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合成甲醇
有機(jī)化學(xué)工業(yè)主要原料之一
合成甲醇是一種化學(xué)物質(zhì)，為有機(jī)化學(xué)工業(yè)的主要原料之一。
基本信息
| 中文名 | 合成甲醇 |
| 拼音 | hé chéng jiǎ chún |
| 性質(zhì) | 是一種化學(xué)物質(zhì)，為有機(jī)化學(xué)工業(yè)的主要原料之一 |
| 用途 | |
| 類型 | 化學(xué)物質(zhì) |
用途
發(fā)展
早期制造甲醇系將木材干餾而得，合成法開發(fā)以后此法幾乎被淘汰，初期的合成甲醇方法是由煤炭為原料制造，第二次世界大戰(zhàn)后開發(fā)以天然氣、煉油器與輕油等為原料之制法，煤炭法已經(jīng)式微，僅余煤炭廉價(jià)及煉鋼工業(yè)區(qū)附近尚有采用。
原理
甲醇合成之反應(yīng)式如下：
主反應(yīng)
提高壓力降低溫度有利于主反應(yīng)的進(jìn)行而產(chǎn)生甲醇，早期的合成法為了防止設(shè)備之腐蝕，于反應(yīng)之前先將二氧化碳移除，后來發(fā)現(xiàn)二氧化碳也可以作為原料，因而不需將二氧化碳先行去除。
合成甲醇之關(guān)鍵在于壓力，過去均采用高壓法，壓力在300大氣壓以上，1966年開發(fā)出低壓法，壓力約50大氣壓；之后又有中壓法被開發(fā)出來，其壓力約200大氣壓。
高壓法300~600320~380鉻鋅觸媒
中壓法105~300225~270含銅鋅鉻鋁觸媒
低壓法40~60200~300含銅鋅觸媒
高壓法轉(zhuǎn)化率較高，但是為了達(dá)到高壓需要用往復(fù)壓縮機(jī)消耗較多的能量，低壓法可以使用離心式壓縮機(jī)，消耗能量較少，經(jīng)濟(jì)規(guī)模較小，且可以使用含氫氣量較高的合成氣，中壓法也可以使用離心式壓縮機(jī)，不需像低壓法還要另加二氧化碳且改良低壓法設(shè)備龐大之缺點(diǎn)。
合成塔為直立型管殼式，管中填充觸媒，管外以沸水冷卻；也可以是填充塔式，如此可以于塔測多處通入冷原料以控制反應(yīng)溫度。壓縮后的原料氣和循環(huán)之未反應(yīng)氣體混合，經(jīng)與反應(yīng)生成氣體進(jìn)行熱交換后，進(jìn)入合成塔通過觸媒床進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)生成氣體經(jīng)過熱交換冷卻后，甲醇冷凝，經(jīng)分離器分離出甲醇，氣體再循環(huán)與原料氣混合。
如此冷凝合成出之粗甲醇中含有雜質(zhì)，通常低壓法合成所得到的甲醇雜質(zhì)含量及種類比高壓法所得的少，粗甲醇中的雜質(zhì)除了水分以外可以分為三大類，即低沸點(diǎn)化合物，乙醇，高沸點(diǎn)化合物。粗甲醇進(jìn)一步之精致步驟及操作與設(shè)計(jì)因合成法及成品規(guī)格而不同。若成品純度要求較低時(shí)，可以采用單塔蒸餾方式。當(dāng)純度要求較高時(shí)，可采用雙塔式蒸餾。當(dāng)成品純度要求更高時(shí)，采用三塔式蒸餾較適用。于雙塔式蒸餾法中，二甲迷等低沸物雜質(zhì)由第一塔塔頂排出，高級(jí)醇類高沸物由第二塔塔底排出，塔頂則得到高純度甲醇。
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