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1 概述1

1.1 甲醇的性质1

1.1.1 甲醇的产品标准1

1.1.2 甲醇的物化性质2

1.1.3 甲醇的主要用途2

1.2 甲醇的工业发展4

1.3 甲醇的工业生产5

1.3.1 制造甲醇的工艺路线5

1.3.2 甲醇的典型生产方法6

1.3.3 甲醇生产的原料路线和合成方法6

1.3.4 甲醇生产方法的新工艺7

1.4 典型的天然气合成甲醇装置简介8

1.4.1 纯氧二段炉工艺8

1.4.2 一段蒸汽转化工艺9

2 甲醇原料气的制备11

2.1 甲醇原料气的要求11

2.1.1 甲醇原料气的来源11

2.1.2 甲醇原料气的条件12

2.2 天然气制造甲醇原料气12

2.2.1 天然气蒸汽转化反应与反应平衡13

2.2.2 甲烷蒸汽转化反应机理与动力学15

2.3 天然气蒸汽转化催化剂16

2.3.1 天然气蒸汽转化催化剂概述16

2.3.2 一段炉转化催化剂18

2.3.3 二段炉转化催化剂21

2.4 原料气制备的转化工艺流程22

2.4.1 典型一段蒸汽转化法制备原料气的工艺流程22

2.4 2 二段炉法制备原料气的工艺流程23

2.5 原料气制备的主要生产设备27

2.5.1 天然气蒸汽转化的常用设备27

2.5.2 实际应用中的二段转化炉32

2.6 原料气制备的生产操作32

2.6.1 天然气蒸汽转化的一般工艺操作32

2.6.2 一段转化炉催化剂操作技术33

2.6.3 二段转化炉催化剂操作技术35

3 原料天然气的净化38

3.1 原料天然气的脱硫原理38

3.1.1 脱硫的意义38

3.1.2 脱硫的方法38

3.1.3 干法脱硫39

3.1.4 湿法脱硫43

3.2 原料天然气脱硫催化剂44

3.2.1 常温氧化铁脱硫剂44

3.2.2 钴钼加氢脱硫剂45

3.2.3 氧化锌脱硫剂46

3.3 典型原料气脱硫工艺流程及操作技术46

3.3.1 氧化铁粗脱硫工艺流程47

3.3.2 钴钼氧化锌精脱硫工艺流程47

3.3.3 甲醇装置脱硫系统的操作控制47

3.4 生产分析控制49

3.4.1 氧化铁粗脱硫的分析方法49

3.4.2 氧化锌精脱硫的分析方法49

4 甲醇装置工艺介质输送机械50

4.1 往复式压缩机50

4.1.1 往复式压缩机的基本构成50

4.1.2 往复式压缩机的特点和应用50

4.1.3 往复式压缩机的使用和维护51

4.2 离心式压缩机52

4.2.1 离心式压缩机的基本构成52

4.2.2 离心式压缩机的特点和应用52

4.2.3 离心式压缩机的使用与维护52

4.3 离心式风机53

4.3.1 离心式风机的基本构成53

4.3.2 离心式风机的特点和应用54

4.3.3 离心式风机的使用和维护54

4.4 离心泵54

4.4.1 离心泵的基本构成54

4.4.2 离心泵的特点和应用55

4.4.3 离心泵的使用和维护55

5 甲醇的合成57

5.1 甲醇合成生产流程57

5.1.1 甲醇合成工艺概要57

5.1.2 甲醇合成高压工艺流程59

5.1.3 甲醇合成低压工艺流程59

5.1.4 甲醇合成中压工艺流程62

5.2 甲醇合成塔63

5.2.1 甲醇合成塔内件63

5.2.2 几种典型的甲醇合成塔69

5.3 冷却分离设备78

5.3.1 水冷凝器78

5.3.2 甲醇分离器79

5.4 影响甲醇合成反应过程的工艺条件81

5.4.1 温度81

5.4.2 压力82

5.4.3 气体组成82

5.4.4 催化剂颗粒尺寸83

5.4.5 空速83

5.5 甲醇合成操作分析84

5.5.1 热稳定性和参数灵敏性概念84

5.5.2 甲醇合成反应器的热稳定性86

5.6 合成反应的优化操作88

5.6.1 反应温度对催化剂时空收率的影响88

5.6.2 反应压力对催化剂时空收率的影响88

5.6.3 空速对催化剂时空收率的影响89

5.6.4 进塔气中氢碳比对催化剂时空收率的影响89

6 甲醇合成催化剂91

6.1 甲醇合成催化剂的活性组分及促进剂91

6.1.1 单组分催化剂的性质91

6.1.2 两组分混合催化剂92

6.1.3 三组分混合催化剂92

6.2 工业甲醇合成催化剂92

6.2.1 锌铬催化剂93

6.2.2 铜基催化剂94

6.3 新型C307甲醇合成催化剂研制与性能简介96

6.3.1 研制状况96

6.3.2 产品使用性能97

6.3.3 工业应用97

6.4 甲醇合成催化剂的更换、气密、升温还原及钝化99

6.4.1 合成催化剂的卸出99

6.4.2 合成催化剂的装填99

6.4.3 合成系统置换气密100

6.4.4 合成催化剂的升温还原100

6.4.5 轻负荷生产101

6.4.6 合成催化剂的钝化101

7 粗甲醇的精馏103

7.1 粗甲醇的精制原理103

7.1.1 粗甲醇的组成与精制要求103

7.1.2 粗甲醇的精制方法107

7.1.3 精馏原理及计算109

7.2 粗甲醇精馏的工艺流程和设备113

7.2.1 工艺流程113

7.2.2 主要设备121

7.3 粗甲醇的精馏操作123

7.3.1 一般操作概念123

7.3.2 成品质量的控制127

8 新技术新工艺129

8.1 甲醇装置前补碳技术129

8.1.1 前补碳技术的应用条件129

8.1.2 前补碳技术应用的可行性分析130

8.1.3 技术方案的选择130

8.1.4 技术创新点134

8.2 合成系统冷冻分离技术应用136

8.2.1 合成冷冻分离技术的应用条件136

8.2.2 国内外技术现状及市场分析137

8.2.3 技术方案及生产规模141

8.2.4 实际应用效果分析143

8.3 甲醇装置全收率分离技术的应用144

8.3.1 概述144

8.3.2 应用条件144

8.3.3 技术原理和特点145

8.3.4 技术改造方案146

8.3.5 成果应用情况146

8.4 甲醇装置引风机高压变频技术147

8.4.1 概述147

8.4.2 高压软启动装置147

8.4.3 改造内容148

8.4.4 投用情况148

8.4.5 投资与经济效益分析149

8.5 甲醇装置转化炉混烧瓦斯气技术149

8.5.1 概述149

8.5.2 技术方案150

8.5.3 技术关键152

8.5.4 项目推广应用前景及经济效益分析153

8.6 甲醇装置精馏单元先进控制系统改造154

8.6.1 概述154

8.6.2 主要改造内容和技术关键154

8.6.3 成果应用情况简介155

8.6.4 经济效益情况158

8.7 甲醇装置一段转化炉燃烧器技术改造158

8.7.1 概述158

8.7.2 主要改造内容和技术关键163

8.7.3 成果应用情况简介164

8.7.4 改造前后对比165

8.7.5 效益分析165

9 安全及环境保护知识166

9.1 安全知识166

9.1.1 甲醇生产的有关安全知识166

9.1.2 甲醇装置配备的消防设施175

9.1.3 甲醇装置检修安全规定175

9.1.4 甲醇装置生产过程中的危险有害因素181

9.2 环境保护182

9.2.1 甲醇装置环境保护方面相关标准182

9.2.2 甲醇装置主要污染源和主要污染物183

9.2.3 甲醇装置主要污染物的环保措施184

9.2.4 甲醇装置主要环境事故风险分析185

参考文献187