完整word版联醇法制甲醇Word文档格式.docx

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甲醇；

联醇；

精馏；

合成

Abstract

Methanolisoneofthemostsimplechemicals.Itiswidelyused,isanimportantbasicchemicalrawmaterialandcleanliquidrawmaterials,mainlyusedinorganicsynthesis,dye,medicine,pesticide,paint,automotiveanddefenseindustrycanusedtosynthesizeaseriesoforganicchemicalproducts.

Thisdesignisdiscussedindetailthephysicalandchemicalpropertiesofmethanolanditsuses,historyandProspectofthedevelopmentofdomesticmethanolproduction,methanolproductionprocess,highpressure,mediumpressuremethod,lowvoltagemethodandthemethodoftheadvantages,disadvantagesandfeasibility.Analysisandcomparisonofnaturalgas,methanol,coal,coke,methanol,oiltomethanolandalcoholproductionofmethanolprocesscomparison,adetaileddescriptionofthejoint,thealcoholproductionprocessmakesfulluseoftheexistingammoniaproductionequipment,isonlyneededtoincreasemethanolsynthesisanddistillationtwosetsofequipmentfortheproductionofmethanolonthebasis.

Thetechnologicalconditionsoftheproductionofthealcoholarethebasicneedtomeetthebasicneedoftheammoniaproductionexceptforthebasicmethanolproductionconditions..Thisdesigncontainsmethanolsynthesisanddistillationsectionintheprocessdesign,processcalculation,includingthecalculationofmaterialbalanceandheatbalancecalculation,thematerialinthewholeprocessofconservationofmassandheatconservation.Thecalculationofsomeheattransferequipmentisalsoincluded..Thisdesignmainlyintroducestheprocessofmethanolsynthesisprobably,coalgasification,gasdesulfurizationandtransform,decarburization,syntheticgascompression,methanolsynthesisandmethanoldistillation.

Inthedesignofdrawingequipmentlist,CADdistillationprocessflowdiagramandsynthesisreactorandseparator.

Keywords:

methanol;

Alalcohol;

Distillation;

synthetic

第一章绪论

1.1甲醇的性质及应用

1.1.1甲醇的理化性质

甲醇是非常简单的饱和脂肪酸，分子式是CH3OH，相对分子质量是32.04，在常温常压下条件下，纯的甲醇为无色透明﹑易挥发﹑可燃﹑略带有醇香味的有毒液体。

甲醇可以与水及乙醇﹑乙醚等很多有机液体无限的互溶，但是不能与脂肪烃类的化合物相互溶，甲醇蒸气与空气混合可以形成爆炸性的混合物，爆炸极限是6.0%-36.5%（体积）。

甲醇是非常简单的饱和脂肪醇，它具有脂肪醇的基本化学性质，即可进行氧化﹑胺化﹑酯化﹑羰基化﹑脱水等反应。

甲醇裂解会产生CO和H2，是制备CO和H2的重要化学方法。

表1.1甲醇的基本性质

性质

数据

密度

0.8100g/ml（0℃）

导热系数

2.1×

10-3J/（cm·

s·

K）

相对密度

0.7913

表面张力

22.55×

10-5N/cm

沸点

64.5℃-64.7℃

折射率

1.3287（20℃）

熔点

﹣97.8℃

蒸发潜热

35.295kJ/mol

闪点

16℃（开口容器）,

12℃（闭口容器）

燃烧热

727.038kJ/mol（液）

742.738kJ/mol（气）

自燃点

473℃（空气中）,

461℃（氧气中）

生成热

238.798kJ/mol（液）

201.385kJ/mol（气）

临界温度

240℃

熔融热

3.169kJ/mol

临界压力

79.54×

105Pa

膨胀系数

0.00110（20℃）

临界体积

117.8ml/mol

腐蚀性

常温无腐蚀性

临界压缩系数

0.224

爆炸性

6.0%-36.5%（体积）

蒸气压

1.2879×

104Pa

黏度

5.945×

10-4Pa·

s

1.1.2甲醇的应用

传统的甲醇的应用领域主要是用来生产甲醛，甲醛可以用来生产胶粘剂，其主要应用于木材加工产业；

其次是用来作模塑料、纺织物﹑涂料及纸张等的处理剂，其中用于木材加工方面的胶粘剂大约占其消费总量的80%左右。

其次是用来作甲基化试剂来生产甲胺、丙烯酸甲酯、甲烷氯化物、甲基丙烯酸甲酯、硫酸二甲酯和对苯二甲酸二甲酯等。

新的甲醇应用领域主要是用来生产燃油的添加剂，如甲基叔丁基醚、醋酐、醋酸、碳酸二甲酯、甲酸甲酯等。

由甲醇催化合成的烃类化合物，合成乙二醇、乙醇、乙醛等技术都正在不断的发展，有望实现其工业化的生产。

甲醇是性能比较优良的能源与车用的燃料。

甲醇还可以被直接用作于汽车燃料中，也可以与汽油以一定的比例掺合在一起使用，还可直接用于柴油机和发电站，亦可经过ZSM-5分子筛催化剂而转化为汽油，还可与异丁烯发生反应而生成甲基叔丁基醚，用于汽油添加剂。

甲醇燃料电池和甲醇混合燃料都将成为甲醇一个新的重要的应用领域。

1.1.2.1甲醇合成甲醚

甲醇脱水缩合会生成二甲醚。

二甲醚在常温下是一种无色无味无毒、黏度较低、互溶性和稳定性高的产品。

易溶于水、乙醇、乙醚、氯仿、丙酮等很多溶剂。

燃烧的时候火焰带有光亮。

甲醚有良好的环保性能，它可以代替氟利昂冷冻剂而应用于制冷行业中。

主要可以应用于制造油漆、润滑剂、脱模剂、衣服去垢剂、空气清新剂、杀虫剂和家具增亮剂等。

二甲醚亦可以作为民用燃料来使用。

还是柴油发动机的非常理想的替代品，最重要的是污染物排放量大大降低。

现在国内外现有的生产二甲醚的主要方法是合成气一步法及甲醇法[1]。

但是合成气一步法的生产技术不够成熟，现主要依赖于甲醇法制取。

1.1.2.2甲醇合成甲醛

甲醛通常下是无色的且带有带有特殊臭味的可燃的气体，它易溶于水。

甲醛应用范围广，主要用途是制造酚醛树脂、聚甲醛树脂及三聚氰胺-甲醛树脂，还可以应用于生产维尼纶、化肥缓效剂等。

甲醇催化制甲醛主要有三种途径，甲醇氧化脱氢法、甲醇单纯氧化法和甲醇单纯脱氢法。

前两种是现在正在使用的工业生产甲醛方法，第三种是目前还处于研发状态的生产较高浓度的甲醛的方法。

1.1.2.3甲醇汽油

甲醇是一种很容易燃烧的液体，有很好的燃烧性能。

甲醇的辛烷值非常高，抗爆性能优良，比较适合作为高压缩比的内燃机的燃料，可以替代部分的汽油及柴油。

甲醇易于运输、贮存、添加等，是内燃发动机的洁净代替燃料，有着别的物质无法比拟的超高优越性。

汽油中加入甲醇后，大大增加了汽油的含氧量，很大程度上提高了汽油的燃烧率，降低了汽油充分燃烧需要的空气总量。

同时也降低了汽车的尾气的排放量，提高了发动机的总热效率。

随着世界上石油消耗量的不断上涨，石油的贮藏量又不断下降，甲醇汽油的应用前景将会非常广阔。

1.1.2.4甲醇蛋白

以甲醇作为原料而合成出来的甲醇蛋白被称为第二代的单细胞蛋白，简称为SCP，是利用微生物可以在甲醇的营养源上进行发酵、繁殖和生产，从而可以得到菌体蛋白。

和天然蛋白相比较而言，SCP的营养价值更高，其粗蛋白的含量都远远高于鱼粉和大豆，并且它含有非常丰富的氨基酸、矿物质及维生素，完全可以代替鱼粉、大豆等作为家禽、家畜的喂养食物。

甲醇蛋白最主要的应用是作为家禽家畜饲料的营养添加剂。

1.1.2.5甲醇合成醋酸

醋酸又名乙酸，纯的醋酸是无色的水状的液体，具有非常浓烈的带有刺激性气味，而且腐蚀性非常强。

食醋的主要成分就是醋酸，醋酸蒸气很容易着火，即可以和空气相遇形成爆炸性的混合物。

醋酸可以和水、乙醚、乙醇等有机溶剂相互溶。

它广泛应用在化工，合成纤维、医药、橡胶、纺织皮革等领域中。

1.2甲醇工业的发展概况

1.2.1国际上甲醇工业的发展

1661年，德国的RobertBoyle从木材干馏的液体-焦木酸中发现了含有一种“中性的物质”，即甲醇，木材干馏被认为是制取甲醇的最古老的一种方法，到现在甲醇仍然被称为木醇或者木精。

1834年，杜马（Dumas）与彼利哥（Peligot）成功制取了甲醇得纯品。

1857年，Berthelot又通过化学得方法用氯甲烷在碱性的溶液中水解而制得了甲醇。

1934年，D