3.3 天然气转化合成甲醇 3.3.1 概述 1. 性质:
易挥发、易燃、有乙醇香味;
与水、乙醚、苯、酮以及大多数有机溶剂可按各种比例混溶,但不与水形成共聚
物;
能溶解多种树脂,但不能溶解脂肪; 有剧毒,空气中允许浓度为
碳一化学工业:
分子中含有一个碳原子的化合物
(如 CO、CO2、CH4 、CH2O 、CH3OH 、HCOOH 、
0.05mg/L, 爆炸极限为 6.0 36.5%。
HCN 及其衍生体系)为原料,以有机合成化学和催化化学为手段制造有机化工产品的化学工业的总称。
用途:化工原料、燃料、溶剂、防冻剂等。 (1)燃料 ①直接作燃料 ( 2)甲醇蛋白
经生化反应,生成单细胞蛋白 ( 3)甲醇化学
乙烯、 碳酸二甲酯( DMC) 、甲酸、甲酸甲酯
② 甲醇-汽油混合燃料
③ 合成 MTBE ,提高汽油辛烷值
3. 甲醇的工业生产方法
早期( 1661 年)用木材或木质素干馏法
1966 年, ICI ,低压法( 5MPa) 1971 年, Lurgi ,低压法
一氯甲烷水解法 甲烷部分氧化法 化学合成法 1923 年, BASF 公司实现工业化生产,高压法(
T>380 ℃ , P=30MPa )
1972 年, ICI ,中压法( 10MPa) 总生产能力
4000 万吨
产量和消耗仅次于乙烯、丙烯、苯。
4. 原料路线
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; 将来,煤的间接液化制甲醇技术将会占重要地位。
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
这些副反应的产物还可以进一步发生脱 水、缩水、酰化或酮化等反应, 生成烯烃、 酯类、酮类等副产物。
当催化剂中含有碱性化合物
时,这些化合物生成更快。
副反应不仅消耗原料, 而且影
响粗甲醇的质量和催化剂的寿命。
特别是生成甲烷的反应, 是一
个强放热反应, 不利于操作控制, 而且生 成的甲烷不能随产品冷凝, 存在于循环系 统中更不利于主反应的化学平衡和反应 速率。