甲醇生產-甲醇生產原理確定工藝條件

*3．反應條件：1）溫度：溫度升高對反應不利，且不同活性催化劑最適宜反應溫度不同。

注意：①為延長催化劑壽命，開始易用較低溫度，過一定時間再升至適宜溫度，其后隨著催化劑老化程度升高，反應溫度也相應高。

②因反應放熱，反應熱應及時移出，否則副反應增加，催化劑易熔解，活性降低。

故，嚴格控制溫度，及時有效地移走反應熱是合成塔設計、操作之關鍵。

2023/11/13甲醇生產1*3．反應條件：2）壓力：加壓有利于反應。但壓力過大，會使能耗增加，設備材質要求提高。3）H2與CO比：CO過量能引起羰基鐵在催化劑上積聚，使催化劑失活，故常用氫氣過量的反應。工業(yè)上，用Zn-Cr2O3催化劑時，H2與CO比為

4.5左右；用銅基催化劑，H2與CO比為2.2-3.0。

2023/11/13甲醇生產23．反應條件4）惰氣及雜質的影響：A.當原料氣中N2、CH4存在時，可使H2、CO分壓降低，使轉化率降低，故應采用循環(huán)氣定期排放的方法;B.Fe(CO)5對二元、三元系催化劑均有害。易沉淀于催化劑表面，影響催化劑活性，但促進副反應速度,特別是甲烷化反應。故:工藝生產中原料氣進反應塔前應先除去Fe(CO)5，避免羰基鐵的生成，合成塔用銅襯里；C.S,Cl等雜質，S<0.06PPM。

5)空速：合成甲醇空速大小能影響選擇性和轉化率,直接關聯(lián)到催化劑的生產能力和單位時間的反應放熱量。2023/11/13甲醇生產3二、CO加氫合成甲醇1．原理：

主：CO+2H2→CH3OH（g）+Q

CO2+3H2→CH3OH（g）+H2O（g）副：2CO+4H2→（CH3）2O+H2OCO+3H2→CH4+H2O4CO+8H2→C4H9OH+3H2OCO2+H2→CO+H2O2．催化劑：

二元系（Zn-Cr）：機械強度好，耐熱性好，使用壽命長，用于高壓法合成甲醇。三元系（Cu-Zn-Cr）：活性高，低溫性能良好，副產物量少，易中毒，壽命為1-2年，用于中低壓法合成甲醇。2023/11/13甲醇生產42023/11/13（甲醇的生產）5

三．催化劑作用：為提高反應速度，且盡量降低溫度壓力（設備投資降低），必用催化劑。工業(yè)常用過渡元素做加氫催化劑。1．金屬催化劑：Ni、Pd、Pt。為降低成本，常用載體：氧化鋁、硅膠、硅藻土。

優(yōu)點：活性高，低溫性能好。

缺點：易中毒，對原料雜質要求高。如S、As、P、N、Cl等。2．骨架催化劑：將活性重金屬和Al或Si制成合金，再以NaOH溶液浸漬合金,除去其中部分Al或Si得到活性金屬骨架。即為骨架催化劑。如骨架鎳、骨架鈷、骨架銅等。骨架鎳含鎳40-50%，活性很高，強度高。2023/11/13（甲醇的生產）63．金屬氧化物催化劑：其活性比金屬催化劑差，需較高溫度。為提高熱穩(wěn)定性，常加Cr2O3、MoO3等。主要有MoO3、Cr2O3、ZnO、CuO等。即可單獨用，又可混用，且其活性比單用好。4．金屬硫化物催化劑：MoS2、WS2、Ni2S3等。其特點是抗毒性好，但活性低，需高溫反應。5．金屬絡合物催化劑：