利用二氧化碳年产1万吨甲醇的工厂设计文献综述

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1、文献综述利用二氧化碳年产1万吨甲醇的工厂设计摘要本文采用二氧化碳、氢气催化合成，连续化工工艺流程生产甲醇，实现年产10000t甲醇化工厂整体初步设计。主要完成了项目可行性报告，厂址的选择，工厂的整体平面布局设计，甲醇连续化合成工艺流程设计，车间设备布置设计，物料恒算等内容的设计，并用AutoCAD软件完成了工厂整体布局平面设计图、连续化生产工艺流程图和车间设备布置图的绘制，基本建立了一个比较完整的生产甲醇的化工厂。关键词甲醇；厂区布局；物料衡算；工艺流程正文一、设计意义二氧化碳的排放造成全球气候变暖，是近几年来世界各国所重视的课题。除了提高资源使用效率（低碳经济）外，二氧化碳

2、的捕集、封存及再利用（CCS）技术受到广泛关注。该技术不仅可以减少大气中二氧化碳的浓度，降低温室气体的排放和减少环境污染，而且可以得到高纯度二氧化碳并成为制造化学品的含碳原料，变废为宝，增加经济效益。该技术是控制温室气体排放，实现含碳资源循环利用的应用途径之一。【1】随着经济的快速发展，石油、煤炭等化石燃烧排放出的CO2的量在急剧增加。CO2是主要的温室气体，对红外光有强烈的吸收作用，它在大气长的浓度会直接影响地球的热平衡。大量的温室气体的排放形成了温室效应，导致全球气候变暖。在避免不了CO2产生的情况下，合理的捕集，利用CO2成为当今世界讨论的热点。找到大量的文献，通过合理

3、的方式利用CO2生产甲醇，合理的建造甲醇厂。二、文献内容介绍2.1甲醇的介绍甲醇俗称木醇，它最早是由木材或木质素干馏制得。自1923年德国BASF公司[1]首先开发出由合成气(CO／H2)催化合成甲醇工艺，并实现了工业化生产后，目前甲醇已是世界上除乙烯、丙烯以外，生产量最大的基本有机化工原料产品。其年产量已达到叁仟多万吨。[2]它广泛应用于有机合成、染料、医药、农药、涂料和重要溶剂，这是大家所熟知的。同时甲醇又是十分重要的能源载体和汽车清洁燃料，作为新型清洁能源有着广泛的应用前景。众所周知，甲醇是用途十分广泛的基本有机化工原料，在发达国家的产量仅次于乙烯、丙烯和苯，属第四位。

4、由甲醇出发可制取许多种化工产品；甲醇还可用作能源。[3]甲醇用途之广，几乎找不到另外一种有机产品，有甲醇如此广阔的使用范围。根据中华人民共和国国家标准GB338-2004（工业甲醇），甲醇的性质见表1-1。[4]项目指标优等品一等品合格品色度（铂-钴），号≤510密度（20℃），g/cm³0.791~0.7920.791~0.793温度范围（0℃，101325Pa），℃64.0~65.5沸程（包括64.4±0.1℃），℃≤0.81.01.5高锰酸钾试验，min≥503020水溶性试验澄清-水分含量，%≤0.010.15-酸度（以HCOOH计），%≤0.00150.00300.

5、0050或碱度（以NH3计），%≤0.00020.00080.00015羟基化合物含量（以CH4O计），%≤0.0020.0050.010蒸发残渣含量，%≤0.0010.0030.005表1-1甲醇指标执行标准*：GB338-2004《工业用甲醇》国内已开发的甲醇下游产品主要有：甲醇氧化制甲醛、甲醇氨化制甲胺、甲醇羰基化制醋酸、甲醇氯化制一、二、三氯甲烷、甲醇脱水制二甲醚、甲醇脱氢制甲酸甲酯，然后再制甲酰胺和二甲基甲酰胺等，甲醇制甲基叔丁基醚(MTBE)等。[5]随着精细化工的发展，甲醇的消费量将不断增加和扩大，特别是精甲醇的需求必将会有较大的增长。甲醇不仅是碳化学最基本的化

6、工原料，而且是一种洁净燃料。汽车技术的发展，随着在汽油中甲醇添加量的增加，将会使甲醇的市场有很大的发展。在城市里，汽车的尾气污染已成为主要污染源，而甲醇正是城市汽车理想的燃料替代品，汽车用甲醇燃料的技术发展一定会给甲醇的发展带来机遇。【6】2.2、二氧化碳的介绍CO2在自然界中分布很广，主要存在于大气及水中。据估测地球上大气和水中的CO2含量约为3.67×1014t（其含碳量约为1014t），而地球上所蕴藏的石油、煤炭等矿物中，大约含碳1013t，地球上CO2含碳量是煤和石油含碳量的10倍左右。[7]随着人类社会大量使用以煤和石油为代表的化石燃料，CO2排放量急剧攀升。198

7、0年全球CO2排放量为50亿吨，之后持续增加，至2004年已超过73亿吨，其中2000年至204年期间全球CO2排放量每年增长3.2%，大幅超过1990至1999年均1.1%的增长率。[8]目前我国每年CO2的排放量已约占全球总排放量的13%，是仅次于美国的第二排放大国。【2】CO2是主要的温室气体，对红外光有强烈的吸收作用，它在大气中的浓度会直接影响地球的热平衡。大量温室气体的排放形成了温室效应，导致全球气候变暖，冰川和冻土消融，海平面上升。CO2催化加氢的产物主要是甲醇、二甲醚、烃类等。[9]2.3