年产15万吨煤制甲醇生产工艺设计开题报告

1. 研究目的与意义

20世纪30年代，甲醇几乎全部由木材蒸馏制得，世界甲醇产量约4.5万吨。1923年，德国巴登苯胺-纯碱公司试验用co和h2，在300-400℃和30-50mpa的条件下，通过锌铬催化剂的作用下合成甲醇，并于当年首先实现甲醇合成的工业化，简称年产300t甲醇的高压合成法装置，至20世纪60年代，此法一直被引用。1971年，德国鲁奇公司开发另一种低压合成甲醇的工艺，简称lurgi工艺。20世纪70年代中期以后，世界上新建和扩建的甲醇装置几乎都采用低压合成工艺。50多年来，低压法合成甲醇的工艺几乎成为工业生产甲醇的唯一方法，生产工艺也不断改善。随着技术的不断完善以及新工艺的不断革新，合成甲醇的原料也逐渐拓宽。根据原料的不同，合成甲醇的方法有多种，早期的木材或木质素干馏法制甲醇的方法，今天在工业上已经被淘汰。工业合成甲醇常用的方法有甲烷部分氧化法制甲醇和一氧化碳、二氧化碳加压催化氢化制取甲醇的方法。后者在现今的工业上应用较广泛，国外对前者的研究一直没有间断^[3]，是一个很有工业前途的制取甲醇的方法。甲醇工业的迅速发展，在有机合成工业中，是仅次于烯烃和芳烃的重要基础有机原料。

化工产业的蓬勃发展拉动我国甲醇消费量快速增长。随着甲醇下游产品的开发以及甲醇燃料的推广和应用，甲醇的需求市场进一步扩张。2009年5月，《车用燃料甲醇》及《车用甲醇汽油（m85）》两个国家标准正式发布，标志着以甲醇为基础调配大比例m85甲醇汽油的时机已经成熟。

甲醇是一种重要的化工产品，有很多用途，它是生产塑料、合成橡胶、农药、医药和染料的原料。甲醇大量用于生产甲醛和对苯二甲酸二甲酯；以甲醇为原料经羰化反应直接合成醋酸也已经工业化，。ici公司生产的甲醇蛋白商品名为“pruteen”。“pruteen”产品中含有72％的粗蛋白，蛋氨酸和赖氨酸含量与鱼粉非常相近，作为富含热量、维生素、矿物质及高蛋白的饲料在市场上销售^[4，5，6]。为了解决石油资源不足的问题，许多国家正研究充分利用煤和天然气资源，发展合成甲醇工业，以甲醇代替燃料或进一步合成汽油，也可以从甲醇出发合成乙醇，然后进行乙醇脱水生产乙烯，以替代石油生产乙烯的原料路线，或从甲醇直接制取乙烯、丙烯等低级烯烃^[7，8，9]。近年来，我国甲醇需求增长平稳，一部分来自于传统应用领域，如甲醛生产等，而新应用领域如醋酸及mtbe等则支撑着甲醇需求的增长。广义地说，甲醇应用可分为两大应用领域，即mtbe和化工应用。以甲醇为中间体的煤基化学品深加工产业；从甲醇出发生产煤基化学品是未来碳一化工发展的重要方向。

2. 研究内容和预期目标

研究内容：

本文讨论的是以煤为原料生产甲醇的工艺设计，主要采用气化工艺将原料煤气化为合成气；然后通过变换和脱硫脱碳工艺将合成气转化为满足甲醇合成条件的原料气；利用原料气合成甲醇，生成的粗甲醇送入精馏塔精馏，得到精甲醇。通过研究选出最优的煤气化工艺，合成气净化工艺，甲醇合成工艺以及粗甲醇精馏工艺来进行工业生产。

预期目的：

3. 研究的方法与步骤

研究方法：

由于甲醇合成反应是一个体积增大的放热的可逆反应，在低压下就可以获得较高的收率，而且选择性好，生产成本低，所以选择低压合成法

步骤：

4. 参考文献

[1]徐寿昌.有机化学[m].北京:高等教育出版社，1993，229.

[2]冯元琦.联醇生产 [m].化学工业出版社，1994.215-221.

[3]郭建华．甲醇蛋白的技术经济分析与发展前景[j]．化工技术经济，2003，21(6)：25—31．

5. 计划与进度安排

1、2月15日~3月1日 调研，资料收集

2、3月1日~3月15日 开题报告整理编写

3、3月15日~4月1日 实地调查、数据整理