合成气的制取ppt课件.ppt

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1、第2章合成气synthesisgasorsyngas2.1合成气的制取2.1.1烃类蒸汽转化2.1.2重油部分氧化2.1.3固体燃料气化2.2合成气的净化2.2.1脱硫2.2.2一氧化碳变换2.2.3二氧化碳的脱除2.2.4少量碳氧化物的清除2.2.5热法与冷法净化流程的比较概述什么是合成气？指H2和CO的混合气（SynthesisgasorSyngas）。其中，H2/CO的摩尔比为1/2~3/1。合成气的用途是什么？是有机合成原料之一；是H2和CO的来源。合成气的来源是什么？转化成液体和气体燃料，转化成高附加值的

2、精细化学品。C1化学和C1化工含碳资源，如煤、天然气、石油馏分（主要为石脑油和渣油）、农林废料、城市垃圾等。1合成气的生产方法煤为原料特点H2/CO摩尔比低，适用于合成有机化合物过程间歇式—生产效率低连续式—生产效率高,技术先进在高温下，以水蒸气和氧气为气化剂，与煤反应生成H2和CO的过程—煤气化天然气为原料转化法—水蒸气转化法，H2/CO=3，适宜生产合成氨和氢气热效率高、H2/CO易于调节重油或渣油为原料部分氧化法—调节原料中油、水蒸气和氧气比例，可达到自热平衡不同原料制合成气成本天然气<重质油≈煤重质油和渣油

3、制合成气使石油资源得到充分利用部分氧化法—反应器中通入适量氧气和水蒸气，氧与部分烃燃烧放热，另部分烃与水蒸气发生吸热反应生成CO和H2。合成气应用新途径合成气乙烯或其他烃类化工产品甲醇化工产品化工产品2合成气的应用生产工业化的一些主要产品合成氨N2+3H22NH3(可逆反应)氨用于制备氮肥，也是重要的化工原料，是目前世界产量最大的化工产品之一。含碳原料+水蒸气+空气H2和N2的粗原料气体积H2:N2=3:1的原料气脱除杂质500~600℃17.5~20MPa（400~450℃8~15MPa）铁催化剂氨F.Haber

4、C.Bosch合成甲醇*甲醇可用于制醋酸、醋酐、甲醛、甲酸甲酯、甲基叔丁基醚（MTBE）、二甲醚、汽油（MTG）、低碳烯烃（MTO）、芳烃（MTA）等。CO+2H2=CH3OH合成气H2/CO≈2.2260~270℃5~10MPa铜基催化剂甲醇调整H2/CO摩尔比甲醇是一种非常重要的中间产品（介绍MTG、MTO）经甲醇合成烃类（Mobil工艺）合成气甲醇二甲醚C2~C4烯烃C5~C10链烷烃、环烷烃和芳烃（汽油）脱水370℃1.5MPaZSM-5一反二反脱水烷基化脱氢环化甲醇同系化制乙烯CH3OH+CO+2H2==

5、CH3CH2OH+H2O反应条件：200℃，2MPa，均相羰基金属配合物催化剂CH3CH2OH==C2H4+H2O(1)钴（Co），钌（Ru），铼（Re）(2)乙醇催化脱水制乙烯技术成熟活性氧化铝（320~450℃），或沸石分子筛（250~320℃）合成醋酸CH3OH+CO==CH3COOH1960年，BASF公司将甲醇羰基化合成醋酸工业化，70MPa，醋酸收率90%1970年，Monsanto公司低压法工业化，碘化物促进的铑配位催化剂，180℃,3~4MPa，醋酸收率99%合成乙二醇用途：是合成聚酯树脂、表面活性

6、剂、增塑剂、聚乙二醇、乙醇胺等的主要原料，可作为防冻剂，用量大。目前工业生产方法：乙烯环氧乙烷环氧化水合乙二醇具有竞争力的合成路线：甲醇草酸二甲酯氧化羰基化加氢乙二醇4CH3OH+O2==2CO(OCH3)2+2H2O(COOCH3)2+4H2==(CH2OH)2+2CH3OH烯烃的氢甲酰化产品烯烃与合成气在过渡金属配位化合物的作用下发生加成反应，生成比原料烯烃多一个碳原子的醛。2CH3CH=CH2+2CO+2H2==CH3CH2CH2CHO+(CH3)2CHCHO使用钴、铑等过渡金属的羰基配位化合物催化剂120~

7、140℃,20MPa均相反应特点合成天然气、汽油和柴油合成气镍催化剂甲烷化甲烷(SNG)液体烃燃料费托(Fischer-Tropsch)合成合成气200~240℃2.5MPa铁催化剂烃类（SASOL工艺）nCO+（2n+1）H2==CnH2n+1+nH2O2CO+4H2==C2H4+2H2O合成气制乙烯处于研究阶段；方向：提高催化剂活性和选择性合成低碳醇合成气钾盐改性的铜基催化剂250℃6MPaC1-C4醇脱水低碳烯烃合成气与烯烃衍生物羰基化合成气+烯烃衍生物羰基钴或铑的配位化合物催化剂羰基化产物不饱和的醇、醛、酯

8、、醚、缩醛、卤化物和含氮化合物等特点：双键参与羰基化反应，官能团不参与反应应用小结合成气NH3合成气乙烯、丙烯合成气甲醇醋酸汽油、烯烃、芳烃乙二醇甲醇乙醇乙烯合成气＋丙烯醇1,4－丁二醇改进的费托合成催化剂锌、铬系催化剂高压、380℃3MPa，175℃铜、锌系催化剂中低压、230－270℃同系化铑络合物－HI催化剂2.1合成气的制取方法蒸汽转化法部分氧化法气