气被送往压缩机C-601，被压缩的循环气与补加的混合气混合后经E-601进入反应器R-601。
合成甲醇流程控制的重点是反应器的温度、系统压力以及合成原料气在反应器入口处各组分的含量。
反应器的温度主要是通过汽包来调节，如果反应器的温度较高并且升温速度较快，这时应将汽包蒸汽出口开大，增加蒸汽采出量，同时降低汽包压力，使反应器温度降低或温升速度变小；如果反应器的温度较低并且升温速度较慢，这时应将汽包蒸汽出口关小，减少蒸汽采出量，慢慢升高汽包压力，使反应器温度升高或温降速度变小；如果反应器温度仍然偏低或温降速度较大，可通过开启开工喷射器X601来调节。
系统压力主要靠混和气入口量FRCA6001、H2入口量FRCA6002、放空量FRCA6004以及甲醇在分离罐中的冷凝量来控制；在原料气进入反应塔前有一安全阀，当系统压力高于5.7MPa时，安全阀会自动打开，当系统压力降回5.7MPa以下时，安全阀自动关闭，从而保证系统压力不至过高。
合成原料气在反应器入口处各组分的含量是通过混和气入口量FRCA6001、H2入口量FRCA6002以及循环量来控制的，冷态开车时，由于循环气的组成没有达到稳态时的循环气组成，需要慢慢调节才能达到稳态时的循环气的组成。
调节组成的方法是：1.如果增加循环气中H2的含量，应开大FRCA6002、增大循环量并减小FRCA6001，经过一段时间后，循环气中H2含量会明显增大；2.如果减小循环气中H2的含量，应关小FRCA6002、减小循环量并增大FRCA6001，经过一段时间后，循环气中H2含量会明显减小；3.如果增加反应塔入口气中H2的含量，应关小FRCA6002并增加循环量，经过一段时间后，入口气中H2含量会明显增大；4.如果降低反应塔入口气中H2的含量，应开大FRCA6002并减小循环量，经过一段时间后，入口气中H2含量会明显增大。
循环量主要是通过透平来调节。
由于循环气组分多，所以调节起来难度较大，不可能一蹴而就，需要一个缓慢的调节过程。
调平衡的方法是：通过调节循环气量和混和气入口量使反应入口气中H2/CO（体积比）在7-8之间，同时通过调节FRCA6002，使循环气中H2的含量尽量保持在79%左右，同时逐渐增加入口气的量直至正常（FRCA6001的正常量为14877NM3/H，FRCA6002的正常量为13804NM3/H），达到正常后，新鲜气中H2与CO之比（FFR6002）在2.05~2.15之间。
设备简介
透平T-601：功率655KW，最大蒸汽量10.8T/H，最大压力3.9MPa，正常工作转速13700r/m，最大转速14385r/m。
循环压缩机C-601：压差约0.5MPa，最大压力5.8MPa。
汽包F-601：直径1.4m，长度5m，最大允许压力5.0MPa，正常工作压力4.3MPa，正常温度250℃，最高温度270℃。
合成塔R-601：列管式冷激塔，直径2m，长度10m，最大允许压力5.8MPa，正常工作压力5.2MPa，正常温度255℃，最高温度280℃；塔内布满装有催化剂的钢管，原料气在钢管内进行合成反应。
分离罐F-602：直径1.5m，高5m，最大允许压力5.8MPa，正常温度40℃，最高温度100℃。
输水阀V6013：当系统中产生冷凝水并进入疏水阀时，内置倒吊桶因自身重量处于疏水阀的下部。
这时位于疏水阀顶部的阀座开孔是打开的。
允许冷凝水进入阀体并通过顶部的孔排出阀体。
当蒸汽进入疏水阀。
倒吊桶向上浮起，关闭出口阀，不允许蒸汽外泄。
当全部蒸汽通过吊桶顶部的小孔泄出，倒吊桶沉入水中，循环得以重复。