甲醇脫氫制甲酸甲酯

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上5000t/a甲醇脫氫制甲酸甲酯工藝技術和裝置甲酸甲酯是一種用途廣泛的低沸點溶劑，可直接用作殺蟲劑、殺菌劑和用于處理谷物、水果、干果、煙草的熏蒸劑。常用作醫(yī)學、農(nóng)藥和有機合成的中間體，醋酸纖維素的溶劑。目前，工業(yè)上主要用作生產(chǎn)二甲基甲酰胺和甲酸的中間產(chǎn)品，近年來甲酸甲酯作為碳一化學的中間體和無毒羰基化試劑，引起各方面關注，對甲酸甲酯的應用研究非常活躍。 我國早期工業(yè)上都以甲酸、甲醇酯化法小規(guī)模生產(chǎn)甲酸甲酯，工藝落后，消耗大，成本高，且排放含酸污水造成環(huán)境污染。根據(jù)國內(nèi)需求，西南化工研究設計院于1984年著手開展甲醇脫氫制甲酸甲酯及其配套催化劑的研究，1986年完成擴大

2、試驗研究，開始在國內(nèi)推廣應用，原計劃1987年可實現(xiàn)工業(yè)化，后因廠家基建任務推遲，于1990年在江蘇武進化肥廠第一套2000t/a工業(yè)甲酸甲酯裝置投產(chǎn)成功（產(chǎn)品用于生產(chǎn)二甲基甲酰胺），此后相繼在黑龍江牡丹江化工五廠、廣東開平氮肥廠、遼寧大洼化工總廠及我院內(nèi)共建立裝置套，裝置總生產(chǎn)能力約2.2萬噸/年。本項目1993年獲化工部科技進步二等獎，專用催化劑1999年獲四川省科技進步三等獎。  1、            項目名稱 5000t/a甲醇脫氫制甲酸甲酯工藝技術和裝置。&#

3、160; 2、            裝置規(guī)格和技術指標 2.1 原料規(guī)格 甲醇：要求符合國家GB 33892標準 2.2 產(chǎn)品規(guī)格： （1）甲酸甲酯：純度 97% 水 0.5% 甲醇 2.5% （2）副產(chǎn)脫氫尾氣： 含氫量： 85% 氣量：8001000Nm3/t甲酸甲酯 壓力：常壓 2.3 裝置水平： （1）    能保證連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)純度97%的甲酸甲酯5000t/a。 （2）    每年連續(xù)運行7200小時。 （3）&#

4、160;   采用集中控制系統(tǒng)。 2.4 工藝原理： 甲醇經(jīng)汽化、過熱后，在專用催化劑作用下，進行脫氫反應生成甲酸甲酯，同時付產(chǎn)氫氣。反應方程式如下： 主反應：2CH3OH =HCOOCH3 2H2 52.56 KJ/mol 副反應：CH3OH = CO 2 H2 90.7 KJ/mol CO H2O = CO2 H2 41.2 KJ/mol 該反應為吸熱反應，需外部供熱。生成的甲酸甲酯經(jīng)冷卻、冷凝、吸收、分離、精制后，含量為97%的甲酸甲酯產(chǎn)品，副產(chǎn)尾氣送出系統(tǒng)。 2.5 工藝流程簡述： 甲醇先經(jīng)過汽化塔汽化、過熱器過熱到反應溫度后，進入脫氫反應器進行脫氫反應。反應生成的

5、甲酸甲酯、未反應的甲醇和脫氫尾氣一起經(jīng)冷卻、冷凝后，進入甲酸甲酯吸收塔，塔釜含甲酸甲酯和甲醇的粗產(chǎn)品送至產(chǎn)品精餾塔，塔頂?shù)煤?7%的甲酸甲酯產(chǎn)品，塔釜甲醇返回反應系統(tǒng)重新參與反應。由甲酸甲酯吸收塔頂部送出來的尾氣，經(jīng)水洗塔水洗滌后送出系統(tǒng)，塔釜含甲醇的水洗液送入甲醇回收塔回收甲醇，回收的甲醇送回系統(tǒng)作原料。本工藝用低溫甲醇吸收反應物中的甲酸甲酯。 原料甲醇過熱和脫氫反應所需的熱量由一套專用的導熱油循環(huán)供熱裝置提供。 2.6 公用工程條件： 1）. 冷卻水： 0.35MPa 28 300 m3/h 2）. 脫鹽水： 0.30MPa 25 0.5 m3/h 3）. 供電： 220V/380V 50

6、0 Kw 4）. 蒸汽： 0.35MPa 4 t/h 5）. 儀表空氣： 0.60MPa 80 m3/h 6）. 燃料煤（加熱導油）： 0.30 t/h 7）. 工業(yè)純氮： O20.2% 200 Nm3/每次（催化劑活化用） 8）. 氫氣： 99.5% 800 Nm3/每次（催化劑活化用） 2.7占地面積： 甲酯主廠房區(qū) 18×18 m2（五層框架） 導熱油裝置區(qū) 12×10 m2（一層平房，層高8米） 冷凍站 12×10 m2（一層平房） 主控制室 8×5 m2 分析控制室 6×5 m2 （其他管理、衛(wèi)生、生活、備品、檢修用房另設） 

7、; 3、裝置運行費用估算 3.1 原料及公用工程消耗（以噸97%甲酸甲酯產(chǎn)品計） 甲醇 99.5% 1.35噸/噸 脫鹽水 0.35MPa 1.00噸/噸 冷卻水 0.35MPa 500 噸/噸 電 380V/220V 400Kwh/噸 蒸汽 0.35MPa 4.4 噸/噸 儀表空氣 0.60MPa 150 m3/噸 煤 0.52 噸/噸 回收副產(chǎn)尾氣（H285%） 8001000 Nm3/噸 3.2 成本估算： 依據(jù)當前原料甲醇市價2000元/噸計，根據(jù)甲酸甲酯單耗進行估算，預計每噸產(chǎn)品車間成本為38004150元/噸。 本車間付產(chǎn)含85%的氫氣，可回收至用于合成甲醇或合成氨，則甲酸甲酯噸成

8、本可下降600800元。 3.3 操作人員配備： 本裝置操作崗位設為主控、現(xiàn)場、冷凍站、導熱油、分析五個崗位 另加三名維修人員及適當管理人員，全車間配備25人左右。甲醇羰基化經(jīng)甲酸甲酯合成甲酸技術甲酸是有廣泛用途的重要化工原料，本公司在自主成功開發(fā)并建設甲醇羰基化合成甲酸甲酯3萬噸/年工業(yè)裝置后，再次成功開發(fā)了甲醇羰基化經(jīng)甲酸甲酯制甲酸的生產(chǎn)技術，具有工藝流程短，原料易得，投資省，無三廢排放，生產(chǎn)成本低等優(yōu)點。一、甲醇羰基化經(jīng)甲酸甲酯制甲酸技術工藝流程    甲醇與CO在催化劑的作用下，羰基化反應生成甲酸甲酯后經(jīng)過加壓精餾后得到甲酸甲酯，然后采用自催化水解法進入水

9、解反應制甲酸階段（包括甲酸甲酯反應與蒸餾、水解反應、甲酸分離、甲酸濃縮等工序），涉及反應式如下： CH3OH + CO HCOOCH3   H = -29.1KJ/mol    HCOOCH3   + H2O HCOOH + CH3OH  H = -2.83Kcal/mol    工藝流程圖如下：    甲醇羰基化經(jīng)甲酸甲酯制甲酸工藝流程圖工藝流程簡述：    CO和甲醇與催化劑混合后在一定的壓力和溫度下發(fā)生羰基化反

10、應生成甲酸甲酯，用甲醇吸收尾氣夾帶的甲酸甲酯、甲醇，冷凝液回流到反應器中。含有甲酸甲酯的粗產(chǎn)品在加壓精餾塔中進行精餾，塔頂采出甲酸甲酯產(chǎn)品，塔底采出采出物經(jīng)過濾除去廢催化劑后，循環(huán)回反應器使用。    甲酸甲酯與水混合后經(jīng)反應器預熱后進入甲酸水解反應器進行水解反應，反應生成甲酸與甲醇。反應液經(jīng)蒸餾、分離、精餾得產(chǎn)品甲酸；沒有反應的甲酸甲酯和副產(chǎn)甲醇回收后循環(huán)使用。三、甲醇羰基化經(jīng)甲酸甲酯制甲酸消耗    甲醇羰基化經(jīng)甲酸甲酯制甲酸原料消耗（以每噸85%甲酸產(chǎn)品計）原料名稱規(guī)格單位正常用量COCO96.0（V）Nm3630甲醇99.85（wt）Kg30甲醇鈉30（wt）Kg18     甲醇羰基化經(jīng)甲酸甲酯制甲酸公用工程消耗（以每噸85%甲酸產(chǎn)品計）項目名稱規(guī)格單位消耗蒸汽1.0Mpa,飽和T7.8循環(huán)水0.4Mpa,32M3700一次水0.4Mpa,25M335軟水0.4Mpa,25M30.6電6Kv/380v/220v/50hzKwh900儀表空氣0.40.6MpaNm350四、甲醇羰基化經(jīng)甲酸甲酯制甲酸裝置投資     30kt/a甲醇羰基化