年产8 万吨甲醇装置的aspen plus 模拟及工艺设计 论文

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1、年产8万吨甲醇装置的AspenPlus模拟及工艺设计毕业论文文献综述11文献综述1.1甲醇在国民经济中的地位和作用甲醇，又名：木精、木酒精；英文名：Methanol；分子式CH3OH；分子量:32;是一种无色、易燃、易挥发的有度液体，常温下对金属无腐蚀性（铅、铝除外），略有酒精气味。甲醇是多种有机产品的基本原料和重要溶剂，是基础的有机化工原料和优质燃料。广泛应用有机合成、燃料、医药、涂料和国防等工业。甲醇可用来制造甲醛、醋酸、氯甲烷、硫酸二甲酯等多种有机产品。甲醇在深加工后可作为一种新型清洁燃料，也加入汽油掺烧。甲醇和氨反应可以

2、制造一甲胺。在国民经济发展中具有重要的地位和作用。1.2甲醇在国内外的发展动向1.2.1生产技术1661年，德国的RobertBoyle发现焦木酸中含有一种“中性物质”，称其为木精“WoodAlcohol”。1734年，Damds和P'eligt从焦木酸中分离出甲醇，并测定了甲醇的相对分子质量。1857年，Berthelot用氯甲烷在碱性溶液中水解首次通过化学方法合成了甲醇。甲醇的大规模工业化生产是从20世纪20年代高压法合成甲醇的工业实现开始的。1913年，德国BASF公司在其高压合成氨的实验装置上进行了CO和H2合成含氧化合

3、物的研究，并于1923年在德国Leuna建成了世界上第一座年产3000t合成甲醇的生产装置，并成功投产。1927年，美国Commerical68Solvent公司建成了世界第一座利用CO2和H2合成甲醇的工业装置，并投入工业生产。1.2.2技术发展动向高压法合成甲醇工业投资大，生产成本高。为此世界各国都在探求能够降低合成压力的工业生产方法。英国ICI公司和德国Lurgi公司分别成功的研制出中低压甲醇合成催化剂，降低了反应压力，促进了甲醇生产的高速发展。1966年，ICI公司使用Cu-Zn-Al氧化物催化剂，成功实现了操作压力为5

4、MPa的CO和H2合成甲醇的生产沈阳化工大学学士学位论文1文献综述2工艺，该过程称为ICI低压法。1972年，ICI公又成功实现了10MPa的中压甲醇合成工艺。1970年，德国Lirgi公司采用Cu-Zn-Mn或Cu-Zn-Mn-V，Cu-Zn-Al-V氧化物铜基催化剂，成功地建成了年产4000t甲醇的低压生产装置，该法称为Lurgi低压法。与此同时，世界其他化学公司也竞相开发自己的中低压甲醇合成工艺，建立甲醇合成置，但ICI和Lurgi中低压法合成工艺是普遍采用的合成技术。甲醇的制备是一个多相反应过程，还发生生成烃、高碳醇、醚

5、、醛、酯及单质碳等一系列副反应。我国甲醇生产主要是以煤炭为原料，生产的主要方法是合成法。较早的甲醇合成采用高压合成工艺，由于操作压力高、动力消耗大、设备复杂、产品质量差等缺点，现已逐步被淘汰。目前大都采用（中）低压工艺来合成甲醇。1.3甲醇的市场需求状况我国甲醇生产已有40年的历史，目前已形成390万t/a的生产能力，生产企业有200多家。2002年我国甲醇产量达到210.9568万t，表观消费量为390.0万t,自给率为54%。但由于单套装置能力较小、经济技术水平落后，使得产品成本高，企业效益差。万吨级以上的厂家只有几十家，十

6、万吨级以上规模的就更少。随着国内甲醇消费市场走强，生产能力、产量、表观消费量大幅增加，进口量也逐年提高，各企业看好甲醇市场，纷纷准备新建或扩建甲醇项目。其中较大的有海南60万t/a、四川（泸天化）40万t/a、山东30万t/a、山西（长治）20万t/a、陕西（韩城）20万t/a，内蒙（苏格里）18万t/a等，若这些装置全部按计划投产，届时我国甲醇生产能力将达到500万t/a，由于中小装置及能耗高、效益差的装置不断关闭，预计实际有效产能约为400万t/a。现已有多家以煤或天然气为原料的甲醇项目在筹建之中。沈阳化工大学学士学位论文2

7、工艺概述32工艺概述2.1甲醇的性质2.1.1甲醇的物理性质甲醇，又名：木精、木酒精；英文名：Methanol；分子式CH3OH；分子量:32，相对密度0.792(20/4℃)，熔点-97.8℃，沸点64.5℃，燃烧热725.76KJ/mol，闪点12.22℃，自燃点463.89℃，蒸气密度1.11，蒸汽压13.33KPa(100mmHg21.2℃)，蒸气与空气混合物爆炸极限6～36.5%（体积比），能与水、乙醇、乙醚、苯、酮、卤代烃和许多其他有机溶剂相混溶，但是不与石油醚混溶，遇热、明火或氧化剂易燃烧。挥发途中也会使物体油漆表

8、面遭腐蚀。2.1.2甲醇的化学性质68甲醇含有一个甲基与一个羟基，是最简单的饱和脂肪醇，具有脂肪醇的化学性质，即可进行氧化、酯化、羰基化、胺化、脱水等反应。甲醇可以与一系列物质反应，所以甲醇在工业上有着十分广泛的应用。甲醇裂解产生CO和H2，是制备CO和H2的重