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甲烷如何制甲醇工业上

发布时间:2022-04-17 06:16:27

Ⅰ 用甲烷制甲醇的化学方程式是什么

CH4+Cl2→CH3Cl+HCl
CH3Cl+NaOH→CH3OH+NaCl

Ⅱ 工业上是如何用甲烷制取甲醇的,化学方程式是什么

用封闭的电解槽,以中空的多孔石墨为阳极,不锈钢为阴极;电解液用蒸馏水配制,由40-50g/l的NaCl和16-54g/l的NaOH配制成氯化盐溶液,或由30-40g/l的NaF和16-36g/l的NaOH配制成氟化盐溶液,温度为18-60℃;甲烷气体以4.6ml/min.通入外表面积为1dm2的中空的多孔石墨阳极,接通强度为0.1-0.3A的电流,在电解液中生成甲醇,甲烷的产率0.34-2.74%;再对电解液加热,在65-75℃的温度的条件下蒸发出甲醇,电解液再返回电解池。生成的HCl或HF与电解液中的NaOH反应,重新生成NaCl或NaF

Ⅲ 可以用甲烷制取甲醇么怎样制作

不能,制甲醇是co和氢气在【氧化锌-氧化铬-氧化铜-20MPa,300度】条件下制作甲醇,这也是目前制作甲醇的主要方法。也可以用甲烷和氧气(体积比9:1)在200度10MPa下通过铜管也可以制作甲醇。-高级教育出版社,有机化学。

Ⅳ 哪位高人能帮忙讲解一下工业上制作甲醇的工艺流程,要重头到尾详细点的谢了.

目前工业上几乎都是采用一氧化碳、二氧化碳加压催化氢化法合成甲醇.典型的流程包括原料气制造、原料气净化、甲醇合成、粗甲醇精馏等工序.
天然气、石脑油、重油、煤及其加工产品(焦炭、焦炉煤气)、乙炔尾气等均可作为生产甲醇合成气的原料.天然气与石脑油的蒸气转化需在结构复杂造价很高的转化炉中进行.转化炉设置有辐射室与对流室,在高温,催化剂存在下进行烃类蒸气转化反应.重油部分氧化需在高温气化炉中进行.以固体燃料为原料时,可用间歇气化或连续气化制水煤气.间歇气化法以空气、蒸汽为气化剂,将吹风、制气阶段分开进行,连续气化以氧气、蒸汽为气化剂,过程连续进行.

甲醇生产中所使用的多种催化剂,如天然气与石脑油蒸气转化催化剂、甲醇合成催化剂都易受硫化物毒害而失去活性,必须将硫化物除净.气体脱硫方法可分为两类,一类是干法脱硫,一类是湿法脱硫.干法脱硫设备简单,但由于反应速率较慢,设备比较庞大.湿法脱硫可分为物理吸收法、化学吸收法与直接氧化法三类.

甲醇的合成是在高温、高压、催化剂存在下进行的,是典型的复合气-固相催化反应过程.随着甲醇合成催化剂技术的不断发展,目前总的趋势是由高压向低、中压发展.

粗甲醇中存在水分、高级醇、醚、酮等杂质,需要精制.精制过程包括精馏与化学处理.化学处理主要用碱破坏在精馏过程中难以分离的杂质,并调节PH.精馏主要是除去易挥发组分,如二甲醚、以及难以挥发的组分,如乙醇高级醇、水等.
甲醇生产的总流程长,工艺复杂,根据不同原料与不同的净化方法可以演变为多种生产流程.

简述高压法、中压法、低压法三种方法及区别

高压工艺流程一般指的是使用锌铬催化剂,在300—400℃,30MPa高温高压下合成甲醇的过程.自从1923年第一次用这种方法合成甲醇成功后,差不多有50年的时间,世界上合成甲醇生产都沿用这种方法,仅在设计上有某些细节不同,例如甲醇合成塔内移热的方法有冷管型连续换热式和冷激型多段换热式两大类,反应气体流动的方式有轴向和径向或者二者兼有的混合型式,有副产蒸汽和不副产蒸汽的流程等.近几年来,我国开发了25-27MPa压力下在铜基催化剂上合成甲醇的技术,出口气体中甲醇含量4%左右,反应温度230-290℃.

ICl低压甲醇法为英国ICl公司在1966年研究成功的甲醇生产方法.从而打破了甲醇合成的高压法的垄断,这是甲醇生产工艺上的一次重大变革,它采用51-1型铜基催化剂,合成压力5MPa.ICl法所用的合成塔为热壁多段冷激式,结构简单,每段催化剂层上部装有菱形冷激气分配器,使冷激气均匀地进入催化剂层,用以调节塔内温度.低压法合成塔的型式还有联邦德国Lurgi公司的管束型副产蒸汽合成塔及美国电动研究所的三相甲醇合成系统.70年代,我国轻工部四川维尼纶厂从法国Speichim公司引进了一套以乙炔尾气为原料日产300吨低压甲醇装置(英国ICI专利技术).80年代,齐鲁石化公司第二化肥厂引进了联邦德国Lurge公司的低压甲醇合成装置.

中压法是在低压法研究基础上进一步发展起来的,由于低压法操作压力低,导致设备体积相当庞大,不利于甲醇生产的大型化.因此发展了压力为10MPa左右的甲醇合成中压法.它能更有效地降低建厂费用和甲醇生产成本.例如ICI公司研究成功了51-2型铜基催化剂,其化学组成和活性与低压合成催化剂51-1型差不多,只是催化剂的晶体结构不相同,制造成本比51-1型高贵.由于这种催化剂在较高压力下也能维持较长的寿命,从而使ICI公司有可能将原有的5MPa的合成压力提高到l0MPa,所用合成塔与低压法相同也是四段冷激式,其流程和设备与低压法类似.
3.简述天然气制甲醇的生产方法:

天然气是制造甲醇的主要原料.天然气的主要组分是甲烷,还含有少量的其他烷烃、烯烃与氮气.以天然气生产甲醇原料气有蒸汽转化、催化部分氧化、非催化部分氧化等方法,其中蒸汽转化法应用得最广泛,它是在管式炉中常压或加压下进行的.由于反应吸热必须从外部供热以保持所要求的转化温度,一般是在管间燃烧某种燃料气来实现,转化用的蒸汽直接在装置上靠烟道气和转化气的热量制取.

由于天然气蒸汽转化法制的合成气中,氢过量而一氧化碳与二氧化碳量不足,工业上解决这个问题的方法一是采用添加二氧化碳的蒸汽转化法,以达到合适的配比,二氧化碳可以外部供应,也可以由转化炉烟道气中回收.另一种方法是以天然气为原料的二段转化法,即在第一段转化中进行天然气的蒸汽转化,只有约1/4的甲烷进行反应,第二段进行天然气的部分氧化,不仅所得合成气配比合适而且由于第二段反应温度提高到800℃以上,残留的甲烷量可以减少,增加了合成甲醇的有效气体组分.
天然气进入蒸汽转化炉前需进行净化处理清除有害杂质,要求净化后气体含硫量小于0.1mL/m3.转化后的气体经压缩去合成工段合成甲醇.
4.简述煤、焦炭制甲醇的生产方法.
煤与焦炭是制造甲醇粗原料气的主要固体燃料.用煤和焦炭制甲醇的工艺路线包括燃料的气化、气体的脱硫、变换、脱碳及甲醇合成与精制.

用蒸汽与氧气(或空气、富氧空气)对煤、焦炭进行热加工称为固体燃料气化,气化所得可燃性气体通称煤气是制造甲醇的初始原料气,气化的主要设备是煤气发生炉,按煤在炉中的运动方式,气化方法可分为固定床(移动床)气化法、流化床气化法和气流床气化法.国内用煤与焦炭制甲醇的煤气化——般都沿用固定床间歇气化法,煤气炉沿用
UCJ炉.在国外对于煤的气化,目前已工业化的煤气化炉有柯柏斯-托切克(Koppers-Totzek)、鲁奇(Lurge)及温克勒(Winkler)三种.还有第二、第三代煤气化炉的炉型主要有德士古(Texaco)及谢尔-柯柏斯(Shell--Koppers)等.

用煤和焦炭制得的粗原料气组分中氢碳比太低,故在气体脱硫后要经过变换工序.使过量的一氧化碳变换为氢气和二氧化碳,再经脱碳工序将过量的二氧化碳除去.
原料气经过压缩、甲醇合成与精馏精制后制得甲醇.
5.简述油制甲醇的生产方法.
工业上用油来制取甲醇的油品主要有二类:一类是石脑油,另一类是重油.

原油精馏所得的220℃以下的馏分称为轻油,又称石脑油.以石脑油为原料生产合成气的方法有加压蒸汽转化法,催化部分氧化法、加压非催化部分氧化法、间歇催化转化法等.目前用石脑油生产甲醇原料气的主要方法是加压蒸汽转化法.石脑油的加压蒸汽转化需在结构复杂的转化炉中进行.转化炉设置有辐射室与对流室,在高温、催化剂存在下进行烃类蒸汽转化反应.石脑油经蒸汽转化后,其组成恰可满足合成甲醇之需要.既无需在转化前后补加二氧化碳或设二段转化,也无需经变换、脱碳调整其组成.

重油是石油炼制过程中的一种产品,根据炼制方法不同,可分为常压重油、减压重油、裂化重油及它们的混合物.以重油为原料制取甲醇原料气有部分氧化法与高温裂解法两种途径.裂解法需在1400℃以上的高温下,在蓄热炉中将重油裂解,虽然可以不用氧气,但设备复杂,操作麻烦,生成炭黑量多.

重油部分氧化是指重质烃类和氧气进行燃烧反应,反应放热,使部分碳氢化合物发生热裂解,裂解产物进一步发生氧化、重整反应,最终得到以H2、CO为主,及少量CO2、CH4的合成气供甲醇合成使用.重油部分氧化法所生成的合成气,由于原料重油中碳氢比高,合成气中一氧化碳与二氧化碳含量过量,需将部分合成气经过变换,使一氧化碳与水蒸气作用生成氢气与二氧化碳,然后脱除二氧化碳,以达到合成甲醇所需之组成.
合成后的粗甲醇需经过精制,除去杂质与水,得到精甲醇.
6.简述联醇生产方法.
与合成氨联合生产甲醇简称联醇,这是一种合成气的净化工艺,以替代我国不少合成氨生产用铜氨液脱除微量碳氧化物而开发的一种新工艺.

联醇生产的工艺条件是在压缩机五段出口与铜洗工序进口之间增加一套甲醇合成的装置,包括甲醇合成塔、循环机、水冷器、分离器和粗甲醇贮槽等有关设备,工艺流程是压缩机五段出口气体先进人甲醇合成塔,大部分原先要在铜洗工序除去的一氧化碳和二氧化碳在甲醇合成塔内与氢气反应生成甲醇,联产甲醇后进入铜洗工序的气体一氧化碳含量明显降低,减轻了铜洗负荷,同时变换工序的一氧化碳指标可适量放宽,降低了变换的蒸汽消耗,而且压缩机前几段气缸输送的一氧化碳成为有效气体,压缩机电耗降低.

联产甲醇后能耗降低较明显,可使每吨氨节电50kw.h,节省蒸汽0.4t,折合能耗为200万kJ.联醇工艺流程必须重视原料气的精脱硫和精馏等工序,以保证甲醇催化剂使用寿命和甲醇产品质量

Ⅳ 甲醇被称21世纪的新型燃料,工业上通过下列反应(Ⅰ)和(Ⅱ),用CH4和H2O为原料来制备甲醇.(1)将1.0

(1)①通过图表可知当温度相同时,p2→p1时,甲烷的转化率提高,平衡向正向移动,正向为气体系数增大的反应,根据减小压强平衡向系数增大的方向移动可得出p1<p2;当压强为p1时,升高温度,甲烷的转化率提高,平衡向正向移动,所以正向为吸热反应>0,
故答案为:<;>;
②平衡常数表达式:K=

[CO][H2]3
[CH4][H2O]
,故答案为K=
[CO][H2]3
[CH4][H2O]

③根据图表可知甲烷的转化量△n(CH4)=1.0mol×0.4=0.4mol,△n(CH4):△n(H2O)=1:1得△n(H2O)=0.4mol,H2O的转化率=
转化量
起始量
×100%=
0.4mol
n0
×100%=20%,得n0=2.0mol,
故答案为:2.0mol;
(2)①CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H=-84kJ/mol
1 2 1 84kJ

n0 (mol)1 3 0
△n(mol)0.250.50.25 21kJ
n(mol) 0.752.50.25
平衡时各物质的浓度:C(CO)=0.15mol/L,C(H2)=0.5mol/L,C(CH3OH)=0.05mol/L,
K=
[CH3OH]
[CO][H2]2
=1.33,
故答案为;1.33;
②首先考虑正向投料,将1mol CO、3mol H2,分成两次投料第一次为1mol CO、2mol H2,达到平衡后再进行第二次投料投入1mol的
H2,则
CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H=-84kJ/mol
正向第一次投料 1 2 0
正向第二次投料 1
逆向投料0 01
A.正向第一次投料和逆向投料这两个过程建立的平衡体系等效,所以CO的体积分数相等,若再进行第二次投料则正向第一次投料后建立的平衡向右移动,故CO的体积分数与逆向投料平衡后小,故A正确;
B.正向第一次投料和逆向投料这两个过程建立的平衡体系等效,甲醇浓度相等,若再进行第二次投料则正向第一次投料后建立的平衡向右移动,甲醇浓度增大,所以逆向投料平衡后甲醇的浓度小于正向投料达到平衡时甲醇的浓度,故B错误;
C.体系温度不变化学平衡常数相等,故C错误;
D.正向第一次投料和逆向投料这两个过程建立的平衡体系等效,反应的热效应相同,若再进行第二次投料则正向第一次投料后建立的平衡向右移动,又放出一部分热量,吸收的热量减小,故D正确;
故选AD.

Ⅵ 甲烷,二氧化碳和水怎样制取甲醇方程式

2CH4+O2=2CH3OH
甲醇[1] (Methanol,dried,CH₄O)系结构最为简单的饱和一元醇,CAS号有67-56-1、170082-17-4,分子量32.04,沸点64.7℃。因在干馏木材中首次发现,故又称“木醇”或“木精”。是无色有酒精气味易挥发的液体。人口服中毒最低剂量约为100mg/kg体重,经口摄入0.3~1g/kg可致死。用于制造甲醛和农药等,并用作有机物的萃取剂和酒精的变性剂等。通常由一氧化碳与氢气反应制得。

Ⅶ 甲烷怎么氧化成甲醇

一般在高温下,通过天然气加水蒸气转化催化剂变成CO、CO2和氢

Ⅷ 甲醇是什么材料生产出来的

凡含有碳素的固体、液体和气体均可转化为碳的化合物,再以人工合成法制取甲醇。目前,可以制取甲醇的方法有以下几种。
1、氯甲烷水解法 但是,即使与碱溶液共沸至140℃,其水解速度仍很慢

在300~350℃,在碱石灰作用下氯甲烷可以定量地转变为甲醇和二甲醚,在350℃,于流动系统中进行这一过程时,所得到的甲醇产率为67%,二甲醚为33%。氯甲烷的转化率达98%。 尽管反应指标尚好,又是在常压下进行反应,工艺简单,但反应过程中氯以氯化钙的形式消失,因此水解法价格昂贵,没有在工业上得到广泛应用。

2、甲烷部分氧化法
这种制甲醇的方法工艺流程简单,节省建设投资,而且将便宜的原料甲烷变成贵重的产品甲醇,是一种可取的生产甲醇的方法。n但是,这种氧化过程不易控制,常因深度氧化生成碳的氧化物和水,而使原料和产品受到很大损失,使甲醇的总收率不高。n虽然已有运行的工业试验装置,甲烷氧化制甲醇的方法仍未实现工业化。
3、合成气生产甲醇
合成气是指主要成分为氢和一氧化碳的气体混合物。自从1923年工业上实现了这一人工合成甲醇的方法以后,甲醇的生产迅速发展,成为目前世界上生产甲醇的常用方法,在实际生产中又分为高压法、低压法和中压法。n高压法,即合成气在高温(340~420℃)、高压(30~50MPa)下,以锌-铬氧化物作催化剂,其生产能力大,单程转化率较高。n但是,高压法有许多缺点,如合成压力和温度高、设备投资和操作费用大、操作复杂、温度压力不易控制、副产物多,原料损失大。
低压法,即用合成气为原料在低压(5MPa)、温度为275℃左右下进行,采用铜基催化剂合成甲醇,是近几年开发的合成甲醇的新方法。低压法的特点是选择性高,粗甲醇中的杂质少,精制甲醇质量好。n中压法,即以合成气为原料,操作压力为10~27MPa,温度235~275℃,催化剂为铜基催化剂。此法的特点是处理量大、设备庞大、占地面积大、是综合了高压、低压法的优缺点而提出来的。此法目前发展较快,新建厂的规模也趋大型化。n我国独创的联醇工艺,实际上也是一种中压法合成甲醇的方法。

Ⅸ 如何制取甲醇

1,先对稻草或木材进行干燥和粉碎处理,然后在温度800到1000℃、气压1到10个大气压的气化炉中加以气化,再加入氧和水,将温度升至350℃,升压至40个大气压,在氧化铜和氧化锌类的催化剂的作用下制得了甲醇.这种方法的生物性资源十分丰富,如稻草、作物茎叶、木材厂的下脚料、轧糖后的甘蔗渣子以及杂草等都可作原料。
2,一种利用烃类和水蒸汽转化制取甲醇合成气的工艺方法,其特征在于,包括:将原料气态烃和水蒸汽送入一段转化炉,在一段转化炉进行气态烃和水蒸汽的转化反应,在从一段转化炉输出的一段转化气中补加CO2,并加入氧气后送入二段转化炉,在二段转化炉内进行气态烃和水蒸汽的深度转化反应,并通过加入的CO2、O2的量来调整二段转化出口气的H2/C比值,从二段转化炉输出的转化气即为甲醇合成气.

Ⅹ 甲烷的化工利用主要途径有哪些

甲烷是碳一化工的基础原料,甲烷有几种利用途径:
1)与水蒸气反应可得CO和H2(也有采用部分氧化法的),用于制氢或作为制备甲醇等碳一产品和一些二碳产品的合成气,这是工业上最常见的;
2)甲烷高温裂解制备乙炔,用于醋酸乙烯的生产,可制备聚乙烯醇,四川维尼纶厂有该工艺;
3)甲烷等离子体裂解制备乙烯和乙炔,山西有该法的生产工艺;
4)甲烷与卤素如氯反应制备氯代烃.因甲烷惰性比较大,其它的工业较少,一般要转化成合成气.更多应用是作燃料,如工业加热炉用、民用、车辆用等.

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