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任务１ 甲醇生产技术特点
经过几十年的生产实践和技术进步，１９９２年，湖南省化工厅化肥公 司开发了甲醇化、甲烷化双甲工艺，把传统的铜洗碱洗彻底甩掉，形成 联醇成为合成氨工艺中的一种净化手段，又以先进、可靠的甲烷化作为 最终脱微工序，其流程如图２.１.１所示。
城市煤气联产甲醇，即在生产城市煤气中同时生产甲醇，可以合理利用 煤炭资源，提高煤气工厂的经济效益，已有不少城市在考虑这项联产计 划，如上海焦化厂建设的“三联供”工程，将煤气生产、甲醇生产与其 他化工产品生产结合起来。
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任务２ 甲醇下游产品开发
通过加热，将反应生成的二甲醚、水以及相平衡的甲醇蒸气送出反应器。 反应产物经冷凝分离，未冷凝的气相经压缩液化即为产品二甲醚。冷凝 液经精馏分离，水从塔釜排出，甲醇返回作为原料。
２.甲醇气相法生产工艺 催化剂为ＺＳＭ分子筛、磷酸铝或γ－Ａｌ２Ｏ３。甲醇脱水反应的化学
七、甲醇裂解制烯烃 甲醇裂解可制取烯烃。由煤和其他碳资源制得合成气，再由合成气合成
甲醇。故由甲醇制取烯烃，开辟了以煤或其他碳资源制取烯烃的新途径， 使有机化工原料多样化，具有重要意义。
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图２.１.１ 合成氨双甲工艺流程示意图
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图２.１.２ 甲醇液相法工艺流程图
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图２.１.３ 甲醇气相法工艺流程图
反应式如下：
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任务２ 甲醇下游产品开发
甲醇气相催化脱水法是目前国内外使用最多的二甲醚工业生产方法。其 特点是技术成熟可靠、投资低、产品调整灵活、工艺简单、生产成本低 等。反应压力为０.５～１.５ＭＰａ，温度为２３０℃ ～４００℃，其 流程如图２.１.３所示。
二、甲基叔丁基醚（ＭＴＢＥ） 为了改善汽油的抗爆性能，必须添加一定量的四乙基铅，但是在排放的
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任务２ 甲醇下游产品开发
四、甲醇汽油 甲醇是一种易燃的液体，具有良好的燃烧性能。甲醇的辛烷值很高，抗
爆性能好，特别适于作高压缩比的内燃机燃料，以代替部分汽油和柴油。 甲醇汽油的动力性与普通１７７燃油相接近，若能解决甲醇汽油在低温 或高含水状态的分层现象，则甲醇汽油的应用前景广阔。 五、甲醇单细胞蛋白 利用甲醇生产甲醇单细胞蛋白是甲醇的又一应用新方向。在适当的温度 和ｐＨ值下，在甲醇和无机盐组成的一定浓度培养液中，接种酵母或细 菌，通气使之迅速繁殖，而后将细胞分离、干燥，由此制得的蛋白产品 即为甲醇蛋白，该产品可用作动物饲料。
７.对合成气的压缩 对合成气的压缩，节能的方向是用离心式压缩机代替往覆式压缩机，并
用本装置内产生的蒸汽作为动力，推动透平，这样的机组生产能力大， 占地面积小，投资与能耗都低。
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任务１ 甲醇生产技术特点
８.对甲醇的精馏 对甲醇的精馏，节能的主要方向是：① 采用三塔流程，改进精馏塔塔板
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任务２ 甲醇下游产品开发
一、二甲醚（甲醚）
甲醇脱水缩合而成为二甲醚。该产品具有无色、无味、无毒、低黏度、 高互溶性、高稳定性等优点，主要用于制造喷雾油漆、润滑剂、脱模剂、 发胶摩丝、气雾香水、空气清新剂、杀虫剂、衣物除垢剂和家具光亮剂 等，是一种用途广泛的化工原料。
１.甲醇液相法生产工艺
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甲醇脱水反应在液相、常压或微正压、１３０℃ ～１３０℃下进行。其
化学反应式如下：２ＣＨ３
→Ｈ３ＣＯＣＨ３＋Ｈ２Ｏ。
甲醇液相法由硫酸法发展而来，而硫酸法生产二甲醚工艺是硫酸法生产
硫酸二甲酯生产流程中的前半段生产工艺，其流程如图２.１.２所示。
甲醇经预热后进入反应器，在无机酸的催化作用下进行脱水反应。
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任务１ 甲醇生产技术特点
对烃类蒸气转化制甲醇的原料气，节能的主要方向为：① 有条件的装置， 采用二段转化法；② 采用高活性转化催化剂，降低操作水碳比；③ 增 设燃烧空气预热器，降低烟气排放温度；④ 改进转化炉型与优化对流段 换热器配制方式，使热量得到合理使用；⑤ 回收低温热量，使原料天然 气饱和，以节省蒸气；⑥ 开发天然气直接制甲醇的新工艺。
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任务２ 甲醇下游产品开发
三、羧酸及其酯类 １.醋酸 德国ＢＡＳＦ公司于２０世纪６０年代在高温、高压条件下用甲醇和Ｃ
Ｏ合成酸，并实现了工业化。２００７年，我国醋酸产量为１５８万吨， 同比增长１１.３％；随着我国经济的快速增长以及下游衍生物对醋酸需 求的逐年增加，照此速度，预计未来几年内我国醋酸的需求将以年均１ ０％的速度增长，到２０１０年我国醋酸需求将达到２７５万吨。
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任务１ 甲醇生产技术特点
二、生产规模大型化 一般所谓大型甲醇装置是指日产６００ｔ以上甲醇的装置，且每种机器
与设备都只有一台，除个别有备用泵外，一般都没有并联或备用的设备 与机器。甲醇生产技术发展趋势之一是单系列、大型化。 三、节能降耗合理化 甲醇成本中能源费用占较大比重，目前，甲醇生产的技术改进重点放在 采用低能耗工艺、充分回收与合理利用能量等方面。主要方向是研制性 能更好地转化与合成催化剂，降低甲醇合成压力，开发新的净化方法， 降低燃料消耗，采用节能型精馏工艺与设备，合理配置高、中、低值热 能，合理使用低位能热能等。 １.对烃类蒸气转化制甲醇的原料气
结构；② 充分利用造气、合成的热量作为精馏工序低压蒸汽的热源等。 ９.全装置的热力系统 先进的甲醇生产装置都具有一套完整的热回收系统，使工艺过程的余热
充分利用，产生高压蒸汽，既提供了工艺蒸汽与加热介质，又提供了各 转动设备所需的动力，这样就大大减少了外供电耗，并较少受到外界电 力供应的影响。 四、过程控制自动化 甲醇生产是连续操作、技术密集的工艺，目前正向高度自动化操作水平 发展。化工过程优化控制在甲醇生产中得到推广与应用。
尾气中污染物含量增加，造成环境污染，许多国家已禁止使用含铅汽油。 在汽油中添加一定量高辛烷值的ＭＴＢＥ，可以促进汽油完全燃烧，并 且可明显改善汽油的冷启动性能和加速性能。目前，世界许多国家已广 泛使用ＭＴＢＥ。 ＭＴＢＥ由甲醇和异丁烯制成。采用酸性催化剂（如阳离子交换树脂） 在固定床反应器中进行。反应方程式如下：
教学项目１甲醇生产技术特点及下游产 品开发
1 任务１甲醇生产技术特点 2 任务2 甲醇下游产品开发
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任务１ 甲醇生产技术特点
一、原料路线多样化 合成甲醇的原料构成在几十年中经历了很大变化。早期甲醇生产多以煤
与焦炭为原料，采用固定床气化的方法制甲醇原料气。２０世纪５０年 代以来，天然气、石油资源得到大量开采，由于以甲烷为主要组成的天 然气便于输送，适合于加压操作，能降低甲醇装置的投资与成本，在性 能较好的转化催化剂、耐高温的合金钢管相继出现后，以天然气为原料 的甲醇生产流程被广泛采用。同时，由于抗结炭的石脑油蒸气转化催化 剂研制成功，在天然气缺乏的地区可以以石脑油为原料。６０年代以后， 又开发了重油部分氧化法制甲醇合成原料气的工艺。于是在国外甲醇原 料中基本上以烃类为主，估计在今后相当长的一段时间，国外的甲醇生 产仍以烃类为主。
进热钾碱中的活化剂）；② 采用两段再全；③ 贫液闪蒸；④ 富液节流 回收能量等。 ６.对甲醇的合成
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任务１ 甲醇生产技术特点
对甲醇的合成，节能的主要方向为：① 甲醇合成反应热的利用，如Ｌｕ ｒｇｉ型甲醇合成塔的突出优点是其可副产４ＭＰａ压力的蒸汽；② 降 低甲醇合成塔阻力，如采用径向流动合成塔，可降低阻力，增大循环量， 并采用较小颗粒催化剂，提高活性；③ 采用低压合成，降低合成压力可 减小压缩功耗，目前国外的甲醇合成压刀一般均为５.０ＭＰａ；④ 改 进甲醇合成催化剂，提高强度，延长使用寿命。
③ 降低吹风系统的阻力；④ 改进造气余热回收工艺；⑤ 采用合成氨联 合生产甲醇工艺及城市煤气联合生产甲醇流程。
４.原料气脱硫 原料气脱硫，最主要是确保脱硫效果。引进装置中的低温甲醇法、甲醇
－二乙醇胺法都是良好的脱硫方法。 ５.脱除二氧化碳 脱除二氧化碳的节能措施为：① 选用再生气耗低的脱碳工艺（主要是改
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任务２ 甲醇ห้องสมุดไป่ตู้游产品开发
六、甲醇钠 甲醇钠具有广阔用途，在催化缩合、分子重排、双键加成等多种反应中
均有应用。它是生产染料、颜料、药品、香料、农药等的原料，在皮革 加工、羊毛加工中也需大量消耗。近年来，各行业对甲醇钠的需求量明 显增加。 氢氧化钠和甲醇反应制取甲醇钠是经济的方法，基本反应如下：
２.对重油部分氧化制甲醇的原料气 对重油部分氧化制甲醇的原料气，节能的主要方向为：采用废锅流程，
以回收热量，改进炭黑回收方法。 ３.对煤制甲醇的原料气 对煤制甲醇的原料气，节能的主要方向为：① 采用煤连续气化新炉型；
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任务１ 甲醇生产技术特点
② 改进固定床气化的炉箅，优化操作工艺条件，提高煤的烧出率与蒸气 分解率；
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任务２ 甲醇下游产品开发
２.甲酸甲酯 甲酸甲酯被称为万能中间体，由它可衍生出的反应有５０多个。甲醇羰
基化制甲酸甲酯是目前国外广泛采用的大规模生产甲酸甲酯的方法。在 甲醇钠催化剂的作用下，甲醇与合成气中的ＣＯ反应生成甲酸甲酯，反 应方程式为： 另外，甲醇在铜基催化剂作用下脱氢也可制得甲酸甲酯，反应方程式为：
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任务１ 甲醇生产技术特点
五、联合生产普遍化 国内外大多数甲醇装置都是与其他化工产品实现联合生产的，甲醇装置
成为大型化肥厂或石油化工厂的一个组成部分，其中具有代表性的是合 成氨联产甲醇与城市煤气联产甲醇。 ２０世纪６０年代末，我国开发了合成氨联产甲醇工艺，现已在几十家 工厂使用。联醇可充分利用合成氨生产中原需除去的一氧化碳、二氧化 碳，并利用了原来系统的压力，工序简单合理。联产甲醇后，送往铜洗 的一氧化碳负荷降低，铜液循环量减少；变换气一氧化碳含量提高，也 降低了变换工序的负荷。联醇是在１０～１１ＭＰａ下合成的，经过联 醇合成后，反应掉部分气体，进压缩机高压段的气体量减少，降低了高 压机电耗。