甲醇工藝畢業(yè)實習報告大綱

甲醇工藝畢業(yè)實習報告大綱

一、甲醇工藝的發(fā)展和與展望二、甲醇的用途及性質：

（一）用途：1：2：3：（二）性質：

1：物理性質

2：化學性質三、甲醇生產的基本原理：（一）合成基本原理：

（二）精致基本原理：四、工藝中用到的主要設備：（一）甲醇合成主要設備1：甲醇合成塔

2：水冷凝器3：甲醇分離器4：濾油器5：循環(huán)壓縮機

（二）甲醇精致主要設備1：精餾塔2：再沸器3：冷凝器

（五）工藝流程介紹（一）合成工段（二）精致工段（六）運行操作參數(shù)及其控制

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內蒙古科技大學本科生畢業(yè)實習報告

學生姓名：張系別：化學與化學工程學院專業(yè)：化學工程與工藝班級：化工學號：實習地點：內蒙古神華蒙西有限責任公司指導教師：于戈文

敏

08-1班0866115123

梁倩卿

二零一二年三月內蒙古科技大學畢業(yè)實習報告

摘要

甲醇是一種重要的有機化工原料，應用廣泛，可以用來生產甲醛、合成橡膠、甲胺、醋酸等一系列有機化工產品，而且還可以加入汽油摻燒或代替汽油作為動力燃料以及用來合成甲醇蛋白。隨著當今世界石油資源的日益減少和甲醇單位成本的降低，用甲醇作為新的石化原料來源已經成為一種趨勢。我國“缺油，少氣，富煤”的國情決定了以煤為原料生產甲醇燃料是緩解石油供應矛盾較為有效措施之一。

中國甲醇工業(yè)始于1957年，20世紀90年代以來，甲醇工業(yè)發(fā)展很快。目前甲醇化工已成為化學工業(yè)中一個重要領域，甲醇的消費已超過其傳統(tǒng)用途，潛在的耗用量遠遠超過其化工用途，滲透到國民經濟的各個部門，今后甲醇的發(fā)展速度將更為迅速。

生產甲醇的方法有多種，早期用木材或木質素干餾制取甲醇，也有氯甲烷水解生產甲醇，但價格昂貴，沒有得到工業(yè)上的應用。目前工業(yè)上幾乎都采用一氧化碳、二氧化碳與氫氣在一定溫度、壓力和催化劑的條件下合成甲醇。中國富煤貧油，由煤氣化制取甲醇合成氣是我國目前乃至將來的發(fā)展方向。本次實習地點在神華蒙西甲醇廠，主要參觀學習了空分車間、凈化車間和合成車間，了解了甲醇合成和精餾的工藝。關鍵詞甲醇資源節(jié)約煤氣化凈化精餾

I內蒙古科技大學畢業(yè)實習報告

Abstract

Methanolisanimportantorganicchemicalrawmaterials,widelyused,canbeusedtoproduceformaldehyde,syntheticrubber,aamine,aceticacid,aseriesoforganicchemicalproducts.Butalsocanjoinwithgasolineorinsteadofburninggasolineaspowerfuelusedandmethanolsynthesisofprotein.Withtheworldofpetroleumresourcesandmethanolunitcostdecreasethelower,usingmethanolasnewpetrochemicalrawmaterialsourcehasbecomeatrend.Ourcountry"lackofoil,gas,coallessrich"conditionswithcoalasrawmaterialtoproducemethanolfueloilsupplyisoneofeffectivemeasures.

Chinamethanolindustrystartedin1957,sincethe1990s,methanolindustryisdevelopingveryquickly.Atpresentmethanolchemicalindustryhasbecomeanimportantchemicalindustryfield,methanolconsumerhasmorethanitstraditionaluse,thepotentialconsumptionamountfarmorethanitschemicaluse,permeateeverysectorofthenationaleconomy,thedevelopmentspeedofthemethanolinthefuturewillbemorequickly.

Therearemanymethodsofproducingmethanol,earlytousewoodorlignindrydistillationmethanol,alsohavechloridemethanehydrolysisproducemethanol,butthepriceisexpensive,didn"tgetindustryapplication.Nowalmostalltheindustrialcarbonmonoxide,carbondioxideandhydrogeninacertaintemperature,pressureandundertheconditionofmethanolsynthesiscatalyst.China"srichTVCcoal,coalgasificationbymethanolsynthesisisourcountryatpresentandthefuturedevelopmentdirection.TheworksiteinshenhuaMengXimethanolfactory,mainlyvisitlearningtheworkshop,thepurificationworkshopandairsyntheticworkshop,learnedaboutthemethanolsynthesisanddistillationprocess.

Keywords:methanolConservationofresourcesCoalgasificationpurificationdistillation

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目錄

第一章緒論............................................................................................................................1

1.1神華蒙西公司簡介.....................................................................................................11.2神華蒙西實習安全教育.............................................................................................1第二章甲醇生產概述..............................................................................................................4

2.1甲醇的性質..................................................................................................................4

2.1.1物理化學屬性...................................................................................................42.2甲醇生產技術及制法.................................................................................................4

2.2.2安全機理...........................................................................................................52.3醇化工作原理及流程簡圖.........................................................................................5第三章

甲醇合成工藝..........................................................................................................7

3.1概述..............................................................................................................................73.2甲醇合成工藝..............................................................................................................7

3.2.1并聯(lián)工藝流程..................................................................................................73.2.2串聯(lián)工藝流程...................................................................................................83.2.3串/并聯(lián)工藝流程.............................................................................................83.3合成甲醇工藝流程圖..................................................................................................8第四章甲醇精餾工藝..............................................................................................................9

4.1雙塔精餾工藝技術......................................................................................................94.2三塔精餾工藝技術......................................................................................................94.3精餾塔分類..................................................................................................................9參考文獻..................................................................................................................................11

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致謝........................................................................................................................................12

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第一章緒論

1.1神華蒙西公司簡介

神華蒙西公司是神華集團調整產業(yè)結構、構建煤焦化板塊、調整和優(yōu)化資本結構、深化股份制改革的主要試點單位，由首鋼、宣鋼、海礦公司等家共同發(fā)起設立于201*年08月，全國第二家、內蒙古自治區(qū)首家采用搗固工藝煉焦的現(xiàn)代化企業(yè)，現(xiàn)有70萬噸/年搗固焦廠一座，在建300萬噸/年煤礦和400萬噸/年洗煤廠各一座，控股經營60萬噸/年洗煤廠和5萬噸/年粗苯加工廠各一座。主要產品有二級冶金焦、焦油、粗苯、純苯、甲苯、二甲苯、硫磺、硫銨、煤氣以及部分電煤和洗精煤。擁有固定資產3.1億元，員工420人(上述資產和人員指公司本部和焦廠)。另外，為在建300萬噸/年煤礦和400萬噸/年洗煤廠陸續(xù)招收員工490人，正在培訓和分批上崗。隨著公司400萬噸/年洗煤廠、300萬噸/年煤礦和二期100萬噸/年搗固焦、10萬噸/年甲醇項目相繼建成投產，到201*年底，“采煤洗血煉焦化工”四大產業(yè)板塊將形成一條關聯(lián)度極高的產業(yè)鏈條，屆時年產能將達到原煤500萬噸、洗選原煤700萬噸、一二級冶金焦170萬噸，化產品20萬噸，實現(xiàn)產值50億元，實現(xiàn)10億元，成為國內一流的煤化工產研發(fā)基地。

1.2神華蒙西實習安全教育

一、基本概念：

（1）安全生產；（2）危險化學品；（3）化工安全生產的任務二、甲醇生產的特點：

（1）高溫、高壓；（2）易燃、易爆、易中毒、易窒息、易腐蝕；（3）設備管道多，工藝流程長，生產連續(xù)性強。三、甲醇廠產生常見的有毒氣體：

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甲醇廠產生的常見有毒氣體為CO、NH3、H2S、CO2、NO2等。

CO：無色、無味，不易被覺察，危害性大，主要在原料氣分廠以及凈化車間產生。NH3：無色、有刺激性氣味，空氣中不允許超過30mg/m3，主要分布在合成尿素車間。NO2：黃棕色，有刺激性氣味，主要在硝氨氧化廠房產生。H2S：無色，有臭雞蛋氣味，主要分布在原料氣分廠以及脫硫工段。CH3OH：無色透明，易揮發(fā)的略帶酒精氣味的液體。

CO2：尿素中產生大量CO2，應注意防窒息，應注意通風和空氣中氧含量的檢測。四、常見中毒癥狀：

CO中毒：頭痛、頭暈、嘔吐、惡心、面色蒼白、四肢無力NH3中毒：眼、口有辣得感覺，嚴重時導致肺氣腫。NO2中毒：咳嗽、氣喘,嚴重時劇烈咳嗽、頭痛、頭暈。H2S中毒：空氣中允許濃度10mg/m3,濃度高時導致閃電式死亡。五、急救措施：

盡早使中毒者脫離現(xiàn)場，放置通風處，輕者自救，嚴重時應立刻送醫(yī)院。三不傷害：自己不傷害自己，自己不傷害別人，自己不被別人傷害。

觸電急救：使觸電者盡快離開電源（斷電，用絕緣物移開電源），對觸電者進行及時救治。有心臟跳動，但沒有呼吸時，應進行人工呼吸；沒有心臟跳動時，應使用心臟擠壓診斷法。

NH3濺到眼睛時，應及時尋找水源，用大量清水清洗，切不可閉眼。

有NH3或酸濺到皮膚時，應及時脫去衣服，用吸水紙或干布將其擦去，然后用清水洗凈。當現(xiàn)場有大量氨產生時，應逆風逃生。六、注意事項：

⑴進入工廠不允許攜帶火種。

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⑵進入壓縮機廠房循環(huán)機廠房以及煤氣循環(huán)爐廠房，不允許打手機以及穿帶有鐵釘?shù)男��?/p>

⑶不可一個人到處亂跑。⑷進入現(xiàn)場要帶安全帽⑸不可亂喝水。

⑹工作服穿戴應符合規(guī)定。⑺注意交通安全。

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第二章甲醇生產概述

2.1甲醇的性質

2.1.1物理化學屬性

甲醇，分子式CH3OH，又名木醇或木精，英文名：Methanol;Methylalcohol;Carbinol;Woodalcohol;Woodspirit;Methylhydroxide;理化性質：無色、透明、高度揮發(fā)、易燃液體。略有酒精氣味。分子量32.04。相對密度0.792(20/4℃)。熔點-97.8℃。沸點64.5℃。閃點12.22℃。自燃點463.89℃。蒸氣密度1.11。蒸氣壓13.33KPa(100mmHg21.2℃)。蒸氣與空氣混合物爆炸下限6～36.5%。能與水、乙醇、乙醚、苯、酮、鹵代烴和許多其他有機溶劑相混溶。遇熱、明火或氧化劑易著火。用途：基本有機原料之一。主要廣泛應用于精細化工，塑料，醫(yī)藥，林產品加工等領域的基本有機化工原料，可開發(fā)出100多種高附加值化工產品，尤其深加工后作為一種新型清潔燃料和加入汽油摻燒，其發(fā)展前景越來越廣闊。

2.2甲醇生產技術及制法

主要是合成法，尚有少量從木材干餾作為副產回收。合成甲醇可以固體（如煤、焦炭）液體（如原油、重油、輕油）或氣體（如天然氣及其他可燃性氣體）為原料，經造氣凈化（脫硫）變換，除去二氧化碳，配制成一定的合成氣（一氧化碳和氫）。在不同的催化劑存在下，選用不同的工藝條件。單產甲醇（分高壓法低壓和中壓法），或與合成氨聯(lián)產甲醇（聯(lián)醇法）。將合成后的粗甲醇，經預精餾脫除甲醚，精餾而得成品甲醇。高壓法為BASF最先實現(xiàn)工業(yè)合成的方法，但因其能耗大，加工復雜，材質要求苛刻，產品中副產物多，今后將由ICI低壓和中壓法及Lurgi低壓和中壓法取代。它能與水、乙醇、乙醚、苯、酮、鹵代烴和許多其他有機溶劑相混溶，遇熱、明火或氧化劑易燃燒。燃燒

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反應式為：

CH3OH+3O2→2CO2+4H2O

還能與水、乙醇、乙醚、苯、丙酮和大多數(shù)有機溶劑相混溶。

它是重要有機化工原料和優(yōu)質燃料。主要用于制造甲醛、醋酸、氯甲烷、甲氨、硫酸二甲脂等多種有機產品，也是農藥、醫(yī)藥的重要原料之一。甲醇亦可代替汽油作燃料使用。2.2.2安全機理

甲醇被大眾所熟知，是因為其毒性。工業(yè)酒精中大約含有4%的甲醇，被不法分子當作食用酒精制作假酒，而被人飲用后，就會產生甲醇中毒。甲醇的致命劑量大約是70毫升。

甲醇的中毒機理是，甲醇經人體代謝產生甲醛和甲酸（俗稱蟻酸），然后對人體產生傷害。常見的癥狀是，先是產生喝醉的感覺，數(shù)小時后頭痛，惡心，嘔吐，以及視線模糊。嚴重者會失明，乃至喪命。失明的原因是，甲醇的代謝產物甲酸會累積在眼睛部位，破壞視覺神經細胞。腦神經也會受到破壞，產生永久性損害。甲酸進入血液后，會使組織酸性越來越強，損害腎臟導致腎衰竭。甲醇中毒，通常可以用乙醇解毒法。其原理是，甲醇本身無毒，而代謝產物有毒，因此可以通過抑制代謝的方法來解毒。甲醇和乙醇在人體的代謝都是同一種酶，而這種酶和乙醇更具親和力。因此，甲醇中毒者，可以通過飲用烈性酒（酒精度通常在60度以上）的方式來緩解甲醇代謝，進而使之排出體外。而甲醇已經代謝產生的甲酸，可以通過服用小蘇打（碳酸氫鈉）的方式來中和。

2.3醇化工作原理及流程簡圖

合成甲醇反應原理

主反應：CO+2H2=CH3OH+Q

CO2+3H2=CH3OH+H2O+Q

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副反應：2CO+4H2=（CH3）2O+H2O+QCO+3H2=CH4+H2O+Q4CO+8H2=C4H9OH+3H2O+QCO2+H2=CO+H2O+QnCO+2nH2=(CH2)n+nH2O+Q副反應主要生成醛、醚、酮、胺、高級醇等。醇化流程如圖3.1所示。

循環(huán)油分補氣油1#醇化塔1#預熱器2#預熱中間槽2#醇化塔水冷器11#醇分水冷器22#醇分

圖3.1醇化系統(tǒng)工藝流程框圖（將圖中的圖名去掉）

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第三章甲醇合成工藝

3.1概述

目前，工業(yè)上合成甲醇的流程分兩類，一類是高壓合成流程，使用鋅鉻催化劑，操作壓力在25~30Mpa，操作溫度330~390℃；另一類是低中壓合成流程，使用銅系催化劑，操作壓力5~15Mpa，操作溫度235~285℃。單醇生產廠家一般選用5.0Mpa的低壓合成流程。進合成塔的氣體成分主要為氫、一氧化碳和二氧化碳，一般二氧化碳含量少于一氧化碳或不含二氧化碳，氫碳比的范圍為2~5，除此之外還有氮和甲烷等惰性氣體，合成塔出口的甲醇含量一般為5%左右，大量未反應的氣體必須循環(huán)繼續(xù)合成。甲醇合成反應是在加壓下進行的，反應較為復雜。

3.2甲醇合成工藝

合成氣制甲醇的工藝是典型的回路工藝。新鮮合成氣經過壓縮后進入合成塔，反應后一部分合成氣生產甲醇，冷凝后得到液體甲醇，未反應氣體一部分作為弛放氣，大部分氣體循環(huán)壓縮后與新鮮氣合并。這就是典型的甲醇合成工藝。在甲醇合成工藝技術上，各個專利商的不同點在合成塔上各有千秋。因此，甲醇合成塔成為各個專利商技術角逐的舞臺，這就是近年來甲醇合成塔技術大幅度進步的原因。

盡管目前單臺甲醇反應器的能力有了很大的提高，但受反應器制造能力及內陸運輸限制的影響，5000t/d的大型甲醇裝置往往需要數(shù)臺反應器串聯(lián)或并聯(lián)來實現(xiàn)。目前用于大型甲醇裝置的工藝流程配置有以下幾種3.2.1并聯(lián)工藝流程

并聯(lián)工藝流程是最簡單的流程配置，當一臺反應器不能滿足生產規(guī)模時，可采用兩臺或數(shù)臺反應器并聯(lián)來實現(xiàn)生產規(guī)模的增加。從流程配置上來看，并聯(lián)工藝流程僅僅是

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反應器數(shù)量上的疊加。對于反應器實際為多系列生產，僅在某些設備（如壓縮機、汽包、主要工藝管線上）能實現(xiàn)共用，降低部分投資。3.2.2串聯(lián)工藝流程

將列管式和冷管式反應器進行串聯(lián)，原料氣先進冷管式反應器，預熱后氣體從頂部離開，進入列管式反應器管內裝填的催化劑床層反應，管外用沸騰水移熱，出塔氣返回進入冷管式反應器殼層催化劑床側繼續(xù)反應，反應熱對流經冷管式反應器管層的原料氣進行預熱，出冷管式反應器的氣體回收熱量、降溫、分醇后，再循環(huán)。3.2.3串/并聯(lián)工藝流程

絕大部分的新鮮合成氣與第二粗甲醇分離器頂部出來循環(huán)氣混合后進入第一甲醇反應器；反應后的氣體經回收熱量、降溫，進入第一粗甲醇分離器實現(xiàn)分離后，循環(huán)氣與少部分新鮮合成氣混合、壓縮后進入第二甲醇反應器；反應后的氣體經回收熱量、降溫，進入第二粗甲醇分離器實現(xiàn)分離后，循環(huán)氣與新鮮合成氣混合，再進入第一甲醇反應器。

3.3合成甲醇工藝流程圖

脫硫后焦爐氣氣柜焦爐氣壓縮精脫硫轉化空分甲醇外售甲醇庫甲醇精餾甲醇合成合成壓縮內蒙古科技大學畢業(yè)實習報告

第四章甲醇精餾工藝

甲醇精餾按工藝主要分為兩種：雙塔精餾工藝和三塔精餾工藝

4.1雙塔精餾工藝技術

雙塔精餾工藝技術由于具有投資少、建設周期短、操作簡單等優(yōu)點，被我國眾多中、小甲醇生產企業(yè)所采用，尤其是在聯(lián)醇裝置中得到了迅速推廣

4.2三塔精餾工藝技術

三塔精餾工藝技術是為減少甲醇在精餾中的損耗和提高熱利用率而開發(fā)的一種先進、高效和能耗較低的工藝流程，近年來在大中型企業(yè)中得到了推廣和應用。

4.3精餾塔分類

甲醇精餾塔按內件可分為板式精餾塔和填料型精餾塔

傳統(tǒng)的精餾塔大都是以浮閥為主的板式塔，隨著新型板式塔的開發(fā)成功，又出現(xiàn)了導向閥、斜孔篩板等結構，但由于板式塔開孔率低，介質傳質、傳熱效率差，總體效果并不太理想，效率較高的填料塔采用高效絲網(wǎng)波紋填料和配套的分布器為核心的精餾技術。

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低溫換熱一堿塔一堿分離器1#大活性碳2#大活性碳1#鉀堿二堿分離二堿塔低變分離器2#鉀堿器1#泵2#泵常壓再生塔加壓再生塔閃蒸

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參考文獻

[1]馮元琦.甲醇生產操作問答[M]，北京:化學工業(yè)出版社,201*

[2]張穎、郝東升.化工設計[M]，呼和浩特：內蒙古大學出版社，201*[3]唐宏青.現(xiàn)代煤化工新技術[M]，北京:化學工業(yè)出版社,201*[4]彭建喜.煤氣化制甲醇技術[M]，北京:化學工業(yè)出版社,201*

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致謝

經過了一個多星期的忙碌，本次畢業(yè)實習已經結束了，作為一個本科生的畢業(yè)實習，由于實際操作經驗的匱乏，所以在實習階段遇到了很多困難，如果沒有于老師和梁老師的督促指導，以及一起工作的同學們的支持，恐怕很難圓滿的完成這次畢業(yè)實習。在這里，首先我要感謝我的指導老師于戈文老師和梁倩卿老師。他們在我畢業(yè)實習的每個階段，從外出實習到查閱資料，實習筆記的檢查和修改等整個過程中都給予了我悉心的指導。他們嚴謹細致、一絲不茍的作風一直是我工作、學習中的榜樣；他們循循善誘的教導和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪，并將積極影響我今后的學習和工作。其次，我要感謝這次實習中神華蒙西公司的工作人員和老師傅們，對于剛走出校門的我們而言，這是一次新奇和興奮的外出實習，進入廠區(qū)后，好奇心驅使我們了解一切工藝技術，而正是有工作人員和師傅們的親切講解和悉心指導，才讓實習過程愉快和充實，讓我們受益良多。

最后，我要感謝這次和我一起外出實習的同學，然后，我還要感謝大學四年來所有的老師，為我們打下化工專業(yè)知識的基礎；感謝內蒙古科技大學四年來對我的大力栽培。

感激與感謝之情，無法用言語來表達清楚。愿所有的老師身體健康、合家歡樂。同時也將祝福送給每一位幫助過我的師長、好友和家人。好人一生平安！

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