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《生產(chǎn)甲醇技術資料 甲醇生產(chǎn)基礎知識.doc》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在教育資源-天天文庫。
1、此文檔收集于網(wǎng)絡，如有侵權，請聯(lián)系網(wǎng)站刪除甲醇生產(chǎn)基礎知識2.1甲醇合成的基礎知2.1.1合成甲醇的化學反應：（1）主反應：CO+2H2=CH3OH+102.5kJ/molCO2+3H2=CH3OH+H2O+QkJ/mol（2）副反應：2CO+4H2=CH3OCH3+H2O+200.2kJ/molCO+3H2=CH4+H2O+115.6kJ/mol4CO+8H2=C4H9OH+3H2O+49.62kJ/molCO+H2=CO+H2O－42.9kJ/molnCO+2nH2=（CH2）n+nH2O+QkJ/mol2.1.2一氧化碳與氫氣合成甲醇反應熱的計算：一氧化碳
2、與氫氣合成甲醇是一個放熱反應，在25℃時，反應熱為90.8kJ/mol。反應熱QT（kJ/mol）與溫度的關系式為：QT=－74893.6－64.77T+47.78×10－3T2－112.926×10－3T3式中T為絕對溫度（K）不同溫度下甲醇合成反應熱見下表反應溫度（℃）反應熱（kJ/mol）反應溫度（℃）反應熱（kJ/mol）10020025093303.297068.897926.5230035099370.0102298.8此文檔僅供學習與交流此文檔收集于網(wǎng)絡，如有侵權，請聯(lián)系網(wǎng)站刪除2.1.3合成甲醇的平衡常數(shù)：一氧化碳和氫氣合成甲醇是一個氣相可逆反應
3、，壓力對反應起著重要作用，用氣體分壓愛表示的平衡常數(shù)可用下面公式表示：式中kp——甲醇的平衡常數(shù)、pCO、pH2——分別表示甲醇、一氧化碳、氫氣的平衡分壓。反應溫度也是影響平衡的一個重要因素，下面公式用溫度來表示合成甲醇的平衡常數(shù)：lgKa=3921/T－7.9711lgT+0.002499T－2.953×10－7T2+10.20式中Ka——用溫度表示的平衡常數(shù)；T——反應溫度，K。用公式計算的反應平衡常數(shù)見下表反應溫度（℃）平衡常數(shù)（Ka）反應溫度（℃）平衡常數(shù)（Ka）0100200667.3012.921.909×10－23004002.42×10－41.0
4、79×10－5由表可知，平衡常數(shù)隨著溫度的上升而很快減小。2.1.4溫度對甲醇合成反應的影響：甲醇的合成反應是一個可逆放熱反應。從化學平衡考慮，隨著溫度的提高，甲醇平衡常數(shù)數(shù)值將為降低。但從反應速度的觀點來看，提高反應溫度，反應速度加快。因而，存在一個最佳溫度范圍。對不同的催化劑，使用溫度范圍是不同的。C307型合成甲醇催化劑的操作溫度：190～300℃，而最佳溫度：210～260℃。此文檔僅供學習與交流此文檔收集于網(wǎng)絡，如有侵權，請聯(lián)系網(wǎng)站刪除實際生產(chǎn)中，為保證催化劑有較長的使用壽命和盡量減少副反應，應在確保甲醇產(chǎn)量的前提下，根據(jù)催化劑的性能，盡可能在較低溫度
5、下操作，（在催化劑使用初期，反應溫度宜維持較低的數(shù)值，隨著使用時間增長，逐步提高反應溫度）。另外，甲醇合成反應溫度越高，則副反應增多，生成的粗甲醇中有機雜質等組分的含量也增多，給后期粗甲醇的精餾加工帶來困難。2.1.5壓力對甲醇合成反應的影響：甲醇的合成反應是一個體積收縮的反應，增加壓力，反應向生成甲醇的方向移動；從動力學考慮，增加壓力，提高了反應物分壓，加快了反應的進行；另外，提高壓力也對抑制副反應，提高甲醇質量有利。所以，提高壓力對反應是有利的。但是，壓力也不宜過高，否則，不僅增加動力消耗，而且對設備和材料的要求也相應提高。C307型合成甲醇催化劑的操作壓力
6、：3～15MPa。2.1.6空速對甲醇合成反應的影響：氣體與催化劑接觸時間的長短，通常以空速來表示，即單位時間內，每單位體積催化劑所通過的氣體量。其單位是m3(標)/(m3催化劑·h)，簡寫為h-1?？账偈钦{節(jié)甲醇合成塔溫度及產(chǎn)醇量的重要手段。在甲醇生產(chǎn)中，氣體一次通過合成塔僅能得到3%~6%的甲醇，新鮮氣的甲醇合成率不高，因此，新鮮氣必須循環(huán)使用。在一定條件下，空速增加，氣體與催化劑接觸時間減少，出塔氣體中甲醇含量降低。但由于空速的增加，單位時間內通過催化劑的氣體量增加，所以甲醇實際產(chǎn)量是增加的。當空速增大到一定范圍時，甲醇產(chǎn)量的增加就不明顯了。同時由于空速的
7、增加，消耗的能量也隨之加大，氣體帶走的熱量也增加。當氣體帶走的熱量大于反應熱時，床層溫度會難于維持。此文檔僅供學習與交流此文檔收集于網(wǎng)絡，如有侵權，請聯(lián)系網(wǎng)站刪除甲醇合成的空速受到系統(tǒng)壓力、氣量、氣體組成和催化劑性能等諸多因素影響。C307型合成甲醇催化劑的操作空速：4000～20000h-1。2.1.7碳氫比的控制對甲醇合成反應的影響：甲醇由一氧化碳、二氧化碳與氫反應生成，反應式如下：CO+2H2≒CH3OHCO2+3H2≒CH3OH+H2O從反應式可以看出，氫與一氧化碳合成甲醇的物質的量比為2，與二氧化碳合成甲醇的物質的量比為3，當一氧化碳與二氧化碳都有時，
8、對原料氣中碳氫比（f或M
