甲醇下游產(chǎn)品的開發(fā) 畢業(yè)論文

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1、甲醇下游產(chǎn)品的開發(fā)1甲醇的發(fā)展概況甲醇最早由木材和木質(zhì)素干餾制的，俗稱木醇。1661年，德國(guó)的RobertBoyle發(fā)現(xiàn)焦木醇中含有一種“中性物質(zhì)”，稱其為木醇（WoodAlcohol）。木材在長(zhǎng)時(shí)間加熱炭化過程中，產(chǎn)生可凝和不可凝的揮發(fā)性物質(zhì)，被稱為焦木酸的可凝性液體中含有甲醇、乙酸和焦油。除去焦油的焦木酸可通過精餾分離出天然甲醇和乙酸，是生產(chǎn)甲醇的最古老方法。美國(guó)于20世紀(jì)70年代初才完全摒棄這一過程。1934年，Damds和Peligt從焦木酸中分離出甲醇，并測(cè)定了甲醇的分子量。在世界基礎(chǔ)有機(jī)化工原料中，

2、甲醇消費(fèi)量?jī)H次于乙烯、丙烯和苯，是一種很重要的大宗化工產(chǎn)品。作為有機(jī)化工原料，用來生產(chǎn)各種有機(jī)化工產(chǎn)品。雖然目前世界甲醇市場(chǎng)已供大于求，而且新建裝置還將繼續(xù)建成投產(chǎn)，但是根據(jù)專家對(duì)汽車代用能源的預(yù)測(cè)，甲醇是必不可少的替代品之一。另外，甲醇下游產(chǎn)品的開發(fā)也會(huì)進(jìn)一步促進(jìn)甲醇工業(yè)的發(fā)展，因此，甲醇工業(yè)的發(fā)展前景還是比較樂觀的。1.1我國(guó)甲醇發(fā)展概況我國(guó)的甲醇工業(yè)始于20世紀(jì)50年代，曾利用前蘇聯(lián)技術(shù)在蘭州、太原和吉林采用鋅鉻系催化劑建有高壓法甲醇合成裝置。60至70年代，上?；S先后自建了以焦炭和石腦油為原料的甲醇

3、合成裝置，南京化學(xué)工業(yè)公司研究院研制了合成氨聯(lián)醇用的中壓銅基催化劑，推動(dòng)了合成氨聯(lián)產(chǎn)甲醇的工業(yè)發(fā)展。我國(guó)甲醇裝置的整體技術(shù)裝備水平低，生產(chǎn)工藝落后。發(fā)達(dá)國(guó)家以天然氣合成甲醇的單位能耗一般低于30GJ/T，而我國(guó)生產(chǎn)能力較大的甲醇裝置能耗多在40-50GJ/，小裝置由于采用國(guó)外已淘汰的高壓法，單位能耗大多在60GJ/T左右。顯然，滿足燃料甲醇大宗化、低成本生產(chǎn)的需要，采用先進(jìn)工藝、建設(shè)（超）大型化裝置是唯一出路。目前國(guó)內(nèi)甲醇裝置規(guī)模普遍較小，且多采用煤頭路線，以煤為原料的比例大，單位產(chǎn)能投資高。我國(guó)大部分甲醇生產(chǎn)

4、以煤為原料，氣化裝置規(guī)模有限和占地面積大的先天缺陷，且催化劑使用落后，技術(shù)沒有較大創(chuàng)新，生產(chǎn)工藝落后。生產(chǎn)過程中能量損耗大，且對(duì)環(huán)境污染大，對(duì)產(chǎn)物利用不合理，資源浪費(fèi)現(xiàn)象嚴(yán)40，所選用的催化劑不同最適反應(yīng)的溫度也不同。對(duì)Zn0-Cr2O3催化劑，最適溫度為653K左右；而對(duì)CU0-ZnO-Al2O3催化劑，最適溫度為503-543k。最適宜溫度與轉(zhuǎn)化深度與催化劑的老化程度也有關(guān)，一般為了使催化劑有較長(zhǎng)的壽命，反應(yīng)初期宜采用較低溫度，使用一定時(shí)間后再升至適宜溫度。其后隨催化劑老化的程度增加，反應(yīng)溫度也許相應(yīng)的提高

5、。由于合成甲醇是放熱反應(yīng)、反應(yīng)熱必須及時(shí)移除，否則會(huì)使催化劑溫升過高，不僅導(dǎo)致副反應(yīng)增加，而且會(huì)使催化劑因發(fā)生熔結(jié)現(xiàn)象而活性下。尤其使用銅基催化劑時(shí)，由于其熱穩(wěn)定性較差，嚴(yán)格控制反應(yīng)溫度才顯得極其重要。1.2.3甲醇工藝空速對(duì)產(chǎn)量的影響一氧化碳加氫合成的主反應(yīng)與副反應(yīng)相比，是摩爾數(shù)減少最多、而平衡常數(shù)最小的反應(yīng)，因此增加壓力對(duì)提高甲醇的平衡濃度和加快反應(yīng)速率都是有利的。在銅基催化劑作用下當(dāng)空速為3000H-1時(shí)，不同壓力下甲醇生成量的關(guān)系是，壓力越大，生成甲醇的量增多。增加一定的空間速度可以提高甲醇生產(chǎn)產(chǎn)量。增

6、加空速有利于反應(yīng)熱的移除，防止催化劑過熱。但空速過高，增加了設(shè)備的要求，轉(zhuǎn)化率降低，導(dǎo)致循環(huán)氣量增加，從而增加了較多的反應(yīng)熱量。同時(shí)空速過高會(huì)增加分離設(shè)備和換熱設(shè)備的負(fù)荷，引起甲醇分離效果降低；甚至由于帶出反應(yīng)熱量太多，造成塔內(nèi)的觸媒溫度難以控制正常。適宜的空速與催化劑的活性反應(yīng)溫度，及進(jìn)塔氣的組成有關(guān)。采用銅基催化劑的低壓法甲醇合成，工業(yè)生產(chǎn)上一般控制空速為10000-20000h-11.3甲醇合成及下游產(chǎn)品發(fā)展趨勢(shì)化石能源資源是不可再生的，隨著這類資源的不斷開采和使用，能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)將發(fā)生重要變化。從制備甲醇

7、的原料來源和甲醇產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域兩個(gè)方面來說，甲醇既可以滿足化石能源要求，也可以滿足可再生能源發(fā)展的要求，是理想能源載體之一，必然會(huì)獲得更為廣泛的發(fā)展。1.3.1甲醇下游產(chǎn)物乙烯、丙烯、丁烯2006年2月，大連化學(xué)物理研究所與洛陽石化工程公司、陜西新興煤化公司合作建成了年加工甲。甲基丙烯酸甲酯約占全球甲醇需求的2％～3％，主要用來生產(chǎn)丙烯酸板材、表面涂料和模塑樹脂等，預(yù)計(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家的增長(zhǎng)速度比較適中，而亞洲地區(qū)的增長(zhǎng)速度較快。401.3.4甲醇的其他用途　　甲醇不僅是重要的化工原料，而且還是性能優(yōu)良的能源和車用燃料

8、。甲醇與異丁烯反應(yīng)得到MTBE，它是高辛烷值無鉛汽油添加劑，亦可用作溶劑。自1973年第一套100kt/a裝置建成投產(chǎn)以來，它已成為世界上僅次于甲醛的第二大甲醇消費(fèi)大戶。甲基叔戊基醚(TAME)也是重要的汽油含氧添加劑，由于歷史原因，總產(chǎn)量還不大?！　≡趯で笃吞娲剂系倪^程中，醇醚燃料具有較大的應(yīng)用潛力。醇醚燃料是指甲醇和二甲醚按一定比例配制而成的新型液體燃料，燃燒效率和熱效率均高于