ICI低压法合成甲醇

LOGOICI低压法甲醇生产工艺100万吨/年甲醇生产流程设计设备、流程与操作条件5产品分离与纯化可行性与安全性分析投资与利润分析678产品的概况与用途甲醇的一些物理性质甲醇又叫木精,是最简单的醇类,相对分子量是32.04.分子式CH3OH;化学式为,右图为其球棍模型;常温常压下纯甲醇是无色透明,略带醇香味；熔点175.6K,沸点337.8K,闪点为284.2K;产品的概况与用途甲醇的一些化学性质易燃,其蒸气与空气可形成爆炸性混合物.剧毒,30mL能致人死亡,可通过消化道和皮肤等途径进入人体.空气中允许最高甲醇蒸汽浓度为50mg/m3.强极性化合物,可以和水及乙醇、乙醚等许多有机溶液以任意比例互溶,并与多种有机物形成共沸物.产品的概况与用途甲醇的用途通常用作原料、溶剂、防冻剂、燃料或中和剂基本有机原料之一。主要用于制造甲醛、醋酸、氯甲烷、甲胺和硫酸二甲酯等多种有机产品.重要的燃料，可掺入汽油作替代燃料使用.用作分析试剂，如甲基化试剂、色谱分析试剂.对气体的溶解能力也很强,特别是对CO2和H2S,故甲醇可作为工业生产时脱出合成器中CO2,和H2S气体的溶剂.市场前景甲醇供需的国内外市场走势:2004-2010年中国甲醇产能资料来源:国泰君安期货研究所2市场前景甲醇供需的国内外市场走势:资料来源：MMSAGlobalMethanolSupplyandDemandBalance，国泰君安期货研究所1999-2010年世界甲醇供需状况3生产工艺路线的选择甲醇的生产工艺路线目前，工业上几乎全部采用一氧化碳（或还有二氧化碳）加压催化加氢法生产甲醇.甲醇的生产方法有很多，根据生产压力的不同有高压法，低压法和中压法。甲醇合成按其压力分类可分为高压合成工艺、中压合成工艺和低压合成工艺.生产工艺路线的选择甲醇的合成工艺的比较ICI中低压Lurgi中低压高压反应压力（MPa)5-105-1032反应温度（℃）230－270240－265370－410空速（h-1)6000-80008000-1500030000-40000催化剂CuO-ZnO-Al2O3CuO-ZnO-Al2O3-V2O5ZnO-Cr2O3催化床最大温降（℃）314－11催化剂寿命113CO单程转化率15-2050CO总利用率85-9090特点能耗低，成本低，产品纯度高，压缩动力为高压法60倍能耗更低，反应温度最佳材质苛刻，投资高，能耗物耗高3.1ICI低压法制备甲醇工艺主要理论基础主反应：当有二氧化碳存在时，二氧化碳按下列反应生成甲醇：两步反应的总反应式为：主反应方程式3.1ICI低压法以天然气制甲醇工艺副反应方程式1.平行副反应当有金属铁、钴、镍等存在时，还可以发生生碳反应。2.连串副反应4.原料种类、来源及处理1.原料的路线20世纪50年代前，以煤和焦炭采用固定床气化法生产的水煤气为原料；50年代以来至今，以天然气蒸汽转化法生产的合成气为原料；60年代后，重油部分氧化法有很大发展；4.原料种类、来源及处理2.原料的种类天然气、石脑油、重油、渣油、焦炭、煤、含氢气及CO的废气国外：天然气80％重油、渣油10％石脑油5％煤2％国内：以煤、重油为主4.原料种类、来源及处理3.原料及催化剂的选择原料:煤催化剂:4.原料的处理原料通过分离、脱水、脱硫等精制处理后通入反应釜制备甲醇的合成气CuO-ZnO-Al2O34.原料种类、来源及处理4.合成气的制备甲醇合成气要求（H2－CO2）/（CO+CO2）=2.05左右.为了满足氢碳比例，原料气中氢多碳少,还要补碳，采用二氧化碳，与原料同时进入设备.合成气中还含有未经转化的甲烷和少量氮，显然，甲烷和氮不参加甲醇合成反应，其含量越低越好.5.设备、流程与操作条件ICI低压法甲醇合成工艺流程5.设备、流程与操作条件（1）合成气的压缩ICI低压法合成甲醇的操作压力一般在4～8Mpa，所以必须将由天然气制备的合成气通过压缩机压缩至操作压力再输送至合成塔。（2）反应过程甲醇的合成反应是一个放热反应，采用ICI法制甲醇的不足之处在于反应温度不好控制，所以需要通过加入冷物料来吸收多余的热量以便保证合成气在催化剂起始活性温度下较快的反应。（3）冷凝过程从合成塔出来的甲醇形态为气态，需将其通过冷却器冷凝至液态才能输送到分离器进行分离。ICI低压法合成甲醇的工艺过程主要分为三个过程5.设备流程操作条件粗甲醇的分离与纯化从合成塔出来的甲醇形态为气态，需将其通过冷却器冷凝至液态才能输送到分离器进行分离。经分离器分离后的甲醇为粗甲醇。粗甲醇经过精馏塔的精馏后除去其他杂质，成为精制的甲醇。粗甲醇的分离与纯化粗甲醇的分离与纯化粗甲醇的分离与纯化流程7.可行性和安全性分析ICI法低压制甲醇的可行性：1998～2010年世界甲醇生产能力和需求量的年平均增长率分别为3.6%和3.7%.根据对甲醇下游产品的预测，我国甲醇的需求量达到2010年约为435万～480万吨/年低压法合成甲醇能耗低生产成本低低压安全ICI法低压制甲醇的优势7.可行性和安全性分析安全性分析：低压法的操作压力：4～5MPa（对反应器的强度要求没有这么高）操作温度：200～300℃（反应条件温和）操作所用设备总量少可行性和安全性分析厂址选择：四川省原因：1.四川的煤炭资源丰富2四川省交通便捷，甲醇就近可被销售3.四川的人力众多，不像南方发达城市工资水平那么高经济效益分析成本所需：生产一吨甲醇所需原料煤:1.6吨左右;成本费:1000元/吨维修费用:1000万元;人力费用：300万元/年运输费用：100万元/年3.成品甲醇收益经计算大概每年成本费12亿元/年最终销售收入26亿元/年每年税后总利润（26-12）×（1-20%）=11.2亿元1t的煤大概可以转化成0.6吨的甲醇，其中煤的售价为240元/t，甲醇的售价2500元/吨；税率按30%计。LOGO