毕业设计年产20w吨煤制甲醇的生产流程工艺设计Word文档格式.docx
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分子量32.04,相对密度0.7914(d420),蒸气相对密度1.11(空气=1),熔点-97.8℃,沸点64.7℃,闪点(开杯)16℃,自燃点473℃,折射率(20℃)1.3287,表面张力(25℃)45.05mN/m,蒸气压(20℃)12.265kPa,粘度(20℃)0.5945mPa•s。
能与水、乙醇、乙醚、苯、酮类和大多数其他有机溶剂混溶。
蒸气与空气形成爆炸性混合物,爆炸极限6.0%~36.5﹪(体积比)。
化学性质较活泼,能发生氧化、酯化、羰基化等化学反应。
甲醇是重要有机化工原料和优质燃料,广泛应用于精细化工,塑料,医药,林产品加工等领域。
甲醇主要用于生产甲醛,消耗量要占到甲醇总产量的一半,甲醛则是生产各种合成树脂不可少的原料。
用甲醇作甲基化试剂可生产丙烯酸甲酯、对苯二甲酸二甲酯、甲胺、甲基苯胺、甲烷氯化物等;
甲醇羰基化可生产醋酸、醋酐、甲酸甲酯等重要有机合成中间体,它们是制造各种染料、药品、农药、炸药、香料、喷漆的原料,目前用甲醇合成乙二醇、乙醛、乙醇也日益受到重视。
甲醇也是一种重要的有机溶剂,其溶解性能优于乙醇,可用于调制油漆。
作为一种良好的萃取剂,甲醇在分析化学中可用于一些物质的分离。
甲醇还是一种很有前景的清洁能源,甲醇燃料以其安全、廉价、燃烧充分,利用率高、环保的众多优点,替代汽油已经成为车用燃料的发展方向之一;
另外燃料级甲醇用于供热和发电,也可达到环保要求。
甲醇还可经生物发酵生成甲醇蛋白,富含维生素和蛋白质,具有营养价值高而成本低的优点,用作饲料添加剂,有着广阔的应用前景。
甲醇是醇类中最简单的一元醇。
1661年英国化学家R.波义耳首先在木材干馏后的液体产物中发现甲醇,故甲醇俗称木精、木醇。
在自然界只有某些树叶或果实中含有少量的游离态甲醇,绝大多数以酯或醚的形式存在。
1857年法国的M·
贝特洛在实验室用一氯甲烷在碱性溶液中水解也制得了甲醇。
1923年德国BASF公司首先用合成气在高压下实现了甲醇的工业化生产,直到1965年,这种高压法工艺是合成甲醇的唯一方法。
1966年英国ICI公司开发了低压法工艺,接着又开发了中压法工艺。
1971年德国的Lurgi公司相继开发了适用于天然气-渣油为原料的低压法工艺。
由于低压法比高压法在能耗、装置建设和单系列反应器生产能力方面具有明显的优越性,所以从70年代中期起,国外新建装置大多采用低压法工艺。
世界上典型的甲醇合成工艺主要有ICI工艺、Lurgi工艺和三菱瓦斯化学公司(MCC)工艺[1]。
目前,国外的液相甲醇合成新工艺[2]具有投资省、热效率高、生产成本低的显著优点,尤其是LPMEOHTM工艺,采用浆态反应器,特别适用于用现代气流床煤气化炉生产的低H2/(CO+CO2)比的原料气,在价格上能够与天然气原料竞争。
我国的甲醇生产始于1957年,50年代在吉林、兰州和太原等地建成了以煤或焦炭为原料来生产甲醇的装置。
60年代建成了一批中小型装置,并在合成氨工业的基础上开发了联产法生产甲醇的工艺。
70年代四川维尼纶厂引进了一套以乙炔尾气为原料的95kt/a低压法装置,采用英国ICI技术。
1995年12月,由化工部第八设计院和上海化工设计院联合设计的200kt/a甲醇生产装置在上海太平洋化工公司顺利投产,标志着我国甲醇生产技术向大型化和国产化迈出了新的一步。
2000年,杭州林达公司开发了拥有完全自主知识产权的JW低压均温甲醇合成塔技术,打破长期来被ICI、Lurgi等国外少数公司所垄断拥的局面,并在2004年获得国家技术发明二等奖。
2005年,该技术成功应用于国内首家焦炉气制甲醇装置上。
1.2市场分析
1.2.1对世界甲醇供需现状的分析
2005年世界甲醇的总生产能力为4568万吨/年,总产量为3487.1万吨,平均开工率为76%。
中南美洲是世界上最大的甲醇生产地区,占世界总生产能力的24.3%,其它依次是亚洲占24.1%,中东占19%、北美占8.6%、中东欧占10.9%、西欧占7.9%。
表12005年世界甲醇供需平衡情况(单位:
万吨/年,万吨)
地区
能力
产量
进口
出口
实际消费
非洲
178.3
147
5.3
132
20.3
亚洲
1100.6
705
698
102.8
1301.8
中东欧
496.6
348.5
59.1
186.2
221.8
中东
867.5
783.5
39.5
616.8
206.2
北美
394.2
253.1
689.2
82.7
859.6
大洋洲
62.3
38.5
6.2
33.3
11.4
中南美
1108.5
932.4
28.2
830.6
130
西欧
360
279.1
621.8
196.6
698.8
合计
4568
3487.1
2147.3
2181
3450
1.2.2我国甲醇发展预测
据统计,“十一五”期间我国新建、拟建甲醇项目共41个(不包括二甲醚、甲醇制烯烃生产企业自身配套的甲醇生产装置)。
其中“十一五”期间可以投产的项目为34个,产能合计1178万吨/年。
另外7个项目尚处于前期工作阶段,尚未开工建设,“十一五”期间能不能投产暂不确定。
这7个项目产能共计670万吨/年
表2“十一五”期间可以建成投产的甲醇项目
建设单位
地点
产能及项目情况
投产日期
备注
1.香港建滔化工集团/重庆长寿化工园区
重庆长寿
一期45万吨/年(总计75万吨/年,投资17亿元)
07年上半年
天然气原料
2.山西焦化集团有限公司
山西
12万吨/年甲醇技术改造
2010年前
焦炉气原料
3.山西兰花科技创业公司
晋城
20万吨/年甲醇(150万吨/年甲醇项目一期工程)
以煤为原料
4.山西丰喜肥业(集团)有限公司
运城
20万吨/年甲醇技改工程
(总规划160万吨/年)
5.哈尔滨气化厂
哈尔滨
25万吨/年甲醇
振兴东北国债项目
6.大连大化集团有限责任公司
大连
30万吨/年甲醇项目
独资项目
7.亿达信煤焦化能源公司
黑龙江
8万吨/年甲醇
2007年
8.宝泰隆焦化有限公司
20万吨/年甲醇
9.河南中原大化集团有限责任公司气化厂
濮阳
40万吨/年甲醇项目
07年12月
10.河南省安阳化工集团公司化肥厂
安阳
20万吨/年
2010年之前
11.河南蓝天集团有限公司(中原甲醇厂)
10万吨/年甲醇
2008年初
天然气
12.河南濮阳甲醇厂(上属永城煤电集团)
8万吨/年甲醇项目(由12万吨/年扩产至20万吨/年)
08年初投产
天然气和煤
13.河南开祥化工有限公司
河南义马
一期25万吨/年(总共50万吨/年)
14.河南永城煤电集团龙宇煤化工有限公司
河南永城
一期50万吨/年甲醇项目
以粉煤为原料
15.安徽淮北矿业集团公司
淮北
一期20万吨/年甲醇项目
07~09年
16.青海中浩天然气化工有限公司
格尔木
60万吨/年甲醇项目
2006年3月开工
2008年
17.陕西神木化学工业公司
榆林神木
2009年
18.陕西黄河矿业有限责任公司
—韩城黑猫焦化有限责任公司
韩城
10万吨/年,焦炉气原料
07.2.10投产
19.陕西省投资集团公司
咸阳彬长
60万吨/年
20.山东兖矿国际焦化有限公司
兖州市
21.兖矿集团榆林能源重化工基地
陕西榆林
60万吨/年甲醇项目一期
22.山东德齐龙化工集团
平原
2007年3月
23.新疆克拉玛依煤化工
新疆
20万吨/年甲醇项目(一期)
24.内蒙古西洋煤化工有限公司
呼伦贝尔
25万吨/年甲醇(40万吨扣二甲醚耗15万吨余25万吨)
25.内蒙古博源联合化工公司(2个甲醇生产厂)
鄂尔多斯
100万吨/年甲醇项目
2007年5.15投产
26.内蒙古庆华集团
阿拉善
2010年
煤气为原料
27.泽楷实业集团
赤峰
28.河北开滦煤化工公司
开滦
10万吨焦炉气制甲醇(一期)
3.35亿元
29.云南得鑫公司
云南
15万吨焦炉气制甲醇
由发改委审批
30.云南解化集团公司
31.江苏恒盛化肥有限公司
08年投产
32.重庆医药控股集团/三菱化工
重庆
85万吨/年,投资2亿美元
33.重庆万盛区/贵州桐梓县
重庆万盛
30万吨/年甲醇
34.蓝星集团公司兰州煤气厂
兰州
20万吨/年技改项目
总计
1178万吨/年
表3其它甲醇拟在建项目
1.山西大同煤矿集团有限公司
大同
2.河南平煤集团煤盐联合化工产业(天安煤业、园区)
平顶山
50万吨/年甲醇项目一期
3.鹤岗矿业集团/大连华丰
08年
4.内蒙荣程能源化工公司
年产500万吨兰炭、100万甲醇,总投资10亿元
5.内蒙华研能源化工有限公司
100万吨甲醇,投资45亿元
6.内蒙包头华资工业
包头
7.内蒙古苏里格天然气化工6司
苏里格
200万吨/年甲醇
670万吨/年
1.3甲醇进出口
我国是甲醇的消费大国,2001-2007年,随着国内甲醇产能与产量的快速增长,甲醇进口量逐渐减少,出口量逐渐增加,进口依存度明显降低,2007年我国甲醇进口量和进口依存度均达到阶段性低位,出口量明显增加。
但2008年以来,甲醇进口量开始迅速增长,尤其是2009年和2010年,我国甲醇年进口量维持在500万吨以上,而出口量不足2万吨,进口依存度升至20%以上。
表4近年甲醇进出口量及进口依存度
年份
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