甲醇厂毕业实习报告

内蒙古科技大学 本科生毕业实习报告

学生姓名：张系 别：化学与化学工程学院专 业：化学工程与工艺班 级：化工学 号：实习地点：内蒙古神华蒙西有限责任公司指导教师：于戈文

敏

08-1班 0866115123

梁倩卿

二零一二年三月

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摘要

甲醇是一种重要的有机化工原料，应用广泛，可以用来生产甲醛、合成橡胶、甲胺、醋酸等一系列有机化工产品，而且还可以加入汽油掺烧或代替汽油作为动力燃料以及用来合成甲醇蛋白。随着当今世界石油资源的日益减少和甲醇单位成本的降低，用甲醇作为新的石化原料来源已经成为一种趋势。我国“缺油，少气，富煤”的国情决定了以煤为原料生产甲醇燃料是缓解石油供应矛盾较为有效措施之一。

中国甲醇工业始于1957年，20世纪90年代以来，甲醇工业发展很快。目前甲醇化工已成为化学工业中一个重要领域，甲醇的消费已超过其传统用途，潜在的耗用量远远超过其化工用途，渗透到国民经济的各个部门，今后甲醇的发展速度将更为迅速。

生产甲醇的方法有多种，早期用木材或木质素干馏制取甲醇，也有氯甲烷水解生产甲醇，但价格昂贵，没有得到工业上的应用。目前工业上几乎都采用一氧化碳、二氧化碳与氢气在一定温度、压力和催化剂的条件下合成甲醇。中国富煤贫油，由煤气化制取甲醇合成气是我国目前乃至将来的发展方向。本次实习地点在神华蒙西甲醇厂，主要参观学习了空分车间、净化车间和合成车间，了解了甲醇合成和精馏的工艺。 关键词 甲醇 资源节约 煤气化 净化 精馏

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Abstract

Methanol is an important organic chemical raw materials, widely used, can be used to produce formaldehyde, synthetic rubber, a amine, acetic acid, a series of organic chemical products. But also can join with gasoline or instead of burning gasoline as power fuel used and methanol synthesis of protein. With the world of petroleum resources and methanol unit cost decrease the lower, using methanol as new petrochemical raw material source has become a trend. Our country \of oil, gas, coal less rich\conditions with coal as raw material to produce methanol fuel oil supply is one of effective measures.

China methanol industry started in 1957, since the 1990 s, methanol industry is developing very quickly. At present methanol chemical industry has become an important chemical industry field, methanol consumer has more than its traditional use, the potential consumption amount far more than its chemical use, permeate every sector of the national economy, the development speed of the methanol in the future will be more quickly.

There are many methods of producing methanol, early to use wood or lignin dry distillation methanol, also have chloride methane hydrolysis produce methanol, but the price is expensive, didn't get industry application. Now almost all the industrial carbon monoxide, carbon dioxide and hydrogen in a certain temperature, pressure and under the condition of methanol synthesis catalyst. China's rich TVC coal, coal gasification by methanol synthesis is our country at present and the future development direction. The work site in shenhua MengXi methanol factory, mainly visit learning the workshop, the purification workshop and air synthetic workshop, learned about the methanol synthesis and distillation process.

Keywords: methanol Conservation of resources Coal gasification purification distillation

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目录

第一章 绪 论 ............................................................................................................................ 1

1.1 神华蒙西公司简介 ..................................................................................................... 1 1.2 神华蒙西实习安全教育 ............................................................................................. 1 第二章 甲醇生产概述 .............................................................................................................. 4

2.1甲醇的性质 .................................................................................................................. 4

2.1.1物理化学属性 ................................................................................................... 4 2. 2甲醇生产技术及制法 ................................................................................................. 4

2.2.2安全机理 ........................................................................................................... 5 2.3 醇化工作原理及流程简图 ......................................................................................... 5 第三章

甲醇合成工艺 .......................................................................................................... 7

3.1概述 .............................................................................................................................. 7 3.2甲醇合成工艺 .............................................................................................................. 7

3.2.1 并联工艺流程 .................................................................................................. 7 3.2.2串联工艺流程 ................................................................................................... 8 3.2.3 串/并联工艺流程 ............................................................................................. 8 3.3合成甲醇工艺流程图 .................................................................................................. 8 第四章 甲醇精馏工艺 .............................................................................................................. 9

4.1双塔精馏工艺技术 ...................................................................................................... 9 4.2三塔精馏工艺技术 ...................................................................................................... 9 4.3精馏塔分类 .................................................................................................................. 9 参考文献 .................................................................................................................................. 11

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致 谢 ........................................................................................................................................ 12

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第一章 绪 论

1.1 神华蒙西公司简介

神华蒙西公司是神华集团调整产业结构、构建煤焦化板块、调整和优化资本结构、深化股份制改革的主要试点单位，由首钢、宣钢、海矿公司等家共同发起设立于2002年08月，全国第二家、内蒙古自治区首家采用捣固工艺炼焦的现代化企业，现有70万吨/年捣固焦厂一座，在建300万吨/年煤矿和400万吨/年洗煤厂各一座，控股经营60万吨/年洗煤厂和5万吨/年粗苯加工厂各一座。主要产品有二级冶金焦、焦油、粗苯、纯苯、甲苯、二甲苯、硫磺、硫铵、煤气以及部分电煤和洗精煤。拥有固定资产3.1亿元，员工420人(上述资产和人员指公司本部和焦厂)。另外，为在建300万吨/年煤矿和400万吨/年洗煤厂陆续招收员工490人，正在培训和分批上岗。 随着公司400万吨/年洗煤厂、300万吨/年煤矿和二期100万吨/年捣固焦、10万吨/年甲醇项目相继建成投产，到2008年底，“采煤——洗血—炼焦——化工”四大产业板块将形成一条关联度极高的产业链条，届时年产能将达到原煤500万吨、洗选原煤700万吨、一二级冶金焦170万吨，化产品20万吨，实现产值50亿元，实现10亿元，成为国内一流的煤化工产研发基地。

1.2 神华蒙西实习安全教育

一、基本概念：

（1）安全生产；（2）危险化学品 ；（3）化工安全生产的任务 二、甲醇生产的特点：

（1）高温、高压；（2）易燃、易爆、易中毒、易窒息、易腐蚀；（3）设备管道多，工艺流程长，生产连续性强。 三、甲醇厂产生常见的有毒气体：

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甲醇厂产生的常见有毒气体为CO 、NH3、H2S、CO2、NO2等。

CO：无色、无味，不易被觉察，危害性大，主要在原料气分厂以及净化车间产生。 NH3：无色、有刺激性气味，空气中不允许超过30mg/m3，主要分布在合成尿素车间。 NO2：黄棕色，有刺激性气味，主要在硝氨氧化厂房产生。 H2S：无色，有臭鸡蛋气味，主要分布在原料气分厂以及脱硫工段。 CH3OH：无色透明，易挥发的略带酒精气味的液体。

CO2：尿素中产生大量CO2，应注意防窒息，应注意通风和空气中氧含量的检测。 四、常见中毒症状：

CO中毒：头痛、头晕、呕吐、恶心、面色苍白、四肢无力 NH3中毒：眼、口有辣得感觉，严重时导致肺气肿。 NO2中毒：咳嗽、气喘,严重时剧烈咳嗽、头痛、头晕。 H2S中毒：空气中允许浓度10mg/m3,浓度高时导致闪电式死亡。 五、急救措施：

尽早使中毒者脱离现场，放置通风处，轻者自救，严重时应立刻送医院。 三不伤害：自己不伤害自己，自己不伤害别人，自己不被别人伤害。

触电急救：使触电者尽快离开电源（断电，用绝缘物移开电源），对触电者进行及时救治。有心脏跳动，但没有呼吸时，应进行人工呼吸；没有心脏跳动时，应使用心脏挤压诊断法。

NH3溅到眼睛时，应及时寻找水源，用大量清水清洗，切不可闭眼。

有NH3或酸溅到皮肤时，应及时脱去衣服，用吸水纸或干布将其擦去，然后用清水洗净。当现场有大量氨产生时，应逆风逃生。 六、注意事项：

⑴ 进入工厂不允许携带火种。

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⑵ 进入压缩机厂房循环机厂房以及煤气循环炉厂房，不允许打手机以及穿带有铁钉的鞋。

⑶ 不可一个人到处乱跑。 ⑷ 进入现场要带安全帽 ⑸ 不可乱喝水。

⑹ 工作服穿戴应符合规定。⑺ 注意交通安全。

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第二章 甲醇生产概述

2.1甲醇的性质

2.1.1物理化学属性

甲醇，分子式 CH3OH，又名木醇或木精，英文名： Methanol; Methyl alcohol;Carbinol;Wood alcohol; Wood spirit; Methyl hydroxide; 理化性质：无色、透明、高度挥发、易燃液体。略有酒精气味。分子量32.04。相对密度0.792(20/4℃)。熔点-97.8℃。沸点64.5℃。闪点 12.22℃。自燃点463.89℃。蒸气密度 1.11。蒸气压 13.33KPa(100mmHg 21.2℃)。蒸气与空气混合物爆炸下限 6～36.5 % 。能与水、乙醇、乙醚、苯、酮、卤代烃和许多其他有机溶剂相混溶。遇热、明火或氧化剂易着火。用途：基本有机原料之一。主要广泛应用于精细化工，塑料，医 药，林产品加工等领域的基本有机化工原料，可开发出100多种高附加值化工产品，尤其深加工后作为一种新型清洁燃料和加入汽油掺烧，其发展前景越来越广阔。

2. 2甲醇生产技术及制法

主要是合成法，尚有少量从木材干馏作为副产回收。合成甲醇可以固体（如煤、焦炭）液体（如原油、重油、轻油）或气体（如天然气及其他可燃性气体）为原料， 经造气净化（脱硫）变换，除去二氧化碳，配制成一定的合成气（一氧化碳和氢）。在不同的催化剂存在下，选用不同的工艺条件。单产甲醇（分高压法低压和中压 法），或与合成氨联产甲醇（联醇法）。将合成后的粗甲醇，经预精馏脱除甲醚，精馏而得成品甲醇。高压法为BASF最先实现工业合成的方法，但因其能耗大， 加工复杂，材质要求苛刻，产品中副产物多，今后将由ICI低压和中压法及Lurgi低压和中压法取代。它能与水、乙醇、乙醚、苯、酮、卤代烃和许多其他有机溶剂相混溶，遇热、明火或氧化剂易燃烧。燃烧

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反应式为：

CH3OH + 3 O2 → 2 CO2 + 4 H2O

还能与水、乙醇、乙醚、苯、丙酮和大多数有机溶剂相混溶。

它是重要有机化工原料和优质燃料。主要用于制造甲醛、醋酸、氯甲烷、甲氨、硫酸二甲脂等多种有机产品，也是农药、医药的重要原料之一。 甲醇亦可代替汽油作燃料使用。 2.2.2安全机理

甲醇被大众所熟知，是因为其毒性。工业酒精中大约含有4%的甲醇，被不法分子当作食用酒精制作假酒，而被人饮用后，就会产生甲醇中毒。甲醇的致命剂量大约是70毫升。

甲醇的中毒机理是，甲醇经人体代谢产生甲醛和甲酸（俗称蚁酸）， 然后对人体产生伤害。常见的症状是，先是产生喝醉的感觉，数小时后头痛，恶心，呕吐，以及视线模糊。严重者会失明，乃至丧命。失明的原因是，甲醇的代谢产 物甲酸会累积在眼睛部位，破坏视觉神经细胞。脑神经也会受到破坏，产生永久性损害。甲酸进入血液后，会使组织酸性越来越强，损害肾脏导致肾衰竭。甲醇中毒，通常可以用乙醇解毒法。其原理是，甲醇本身无毒，而代谢产物有毒，因此可以通过抑制代谢的方法来解毒。甲醇和乙醇在人体的代谢都是同一种酶，而这 种酶和乙醇更具亲和力。因此，甲醇中毒者，可以通过饮用烈性酒（酒精度通常在60度以上）的方式来缓解甲醇代谢，进而使之排出体外。而甲醇已经代谢产生的 甲酸，可以通过服用小苏打（碳酸氢钠）的方式来中和。

2.3 醇化工作原理及流程简图

合成甲醇反应原理

主反应：CO+2H2=CH3OH+Q

CO2+3H2=CH3OH+H2O+Q

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副反应：2CO+4H2=（CH3）2O+H2O+Q CO+3H2=CH4+H2O+Q 4CO+8H2=C4H9OH+3H2O+Q CO2+H2=CO+H2O+Q nCO+2nH2=(CH2)n+nH2O+Q 副反应主要生成醛、醚、酮、胺、高级醇等。 醇化流程如图3.1所示。

循环油分 补气油1# 醇化塔 1#预热器 2#预热中间槽 2# 醇化塔 水冷器1 1# 醇分 水冷器2 2# 醇分

图3.1 醇化系统工艺流程框图（将图中的图名去掉）

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第三章 甲醇合成工艺

3.1概述

目前，工业上合成甲醇的流程分两类，一类是高压合成流程，使用锌铬催化剂，操作压力在25~30Mpa，操作温度330~390℃；另一类是低中压合成流程，使用铜系催化剂，操作压力5~15Mpa，操作温度235~285℃。单醇生产厂家一般选用5.0Mpa的低压合成流程。进合成塔的气体成分主要为氢、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，氢碳比的范围为2~5，除此之外还有氮和甲烷等惰性气体，合成塔出口的甲醇含量一般为5%左右，大量未反应的气体必须循环继续合成。甲醇合成反应是在加压下进行的，反应较为复杂。

3.2甲醇合成工艺

合成气制甲醇的工艺是典型的回路工艺。新鲜合成气经过压缩后进入合成塔，反应后一部分合成气生产甲醇，冷凝后得到液体甲醇，未反应气体一部分作为弛放气，大部分气体循环压缩后与新鲜气合并。这就是典型的甲醇合成工艺。在甲醇合成工艺技术上，各个专利商的不同点在合成塔上各有千秋。因此，甲醇合成塔成为各个专利商技术角逐的舞台，这就是近年来甲醇合成塔技术大幅度进步的原因。

尽管目前单台甲醇反应器的能力有了很大的提高，但受反应器制造能力及内陆运输限制的影响，5000t/d的大型甲醇装置往往需要数台反应器串联或并联来实现。目前用于大型甲醇装置的工艺流程配置有以下几种 3.2.1 并联工艺流程

并联工艺流程是最简单的流程配置，当一台反应器不能满足生产规模时，可采用两台或数台反应器并联来实现生产规模的增加。从流程配置上来看，并联工艺流程仅仅是

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反应器数量上的叠加。对于反应器实际为多系列生产，仅在某些设备（如压缩机、汽包、主要工艺管线上）能实现共用，降低部分投资。 3.2.2串联工艺流程

将列管式和冷管式反应器进行串联，原料气先进冷管式反应器，预热后气体从顶部离开，进入列管式反应器管内装填的催化剂床层反应，管外用沸腾水移热，出塔气返回进入冷管式反应器壳层催化剂床侧继续反应，反应热对流经冷管式反应器管层的原料气进行预热，出冷管式反应器的气体回收热量、降温、分醇后，再循环。 3.2.3 串/并联工艺流程

绝大部分的新鲜合成气与第二粗甲醇分离器顶部出来循环气混合后进入第一甲醇反应器；反应后的气体经回收热量、降温，进入第一粗甲醇分离器实现分离后，循环气与少部分新鲜合成气混合、压缩后进入第二甲醇反应器；反应后的气体经回收热量、降温，进入第二粗甲醇分离器实现分离后，循环气与新鲜合成气混合，再进入第一甲醇反应器。

3.3合成甲醇工艺流程图

脱硫后焦炉气 气 柜 焦炉气压缩 精脱硫 转化 空分 甲醇外售 甲醇库 甲醇精馏 甲醇合成 合成压缩 8 内蒙古科技大学毕业实习报告

第四章 甲醇精馏工艺

甲醇精馏按工艺主要分为两种：双塔精馏工艺和三塔精馏工艺

4.1双塔精馏工艺技术

双塔精馏工艺技术由于具有投资少、建设周期短、操作简单等优点，被我国众多中、小甲醇生产企业所采用，尤其是在联醇装置中得到了迅速推广

4.2三塔精馏工艺技术

三塔精馏工艺技术是为减少甲醇在精馏中的损耗和提高热利用率而开发的一种先进、高效和能耗较低的工艺流程，近年来在大中型企业中得到了推广和应用。

4.3精馏塔分类

甲醇精馏塔按内件可分为板式精馏塔和填料型精馏塔

传统的精馏塔大都是以浮阀为主的板式塔，随着新型板式塔的开发成功，又出现了导向阀、斜孔筛板等结构，但由于板式塔开孔率低，介质传质、传热效率差，总体效果并不太理想，效率较高的填料塔采用高效丝网波纹填料和配套的分布器为核心的精馏技术。

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