甲醇的生产工艺主要包括合成法和干馏法。合成法是甲醇生产的主要方法,其化学反应式为2H2 + CO → CH3OH。干馏法最早是用木材干馏法生产甲醇,因此甲醇也被称为木醇。
具体来说,甲醇的生产工艺流程包括以下几个主要步骤:
原料气制造:
原料气可以是天然气、石脑油、重油、煤及其加工产品(如焦炭、焦炉煤气)或乙炔尾气等。这些原料需要经过造气净化(脱硫)和变换,除去二氧化碳,配制成一定的合成气(一氧化碳和氢)。
甲醇合成:
合成甲醇通常在高温、高压、催化剂存在下进行,是典型的复合气-固相催化反应过程。合成气经过压缩、预热、转化等步骤,生成粗甲醇。
粗甲醇精馏:
生成的粗甲醇需要经过预精馏脱除甲醚,然后进行精馏,以脱除易挥发组分(如二甲醚)和难挥发组分(如乙醇、高碳醇和水),最终得到符合国标(GB338-92)优等品级精甲醇。
精制:
粗甲醇中的水分、高级醇、醚、酮等杂质需要经过化学处理和精馏进行精制,以确保最终产品的纯度。精制过程包括用碱破坏难以分离的杂质,调节pH值,以及常压蒸馏除去水分等。
高纯甲醇制备:
对于需要高纯度的甲醇,可以通过精馏、超净过滤、超净分装等工序,得到BV-Ⅲ级高纯甲醇产品。
此外,工业上合成甲醇几乎全部采用一氧化碳加压催化加氢的方法,工艺过程包括造气、合成净化、甲醇合成和粗甲醇精馏等工序。粗甲醇的净化过程包括精馏和化学处理,以确保最终产品的纯度。
综上所述,甲醇的生产工艺涉及多个环节和复杂的设备,需要严格控制工艺条件,以确保产品质量和产量。