设计条件如下:操作压力: Kpa(绝对压力)进料热状况:泡点进料回流比:自定单板压降:≤ Kpa塔底加热蒸气压力: Kpa(表压)全塔效率:ET=47%建厂地址:宁夏[设计计算](一) 设计方案的确定本设计任务为分离甲醇-水混合物。对于二元混合物的分离,应采用连续精馏流程。设计中采用泡点进料,将原料液通过预热器加热至泡点后送入精馏塔内。塔顶上升蒸气采用全凝器冷凝,冷凝液在泡点下一部分回流至塔内,其余部分经产品冷却后送至储罐。该物系属易分离物系,最小回流比较小,故操作回流比取最小回流比的2倍。塔釜采用间接蒸气加热,塔底产品经冷却后送至储罐。(二) 精馏塔的物料衡算1、 原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率甲醇的摩尔质量:MA=32 Kg/Kmol 水的摩尔质量:MB=18 Kg/KmolxF=、 原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量MF= *32+*18= Kg/KmolMD= *32+*18= Kg/KmolMW= *32+*18= Kg/Kmol3、 物料衡算原料处理量:F=(*103)/ Kmol/h总物料衡算:甲醇物料衡算:***得D= Kmol/h W= Kmol/h(三) 塔板数的确定1、 理论板层数MT的求取甲醇-水属理想物系,可采用图解法求理论板层数①由手册查得甲醇-水物搦的气液平衡数据,绘出x-y图(附表)②求最小回流比及操作回流比
谁有道客巴巴帐号,借用下。。。。。
参考文献
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25万吨/年二甲醚精馏系统及二甲醚精馏塔设计
一、课题的目的与意义
二甲醚又称甲醚,简称DME,分 子 式:CH3OCH3 ,结 构 式:CH3—O—CH3 。二甲醚在常温常压下是一种无色气体或压缩液体,具有轻微醚香味。相对密度(20℃),熔点℃,沸点℃,室温下蒸气压约为,与石油液化气(LPG)相似。溶于水及醇、乙醚、丙酮、氯仿等多种有机溶剂。易燃,在燃烧时火焰略带光亮,燃烧热(气态)为 1455kJ/mol。常温下DME具有惰性,不易自动氧化,无腐蚀、无致癌性,但在辐射或加热条件下可分解成甲烷、乙烷、甲醛等。
二甲醚是醚的同系物,但与用作麻醉剂的乙醚不一样,却具有神经毒性;能溶解各种化学物质;由于其具有易压缩、冷凝、气化及与许多极性或非极性溶剂互溶特性,广泛用于气雾制品喷射剂、氟利昂替代制冷剂、溶剂等,另外也可用于化学品合成,用途比较广泛。
二甲醚作为一种基本化工原料,由于其良好的易压缩、冷凝、汽化特性,使得二甲醚在制药、燃料、农药等化学工业中有许多独特的用途。如高纯度的二甲醚可代替氟里昂用作气溶胶喷射剂和致冷剂,减少对大气环境的污染和臭氧层的破坏。由于其良好的水溶性、油溶性,使得其应用范围大大优于丙烷、丁烷等石油化学品。代替甲醇用作甲醛生产的新原料,可以明显降低甲醛生产成本,在大型甲醛装置中更显示出其优越性。作为民用燃料气其储运、燃烧安全性,预混气热值和理论燃烧温度等性能指标均优于石油液化气,可作为城市管道煤气的调峰气、液化气掺混气。也是柴油发动机的理想燃料,与甲醇燃料汽车相比,不存在汽车冷启动问题。它还是未来制取低碳烯烃的主要原料之一。由于石油资源短缺 、煤炭资源丰富及人们环保意识的增强,二甲醚作为从煤转化成的清洁燃料而日益受到重视,成为2010年来国内外竞相开发的性能优越的碳一化工产品。作为 LPG和石油类的替代燃料,二甲醚是具有与LPG的物理性质相类似的化学品,在燃烧时不会产生破坏环境的气体,能便宜而大量地生产。与甲烷一样,被期望成为21世纪的能源之一。
二、研究现状和前景展望
1.研究现状
目前DME的制取工艺有合成气一步法以及甲醇两步法,其中两步法包括甲醇液相法以及气相法。甲醇液相硫酸催化法和甲醇气相法制取二甲醚的生产技术较为成熟,两种方法均有工业装置运转。
甲醇脱水法以精甲醇为原料,脱水反应副产物少,二甲醚纯度高达99%,使用于有较高要求的气雾产品,也可以用作制冷剂或医用气雾剂的抛射剂5,且三废排放少。该工艺比较成熟,可以依托老企业建设新装置,也可单独建厂生产。但该方法要经过甲醇合成、甲醇精馏、甲醇脱水和二甲醚精馏等工艺,流程较长,因而设备投资大,产品成本高,受甲醇市场波动的影响也比较大。
合成气法生产二甲醚的生产工艺在淤浆床中,反应温度分布均匀,热平衡较易控制,操作简单且稳定性好,生产成本低。合成气法所用的合成气可由煤、重油、渣油气化以及天然气转化制得,原料经济易得,因而该工艺可用于化肥厂和甲醇厂。这些工厂可将甲醇装置适当改造用于生产二甲醚,形成规模生产。目前一步法生产二甲醚面临的关键问题是:需要高效低价的煤制气工艺及设备;需要能满足大型化二甲醚生产的反应器;解决以煤为原料制二甲醚生产过程中CO2的利用问题; 相关催化剂的开发与生产;成熟而经济的二甲醚分离提纯技术。
2.前景展望
目前,尽管二甲醚产品供大于求,二甲醚在推广应用上遇到一定的困难,但从以下几方面分析,总体上对二甲醚行业来讲是机遇大于挑战。
( 1) 在2009 年5 月18 日国务院办公厅下发的石化行业调整和振兴规划中,已将煤制二甲醚列为重点抓好的五类示范工程之一,说明利用煤炭高效清洁转化生产二甲醚已引起国家的高度重视。国家发改委发布的《关于加强煤化工项目建设管理,促进产业健康发展的通知》中要求一般不应批准规模在1 000 kt /a 以下的二甲醚项目,这对于遏制盲目扩张二甲醚产能、引导二甲醚产业有序发展、保持二甲醚市场的相对稳定将起到积极的作用。
( 2) 2010 年9 月2 日,中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局和中国国家标准化管理
委员会2010 年第4 号( 总第159 号) 文( 中华人民共和国国家标准批准发布公告) 联合批准发布了编号为GB 25035—2010 的《城镇燃气用二甲醚》国家标准,标准对二甲醚作为城镇燃气使用的质量要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和储存提出了严格的规定,已于2011 年7 月1 日起实施。这使得二甲醚作为城镇燃气使用有法可循,二甲醚大规模进入民用燃气市场有了合法的身份。
( 3) 经国务院批准,财政部、税务总局联合发布通知,为支持和促进二甲醚的推广使用,自2008 年7 月1 日起,二甲醚按13% 的增值税税率征收增值税,税收上对二甲醚生产企业给予了一定的优惠。这意味着政府已加大对替代能源———二甲醚的扶持力度。
( 4) 随着二甲醚在城市公交车、出租车上的成功推广使用和相应配套设施的建立和完善,二甲醚需求量会大幅增加,将为二甲醚提供一个稳定的大市场。
( 5) 中国城市燃气协会二甲醚专业委员会的成立,对促进二甲醚作为城镇民用燃气的进程将发挥积极的作用。
( 6) 随着国际原油价格的疯涨,我国作为一个石油进口大国,无疑会带来较大的能源安全风险。在此情况下,国家发展和改革委办公厅[2006] 1404 号文已将发展二甲醚煤基醇醚燃料列为缓解石油供应短缺、高油价矛盾替代工作的重点,这无疑为二甲醚行业带来了良好的发展商机。
三、课题主要内容、拟解决的问题、研究特色和创新之处
1.主要内容
如图所示,甲醇经过处理后进入二甲醚合成塔中反应,得到的产物中主要含有二甲醚、甲醇以及水分,将产物送入二甲醚精馏塔中进行精馏分离。由于分离体系中的泡点的不同,二甲醚泡点最低,故得到的轻组分为二甲醚,从塔顶分离出来,而甲醇和水分则从塔底从来。重组分中含有大量的未被反应的甲醇,再送进甲醇回收塔中进行分离,得到较纯的甲醇再次循环利用。
本次毕业设计中应用的物料衡算是工艺设计的基础,根据所需设计项目的年产量,通过对全过程或单元过程的物料衡算,可以计算出原料的消耗量、副产品量及输出过程物料的损耗量等;并在此基础上作能量衡算,计算出蒸汽、水、电、煤或者其他燃料的消耗定额;最终可以根据这些计算确定所生成产品的技术经济指标。同时根据物料衡算所得的各单元设备的物流量及其组成、能量负荷及其等级,对生产设备和辅助设备进行选型或者设计,从而对过程所需设备的投资及其项目可行性进行估价。
2.需解决的问题
本次设计的流程有多种,根据对三废排放、节能节源的比较,选择工艺流程,并通过对精馏塔的比较以及对于经济效益的比较,选择本次精馏塔的类型,并且根据自己对整个流程的了解画出本设计的物料流程图,最后通过计算机绘制精馏工段的物料流程图、精馏设备的控制流程图、精馏塔的设备图、±平面的设备布置图;用A2图纸手工绘制二甲醚精馏工段的物料流程图、预塔冷却器的控制流程图、预塔冷却器的设备图、±平面的设备布置图。
3.特色和创新
本设计考虑到原料的充分利用,即将未被反应的甲醇通过回收循环利用,这样,既能减少原料的损耗,同时也符合经济效益。同时,被设计中二甲醚采用的是甲醇气相法,其优点:
生产二甲醚的原料可为精甲醇或粗甲醇, 蒸汽消耗和生产成本较低。
二甲醚反应器是列管式反应器,反应温度易控制,且催化剂在反应器中分布较均匀。
采用先进塔器内件和分离工艺, 回收效果好, 流程简化, 醇耗低。
四、研究方法、步骤和措施
查阅并收集与毕业设计内容相关的资料,认真总结,完成文献综述;同时根据文献综述的详细内容进行总结归纳,完成开题报告。
尝试通过ASPEN PLUS,对甲醇精馏流程进行全流程模拟;对单个设备预塔冷却器进行设计和模拟,并分析其操作影响因素从而得到一个较为可行性的优化方案。
对全流程进行物料衡算、能量衡算,并对所使用的换热器的设备尺寸进行计算,从而绘制工艺流程图。
五、参考文献
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不知道你适合什么的,问问你的导师吧~~看看他的研究方向,说不定可以带你作作~~我自己都是结合导师的研究方向做的~~下面的你也可以参考下~~ M300D混合罐设计 残余应力测试技术与计算 聚丙烯酰胺制造工艺流程设计 门窗三性检测过程力学分析(2) 庆大霉素喷雾干燥工业化生产流程的设计 振动时效消除残余应力机理分析及试验研究 Φ1000氨合成塔的机械设计 M300D混合罐的设计(I) 4m3搅拌混合罐结构设计 门窗三性检测仪的计算机控制 可编程控制器在门窗三性检测仪上的应用 钢制压力容器设计——空气储罐设计 可编程控制器在门窗三性检测仪上的应用(2) 12m3混合罐的设计 φ800氨合成塔机械设计 带搅拌设备4M3的混合罐结构设计 陶瓷模用α型高强石膏生产工艺流程 压力容器设计——列管式换热器设计 α型高强半水石膏 工业化生产流程的设计 促动器的设计与分析 气辅注射成型的CAE设计与分析 精馏塔的优化设计 水泥添加剂混合罐的设计 门窗三性检测过程力学分析(1) 注塑模的设计与分析 甲醇精馏塔的优化设计 丙烯酰胺工业化生产流程设计
通常工业用的的乙醇不能直 接用蒸馏法制取无水乙醇,因乙醇和的水形成恒沸点混合物。要把水除去,第一步是加入氧化钙(生石灰)煮沸回流,使乙醇中的水与生石灰作 用生成氢氧化钙,然后再将无水乙醇蒸出。这样得到无水乙醇,纯度最高越。纯度更高的无水乙醇可用金属镁或金属钠进行处理在250ml的圆底烧瓶中,放置干燥纯净的镁条,乙醇,装上回流冷凝管,并在冷凝管上附加一只无水氯化钙干燥管。在沸水浴或用火直接加热使达微沸,移去热源,立刻加入几粒碘片(此时注意不要振荡),顷刻即在碘粒附近发生作用,最后可以达到相当剧烈的程度。有时作用太慢则需要加热,如果在加碘后,作用仍不开始,则可再加入数粒碘(一般的将,乙醇与镁作用是缓慢的,如所用乙醇含水量超过则作用尤其困难)。待全部镁已经作用完毕后,加入乙醇和几粒沸石。回流1h,蒸馏,产物收存于玻璃瓶中,用一橡皮塞或磨口塞塞住。 [color=red]②[/color] [color=red]用金属钠制取。[/color] 装置和操作同①,在250ml圆底烧瓶中,放置2g金属钠和100ml纯度至少为的乙醇,加入几粒沸石。加热回流300min后,加入4g邻苯二甲酸二乙脂,再回流10min。取下冷凝管改成蒸馏装置,按收集无水乙醇的要求进行蒸馏。产品储于带有磨口塞或橡皮塞的容器中。 [b] [color=red]检验乙醇是否有水分,常用的方法是:取一支干燥试管,加入制得的绝对乙醇1 mL,随即加入少量无水硫酸铜粉末。如乙醇中含水分,则无水硫酸铜变为蓝色硫酸铜。
一、实验目的:⑴了解蒸馏提纯液体有机物的原理、用途。⑵掌握蒸馏提纯液体有机物的操作步骤。⑶了解沸点测定的方法和意义。二、实验原理(参照本章)三、仪器与药品⑴仪器100ml圆底烧瓶 100ml锥形瓶 蒸馏头 接液管 30cm直型冷凝管 150℃温度计200ml量筒 乳胶管 沸石 热源等⑵药品乙醇水溶液(乙醇:水=60:40) 95%的乙醇[1]四、实验步骤:⑴仪器的安装安装的顺序从热源开始,按自下而上、自左至右的方法。高度以热源为准。各固定的铁夹位置应以蒸馏头与冷凝管连接成一直线为宜。冷凝管的进水口应在靠近接收管的一端,完整的仪器装置图见2-5。安装过程中要特别注意:各仪器接口要用凡士林密封;铁夹以夹住仪器又能轻微转动为宜。不可让铁夹的铁柄接触到玻璃仪器,以防损坏仪器;整个装置安装好后要做到端正,使之从正面和侧面观察,全套仪器的各部分都在同一平面。⑵蒸馏操作①加料将60%乙醇水溶液60ml通过长颈漏斗倒入圆底烧瓶中,再加入2-3粒沸石,按图2-5安好装置,接通冷凝水[2]。若蒸馏液体很粘稠或含有很多固体物质,加热时易发生局部过热和暴沸,此时沸石失效。可选用油浴加热。②加热开始加热时可大火加热,温度上升较快,开始沸腾后,蒸汽缓慢上升,温度计读数增加。当蒸汽包围水银球时,温度计读数急速上升,记录第一滴馏出液进入接收器时的温度[3]。此时调节热源,使水银球上始终有液滴,并与周围蒸汽达到平衡,此时的温度即为沸点。③收集馏出液在液体达到沸点时,控制加热,使流出液滴的速度为每秒钟1-2滴。当温度计读数稳定时,另换接收器收集记录下各馏分的温度范围和体积。95%乙醇馏分最多应为77-79℃。在保持加热程度的情况下,不再有馏分且温度突然下降时,应立即停止加热。记下最后一滴液体进入接收器时的温度。关冷凝水,计算产率。要求:a.测定所给乙醇的浓度。b.收集前馏分和77℃~ 79℃的馏分。c.记录乙醇的沸程。d.测定收集的乙醇浓度和残留液的浓度。本实验约需要4小时五、附 注[1]蒸馏法只能提纯到95%的乙醇,因为乙醇和水形成恒沸化合物(沸点℃),若要制得无水乙醇,需用生石灰、金属钠或镁条法等化学方法。[2]接通冷凝水应从下口入水,上口出水,方可达到最好的冷凝效果。[3]加热记录温度时,热源温度不能太高或太低。太高会在圆底烧瓶中出现过热现象,使温度计读数偏高;太低,温度及水银球周围蒸汽短时中断,使温度计读数偏低或不规则。
a.吸收.95-98肠硫酸和乙烯在塔式反应器内逆流通过.操作温度}a},压力为1 . 3----:s'_VIPao未反应的乙烯由最后1台吸收塔放出,经过碱洗作为燃料气或回到乙烯装置进料系统。 b‘水解.吸收液和水进入加水分解器,使硫酸二乙酷进行水解。操作温度so--}o } ,在此温度下,硫酸氢乙醋水解缓慢。水解器的接触时间约z。分钟。加入水解器的水量约为吸收液的倍(重量)口二乙醋水解以后,水解液混合物加热到}s0},恒温i小时,使单酚水解。实质上汽提塔相当于第二水解器口在汽提塔内,,用水蒸汽汽提,使乙醇与乙醚从稀酸中蒸出。经碱洗、冷凝,送入精馏工段.塔底稀酸送往酸提浓工段。 C.精馏。在乙醚塔分馏出乙醚后,乙醚塔釜液送往提纯塔,提纯塔塔顶蒸出9B帕〔体积)的乙醇产品. d.稀酸提浓。稀硫酸的提浓是费用昂贵的操作,亦是造成设备腐蚀的主要原因。稀硫酸经两级真空蒸发系统送往再沸器,把酸浓度提高到9U帕,然后用1U3呱的发烟硫酸掺和,使硫酸含量达到86-88%, 水解‘精馏和稀酸提浓都存在设备} }.',问题,一般设备材质都是低碳钢衬以青铅、祖成 (b)提纯.稀乙1}溶液进入脱轻组分塔中部,塔顶加入水,洗涤稀乙醇蒸气,塔一顶流出的乙醛、乙醚及循环气都进入水合系统以抑制醛、醚的生成.塔底稀乙醇溶液引出后,一部分经汽化返回脱轻组分塔,一部分送往精馏塔。合格的乙醇从精馏塔上部侧线抽出经冷凝送往成品槽. 高沸点物进入辅助精馏塔,在乙醇完全蒸出后,由塔底排出集中处理。 精馏塔废水由塔底抽出,一部分作洗涤塔和轻组分塔的洗涤水,另一部分则排入下水道。 经过精馏得到的乙醇,浓度最高只能达到,为乙醇和水共沸混合物。实验室中要制备无水乙醇时,可将肠乙醇与生石灰(Ca0)共热、蒸得}o乙醇,再用镁处理,除去微量水分而得到”,95肠乙醇。工业上无水乙醇的制法是:在95 . fi呱的乙醉中加入一定量的苯,进行蒸馏,先蒸出的是苯、乙醇和水的三元共沸物(沸点64. 85 `},含苯肠,乙醉肠,水肠),然后蒸出苯和乙醇的二元共沸物(沸点8}.25},乙醇肠,苯肠),最后得到无水乙醇(沸点 0 , (c)工艺条件 ①温度。最佳温度在于乙醇生成速率达到最大值,温度太低:乙烯转化率受催化剂活性限制而偏低,温度太高,反应受平衡限制。、 ②压力。增加压力,使乙醇生成速度增加,但也会加速聚合物的生成,因而压力的增加有一定的限度. ③乙烯与水的比例。乙烯与水的克分子比值高有利于乙烯的转化。 ④空速,体积空速增加,乙醉的产率也增加,但相对来说循环操作费用也有所增加。 ⑥原料乙烯浓度,乙烯浓度越高,对反应越有利.常用聚合级纯度的乙烯作原料,但从经济性考虑亦可采用8} }乙烯作原料。以上节选自《有机化工原料第二卷》。如果想得到PDF版的,请于联系。
甲醇生产技术作为甲醇制作中的一个重要步骤,有较大的技术难道和较高的技术要求。下面是由我整理的甲醇生产技术论文,谢谢你的阅读。
甲醇生产中甲醇分离技术的运用
【摘要】最近几年以来,各个甲醇的生产企业以及相关的研究单位积极的探索减少甲醇含量占整个入塔气中的比例,逐渐探索出把气液高效分离开来的有效途径,并且总结出很多的宝贵经验。基于此,本文主要结合实例对甲醇生产中甲醇分离技术的运用进行了探讨。
【关键词】甲醇生产;甲醇分离技术;运用
C1学里最主要的产品可以说是甲醇,它也是一种被广泛应用于各个行业中的有机化学原料。目前甲醇工业正处于快速发展的阶段,这就增大了对甲醇的需求,尤其是近几年来逐渐将甲醇应用到交通能源中以后,对甲醇的需求量更加庞大,所以促进甲醇的生产具有可观的经济效应以及社会效应等。某甲醇生产企业根据目前拥有的装置设备等情况,经过不断的技术研究讨论后找到问题所在,最终确定了以提高气液分离这一技术水平来增加甲醇的生产产量。
1.存在的问题以及采取的对策
存在的问题
对于以往的甲醇装置来说,主要使用的技术为低压法进行合成,在这过程中对甲醇的合成有直接或间接影响的因素包括:温度和压力、水冷和分离效率、气体的成分、触媒的活性、分离器和闪蒸槽的液位以及空间速度等。该企业在2011年对当时装置在实际生产过程中的使用情况进行了调查和研究发现,装置中最主要的设备汽轮机由于对动力的消耗太大,存在一定程度的车沉状况,然后在调研循环气的基础上,发现循环气里含有甲醇的量大概在,跟初始设计值相对比发现,在甲醇分离器的出口部位,甲醇的含量要比初始设计值高出左右。这就导致进入到合成塔中的所有入塔气里,含有甲醇的比例过大,降低了合成反应转化率,最终减少了甲醇的产量。与此同时还对合成循环气机组造成了一定程度的影响,无法让机组在长期内保持稳定的运行状态,降低了生产装置的经济效益。
采取对策
针对以上问题,现场生产技术工作人员在经过认真的分析和讨论后,认为甲醇占循环气的比例过高是导致甲醇产量减少的最主要因素,所以,有效的降低甲醇含量在循环气中所占的比例,能够改善气体组分,改善后的气体在进入汽轮机以后可以有效的降低其对动力的消耗量,甲醇占循环气的比例下降可以提高甲醇合成过程中的正向反应。通过研究最终觉得,由于甲醇具有易溶于水这一性质,可以利用水洗技术,在生产过程中让循环气和水进行逆向的,充分的接触之后有效的让甲醇溶于水,进而降低甲醇含量占循环气的比例。
2.改进措施
技术上进行改造
在技术上进行改进,为了有效的降低甲醇含量占循环气的比例,在生产过程中需要新增加安装一台分离装置,把原来那台分离器中出来的循环气进行进一步的洗净。在新增加的分离装置内,循环气自下而上流动,雾状的除盐水在注水泵对其施加压力的基础上自上而下进行喷淋,这就让气体和盐水能充分接触,将循环气中绝大部分的甲醇在盐水中溶解,形成了粗甲醇,其浓度大约在70%左右,将粗甲醇送到闪蒸槽里,最后送到槽区进行储存。
操作上进行优化
为了有效的降低甲醇含量占循环气的比例,生产车间最后增加了一道工序,即补水测试,具体操作方式为,根据车间的规定和要求,每个班组要对循环气进行补水操作,在达到满负荷的状态之后,要求将补水量从原来的逐渐上调到,实时监控上调情况做好记录,最后确定了最佳的补水点为。
工程上进行改造
(1)在传统的装置基础上,再新增设一套用于分离的组合装置。(2)对于新增加的仪表控制系统来说,需要在原来装置中DCS系统的基础上来运行控制,主要目的是在实际生产过程中提高操作效率,保证系统能够安全正常的运行。(3)将原来的P609A/B 泵拆卸掉,然后在该位置上新增设两台高压水泵,主要用于给除盐水施加压力确保打入分离组合装置的上端部分。(4)将操作过程中的各项工艺参数进行优化。按照甲醇的实际浓度值来适当的调整除盐水的量,要求闪蒸槽的压力控制在以下。(5)异常处理。甲醇分离装置液位高时,中控人员迅速打开 LICA-1503a 调节阀,同时注意闪蒸槽压力≤。(6)关键技术的改进,甲醇分离技术是根据甲醇可溶于水的特性,将甲醇分离装置作为主要的分离设备,将少量的水作为吸收甲醇的溶剂,让水和循环气在逆向上进行充分的接触,在塔体内需要在液相上进行无级的提取浓度,在气相上进行无级的净化,最终能够让水将循环气中的甲醇进行全面的吸收,重新进行分离整合,最终降低甲醇含量占循环气的比例。
3.甲醇分离技术效果的验证
实际生产状况
在将甲醇分离装置安装使用之后,生产车间的技术工作人员提取了分离装置出口处的甲醇,分析了甲醇洗手液的浓度,检测了甲醇含量占循环气的比例,适当的将加在分离装置上水量进行调整和控制。到目前为止加水量大约保持在之间,稀甲醇的浓度控制在70%以上,稀甲醇的采出量大约在之间等。
装置改造后的状况
在经过装置的改造之后,以往的一些主要问题都得到了解决和改善,这就提高了整个装置的经济效益,降低了汽轮期对动力的消耗,加快了汽轮机的转动速度,由以前转速最高能达到的11700转/分提高到了目前的12400转/分。
装置潜能在经过挖掘后增加的效果
在甲醇生产装置进行检查维修的时候已经安装完成甲醇分离装置,目前已经开始投入使用,运行情况基本稳定。经过检测发现,甲醇分离装置的上部甲醇的浓度从以往的有效的降低到,每天生产的粗甲醇量达到了424t,比以往多出将近20t。
4.结语
在整个生产甲醇的装置组合里,存在着非常大的潜能,需要生产技术工作人员进一步的挖掘,仅仅依靠设计上的改造是无法满足实际生产要求的,所以要在生产现场进行调查研究,积极探寻将装置进一步优化的有效途径,不断的引进新技术,不断在现有技术上进行创新,按照装置的实际生产状况将新技术应用到甲醇的生产过程中去,并且积极的推广和学习。
【参考文献】
[1]朱晓霞,李剑峰.膜分离技术在化工公司甲醇装置中的应用[J].石油和化工节能, 2011,4.
[2]周楠.甲醇全回收从分离技术“突围”[J].中国石油和化工,2010,3.
[3]张先春,渠兵.膜分离氢回收技术在甲醇合成中的应用[J].氮肥技术,2011,(03).
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甲醇的生产,主要是合成法,尚有少量从木材干馏作为副产回收。合成的化学反应式为: H2 + CO → CH3OH 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。
煤化工是指以煤为原料,经化学加工使煤转化为气体、液体和固体燃料以及化学品的过程。下面是我整理了煤化工生产技术论文,有兴趣的亲可以来阅读一下!
煤化工及甲醇生产技术探索
摘要:甲醇是一种有机化工原料,它的用途非常广泛,普遍运用于燃烧材料、合成金属、工程涂料、医学消毒、日常生火等多个方面,在甲醇的制造方面,一般都遵循着煤气化碳――变换气体物质――精细蒸馏三大工序,在化工厂生产活动中一般将生产甲醇的工序称为“工段”。难点在于如何去调控操作所需的参数,本文通过对煤化工作的特性解析来引申出甲醇生产的要点,同时对生产技术进行一个流程上的模拟,更全面地去了解甲醇生产中需要多加注意的关键。
关键词:煤化工;甲醇;温度;化学反应;化学式
中图分类号:Q946文献标识码: A
1煤气化原理
在甲醇生产的流程中,煤气化是第一步,它是一种化学反应,将气化剂和煤炭资源中的可燃物质放置在一个高位环境下,然后使其发生中和反应,产生一氧化碳、氢气等可燃气体。在煤气化工段里使用的气化剂包括水蒸气、氧气等,在加入这些气化剂后,煤炭就会发生一系列化学反应,从而生成所需的气体。煤炭在加入气化剂后,经历了干燥、热裂解等热力反应,该反应中生成的气体包括一氧化碳、二氧化碳、氢气、甲烷等,这些化学反应的速度取决于煤气化工段中的温度、热压、气化炉质量以及煤炭的种类,以下是煤气化过程中会出现的化学式:
吸收热量:C - H2O → C O + H2C + C O2→ 2C O
发散热量:C + O2→ C O2C +12O2→ C O
变换反应:C O + H2O → C O2+ H2
从大体上来说,煤气化反应是化学中的强吸热效应,如果以动力和热力的角度来解析这类中和现象,重点在于对温度的把握,温度过高会造成气体流失,温度过低则无法产生完整的化学反应,导致生成的气体数量少、质量差。同时在增压方面应该适当地增加对煤炭的压力值,这样可以使化学反应的速度提高,对甲醇的生产效率起积极作用。
2变换工段
甲醇产品在合成时,一般调整碳元素与氢元素的比例的方法是通过一氧化碳的变换反应来实现的,在甲醇生产的流程中,碳元素与氢元素的分离都在催化剂的影响下进行,在此需要注意的是,碳氧分离工序对水蒸气的需求量相当大,水蒸气的生产成本在这道工段中会激增不少,所以,如何最大限度地利用水蒸气,节约生产成本,这将直接考验生产部门的气体生产技术和操作人员的工作效率。在变换工段中,煤气化之后的煤气物质含有大量的一氧化碳和水蒸气,在催化剂的效果影响到位之后,就可以生成氢与二氧化碳,在此时还会有小部分的一氧化硫转化为氰化硫,此时化学式表现如下:
C O + H2O → C O2+ H2
这是一个主要反应式,但是在主反应进行的同时,还有一部分副反应也会产生,生成甲醇的副产品,这些化学反应包括:
2C O + 2H2→ C O2+ C H
2C O → C + C O2
C O + 3H2→ C H4+ H2O
C O + H2→ C + H2O
C O2+ 4H2→ C H4+ 2H2O
C O2+ 2H2→ C + 2H2O
化学反应在化工产业中要求平衡,在主要变换的化学反应中是一种发散热量反应的类型,这里的化学反应会使煤气化后的温度降低,温度适当降低有利于化学反应的平衡作用,但是如果温度太低,就会导致化学反应时间过长,效率越低,当煤气化工段的生成气体慢慢消耗殆尽时,就会浪费前一道工段的时间和成本,造成浪费。同时,温度还与催化剂的适应性挂钩,如果温度没有调整到位,催化剂的效力就无法发挥到最大值,这就会造成碳氧分离程度不足,必须加大催化剂的剂量,这也会增加生产成本。
3甲醇生产中的注意事项
1.)气化压力的大小在其他的生产条件没有变化的情况下,如果改变气化压力,就会产生非常细微但是关键的变化。通常气压定格在2M Pa以上的范围时,在煤气化工段里基本上不会产生影响,但是如果气压低于2M Pa就会使气化炉的气化效果变低。所以,在煤气化工段中,一定要保证气化压力控制在2M Pa以上,而且可以视实际情况适当提高,这样可以增加气体数量,提高生产效率。
2.)氧气与煤量的比例氧煤比例的提高,指的是在煤炭中氧气流量的增多,直观反映为在煤炭高温加热时,煤炭的燃烧反应量明显提升。同时因为氧气流量的增加,使气化炉的温度也得以升高,煤炭的气化反应会更加强烈,一氧化碳和氢气的数量会增加不少,但是生成的气化产物中,二氧化碳和水分的含量占了很大比例,而一氧化碳和氢气的含量会变少,所以,如果不仔细控制氧煤比例,就会使气化炉中的气化反应过强而导致生产甲醇所需的气体成分变少。
4 甲醇生产工艺模拟
传统的烧煤方式已经不能满足人们对甲醇的需求量,而且单纯的燃烧煤炭既是对资源的浪费,也会造成环境污染。所以,当务之急是要尽快找到新的甲醇提取方法和更快捷有效的甲醇生产技术,在这方面,煤气化生产流程已经被初步运用于各大化工厂中,作为目前提取甲醇的有效方式,煤气化工段还需要更多的模拟和分析来增强其效率,简化其工序。
在模拟中我们假设煤浆和高压后的氧气依照固定比例放置在气化炉中,然后在高温作用下因气温及气压生成各种气体,其中包括一氧化碳、氢气、二氧化碳等,其中高压后的氧气进入气化炉可以通过设置烧嘴的中心管道和外环管道,而煤浆可以通过烧嘴的中环管道进入气化炉。在模拟环境下,我们还设置了激冷室,位于气化炉下段,激冷室主要是处理煤炭中的灰份。在煤气化工段进行到末尾后,会残留一些灰份物质,这些物质会在气化炉的高温中熔融,熔渣和热量汇聚,合成了气体,然后结合离开气化炉的燃烧室部分,经由反应室,进入气化炉下段的激冷室。这些气体在激冷室中将被极寒温度降低到200摄氏度左右,熔渣会立即固体化,然后生成大量的水蒸气,经水蒸气饱和后带走了灰份,从激冷室的排出口派排
出。
需要进行变换的水煤气在预热器中加入一部分进行换气和换热步骤,然后进入模拟的变换炉,这部分水煤气在经过煤气化工段后,自身携带了不少的水蒸气,变换炉中的催化剂进行催化作用进行变换反应,在第一部分结束后,另一部分的水煤气也进入变换炉,变换炉这时就会需要新的高温气体,模拟的变换工段里加入了预热装置,提前储存并加热生成高温气体,然后连入变换炉中与另一部分的水煤气进行变换反应,然后进入气液分离器进行分离,分离成功后的气体将进入低压蒸汽室内降温,再次进入气液分离器进行分离,再喷入冷水来清洗掉气体中的三氢化氮,最后气体进入净化系统,生产气态甲醇。
精馏工段的流程为四塔工作方式,首先甲醇气态材料在预热器中进行高温加热,再传输进预塔中部,在这里去除粗甲醇里的残留溶解气体与二甲醚等,这些属于低沸点物质。在加热后,气体进入冷却器进行气体降温,形成甲醇蒸气后进入预塔的回流管道。甲醇蒸气在经过回流后进入换热器,加热后进入加压塔,甲醇在加压塔中进行冷凝化处理,其中小部分送回加压塔顶部作为回流液。剩余的甲醇气体进入精度甲醇管道,最后由加压塔提供压力与热量,将冷凝的高精度甲醇视需求定制成液态或固态储存,然后将杂质或者甲醇残留物通过排污口排入废水处理器进行净化提取处理。
参考文献:
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[2]刘喜宏.浅谈煤制甲醇的前景与工艺流程[J]. 中国石油和化工标准与质量 . 2013(10) :22.
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[4] 金建德. 煤制甲醇工业装置工艺改造措施[J]. 天然气化工2011 36(3):67-69.
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1、降低萃取剂损耗的同时也降低了能耗。2、很好的提高了无水乙醇的产品质量。
a.吸收.95-98肠硫酸和乙烯在塔式反应器内逆流通过.操作温度}a},压力为1 . 3----:s'_VIPao未反应的乙烯由最后1台吸收塔放出,经过碱洗作为燃料气或回到乙烯装置进料系统。 b‘水解.吸收液和水进入加水分解器,使硫酸二乙酷进行水解。操作温度so--}o } ,在此温度下,硫酸氢乙醋水解缓慢。水解器的接触时间约z。分钟。加入水解器的水量约为吸收液的倍(重量)口二乙醋水解以后,水解液混合物加热到}s0},恒温i小时,使单酚水解。实质上汽提塔相当于第二水解器口在汽提塔内,,用水蒸汽汽提,使乙醇与乙醚从稀酸中蒸出。经碱洗、冷凝,送入精馏工段.塔底稀酸送往酸提浓工段。 C.精馏。在乙醚塔分馏出乙醚后,乙醚塔釜液送往提纯塔,提纯塔塔顶蒸出9B帕〔体积)的乙醇产品. d.稀酸提浓。稀硫酸的提浓是费用昂贵的操作,亦是造成设备腐蚀的主要原因。稀硫酸经两级真空蒸发系统送往再沸器,把酸浓度提高到9U帕,然后用1U3呱的发烟硫酸掺和,使硫酸含量达到86-88%, 水解‘精馏和稀酸提浓都存在设备} }.',问题,一般设备材质都是低碳钢衬以青铅、祖成 (b)提纯.稀乙1}溶液进入脱轻组分塔中部,塔顶加入水,洗涤稀乙醇蒸气,塔一顶流出的乙醛、乙醚及循环气都进入水合系统以抑制醛、醚的生成.塔底稀乙醇溶液引出后,一部分经汽化返回脱轻组分塔,一部分送往精馏塔。合格的乙醇从精馏塔上部侧线抽出经冷凝送往成品槽. 高沸点物进入辅助精馏塔,在乙醇完全蒸出后,由塔底排出集中处理。 精馏塔废水由塔底抽出,一部分作洗涤塔和轻组分塔的洗涤水,另一部分则排入下水道。 经过精馏得到的乙醇,浓度最高只能达到,为乙醇和水共沸混合物。实验室中要制备无水乙醇时,可将肠乙醇与生石灰(Ca0)共热、蒸得}o乙醇,再用镁处理,除去微量水分而得到”,95肠乙醇。工业上无水乙醇的制法是:在95 . fi呱的乙醉中加入一定量的苯,进行蒸馏,先蒸出的是苯、乙醇和水的三元共沸物(沸点64. 85 `},含苯肠,乙醉肠,水肠),然后蒸出苯和乙醇的二元共沸物(沸点8}.25},乙醇肠,苯肠),最后得到无水乙醇(沸点 0 , (c)工艺条件 ①温度。最佳温度在于乙醇生成速率达到最大值,温度太低:乙烯转化率受催化剂活性限制而偏低,温度太高,反应受平衡限制。、 ②压力。增加压力,使乙醇生成速度增加,但也会加速聚合物的生成,因而压力的增加有一定的限度. ③乙烯与水的比例。乙烯与水的克分子比值高有利于乙烯的转化。 ④空速,体积空速增加,乙醉的产率也增加,但相对来说循环操作费用也有所增加。 ⑥原料乙烯浓度,乙烯浓度越高,对反应越有利.常用聚合级纯度的乙烯作原料,但从经济性考虑亦可采用8} }乙烯作原料。以上节选自《有机化工原料第二卷》。如果想得到PDF版的,请于联系。
实践总周数:2周 ;总学分:2学分。特别是化学工程与工艺的专业,设计设计步骤。1.性质、目的化工原理课程设计是化工原理教学的一个重要环节,是综合应用本门课程和有关先修课程所学知识,完成以单元操作为主的一次设计实践。通过课程设计使学生掌握化工设计的基本程序和方法,并在查阅技术资料、选用公式和数据、用简洁文字和图表表达设计结果、制图以及计算机辅助计算等能力方面得到一次基本训练,在设计过程中还应培养学生树立正确的设计思想和实事求是、严肃负责的工作作风。2.与其它教学环节或课程之间的先行后续关系本课程是化工原理课程教学的一个实践环节,是使学生得到化工设计的初步训练,为毕业设计奠定基础。3. 教学任务和教学基本内容围绕以某一典型单元设备(板式塔、填料塔、干燥器、蒸发器等)的设计为中心,训练学生非定型设备的设计和定型设备的选型能力。教学时数为2周,其基本内容为:(1)设计方案简介:对给定或选定的工艺流程、主要设备的型式进行简要的论述。(2)主要设备的工艺设计计算(含计算机辅助计算):物料衡算,能量衡量,工艺参数的选定,设备的结构设计和工艺尺寸的设计计算。(3)辅助设备的选型:典型辅助设备主要工艺尺寸的计算,设备的规格、型号的选定。(4)工艺流程图:以单线图的形式绘制,标出主体设备与辅助设备的物料方向,物流量、能流量,主要测量点。(5).主要设备的工艺条件图:图面应包括设备的主要工艺尺寸,技术特性表和接管表。(6).设计说明书的编写。设计说明书的内容应包括:设计任务书,目录,设计方案简介,工艺计算及主要设备设计,辅助设备的计算和选型,设计结果汇总,设计评述,参考文献。整个设计由论述,计算和图表三个部分组成,论述应该条理清晰,观点明确;计算要求方法正确,误差小于设计要求,计算公式和所有数据必需注明出处;图表应能简要表达计算的结果。4. 教学基本要求通过课程设计学生应在下列几个方面得到较好的培养和训练:(1)查阅资料,选用公式和搜集数据的能力。通常设计任务书给出后,有许多数据需由设计者去搜集,有些物性参数要查取或估算,计算公式也由设计者自行选用,这就要求设计者运用各方面的知识,详细而全面的考虑后方能确定。(2)正确选用设计参数,树立从技术上可行和经济上合理两方面考虑的工程观点,同时还需考虑到操作维修的方便和环境保护的要求。也即对于课程设计不仅要求计算正确,还要求从工程的角度综合考虑各种因素,从总体上得到最佳结果。(3)正确、迅速地进行工程计算。设计计算是一个反复试算的过程,计算工作量很大,因此正确与迅速(含必要的编程能力)必需同时强调。(4)掌握化工设计的基本程序和方法,学会用简洁的文字和适当的图表表示自己的设计思想。5. 进行方式及时间安排在教师指导下集中两周时间完成,拟在第6 学期化工原理课程结束后进行 。6. 考核方式及成绩评定标准完成课程设计说明书,绘制主要设备工艺条件图(1张1号图)。课程设计说明书和图纸成绩占总成绩的80%,平时表现、出勤情况占总成绩的20%。7. 组织、要求和说明(1)本课程设计教学由化学工程与工艺教研室组织安排教师指导完成;(2)按基本要求至少应完成某一非定型设备的设计计算。(3)根据我校情况“化学工程与工艺”专业学生还应增作 “定型辅助设备的选用(在第5学期开设)”等内容。(4)此大纲的来源和参考大纲名称:本教学大纲是根据高等学校工科本科《化工原理》课程教学基本要求,并参照华东理工大学《化工原理教学大纲》,结合本校情况修订的。8.主要参考书1.大连理工大学化工原理教研室编《化工原理课程设计》,大连理工大学出版社,19942.柴诚敬等编《化工原理课程设计》,天津科学技术出版社,19943.国家医药管理局上海医药设计院编《化工工艺设计手册》(第二版),化学工业出版社,19964.《化学工程手册》编委会编《化学工程手册》(第二版),化学工业出版社,19965.卢焕章等《石油化工基础数据手册》,化学工业出版社,1982
晕,这种问题人家能回答也需要时间啊,而且你的要求那么高确只给那么点分数,也不知道多给点,至少要200分啊。
论文开题报告基本要素
各部分撰写内容
论文标题应该简洁,且能让读者对论文所研究的主题一目了然。
摘要是对论文提纲的总结,通常不超过1或2页,摘要包含以下内容:
目录应该列出所有带有页码的标题和副标题, 副标题应缩进。
这部分应该从宏观的角度来解释研究背景,缩小研究问题的范围,适当列出相关的参考文献。
这一部分不只是你已经阅读过的相关文献的总结摘要,而是必须对其进行批判性评论,并能够将这些文献与你提出的研究联系起来。
这部分应该告诉读者你想在研究中发现什么。在这部分明确地陈述你的研究问题和假设。在大多数情况下,主要研究问题应该足够广泛,而次要研究问题和假设则更具体,每个问题都应该侧重于研究的某个方面。
有不懂得可以帮你,但是想直接要论文,我觉得不管是谁,给你发了,都是没有道德底线的。
恒顺达生物能源有限公司安全评价报告字数:13199,页数:31摘要 江苏恒顺达生物能源有限公司生产的生物柴油是将植物油、动物油、废餐饮油等原料油与甲醇反应得到脂肪酸甲酯。在生产过程中在生产过程中用到甲醇,硫酸,氢氧化钠。这三种物质都有一定的危险,是危险有害物质。在生产过程中存在火灾爆炸、中毒窒息、机械伤害、物体打击、高处坠落、淹溺、触电、噪声与振动、灼伤、毒物等危险有害因素。为了提高建设项目安全管理的效率和经济效益,确保实现安全生产,使事故及危害引起的损失最少,预防因小的失误而导致大的灾难,对项目的生产中危险有害物质、危险有害因素、产品和原料贮存、各种设备和作业的危险等级进行分析,从而编制安全评价报告。在评价过程中运用了危险度评价方法、作业条件危险性评价方法和预先危险性分析方法对本项目进行评价。对此,要加强安全管理,建立和完善各种制度;采取防火、防爆、防毒措施;按照操作规程生产;对一些压力容器、起重设备的操作必须经过培训,要持证上岗。同时,每个员工都应牢记“安全第一,预防为主”,每个员工都要有安全意识,只有这样才能保证安全生产。关键词:生物柴油 甲醇 硫酸 氢氧化钠 危险度评价方法 作业条件危险性评价方法 预先危险性分析方法 安全对策措施Safety appraises a report of HENGSHUNDA bioenergy CO.,LTDAbstract HENGSHUNDA bioenergy CO.,LTD produces the living things diesel oil is that reaction gets the fatty acid A ester with raw oil and methanol such as plant oil ,animal oil ,useless meal drink oil. Be useful in procedure of production in procedure of production to methanol , sulfuric acid , sodalye. This three kinds, It both, matter certain danger , is dangerous hazardous wastes. For improving the efficiency and economic effect building project safety administration's , ensuring that realizing safety at work, make the loss that the accident and damage arouse the fewest , prevent from leading to big disasters because of minor fault, dangerous hazardous wastes , dangerous harmful factor , product and raw material reserve , various equipment and dangerous school assignment grade go along analyse , work out thereby safety in the turn out to the project to appraise a report in advance. The danger degree having applied in the process of valuation estimates that method , school assignment condition danger estimate that method and danger analyses method in advance carries out valuation on the project. To here, be going to reinforce safety administration , to build and perfect various system; Adopt fire prevention , explosion protection , gas defense measure; Give birth to a child according to handling directive rules; The operation to a little pressure container , lifting equipment must train through , need to hold a certificate going to post. At the same time, every employee all should learn "safety and prevention are the top priority by heart", Every employee all needs to have safe mental consciousness, only when such ability ensures safety in words Living things diesel oil Methanol Sulfuric acid Sodalye Danger degree appraises method School assignment condition danger appraises method Safe countermeasure measure Danger analyses method in advance目录引言 1第一章 概述 安全评价的目的、内容、范围和依据 评价的目的 评价的内容 评价的范围 评价的依据 建设单位概况 概况 项目简介 地理位置及周边情况 公司平面布置 生产工艺 主要设备 5第二章 危险有害因素分析与辨识 主要危险有害因素分析 主要危险有害物质的危险有害因素分析 生产工艺过程中主要危险有害因素分析 公用工程主要危险有害因素分析 主要危险有害因素辨识 火灾、爆炸 中毒窒息 烫伤 触电 机械伤害 高处坠落 物体打击 起重伤害 淹溺 毒物 噪声与振动 重大危险源辨识 重大危险源辨识方法介绍 辨识 11第三章 安全预评价方法和评价单元的确定 安全预评价方法 危险度评价方法 作业条件危险性评价法 预先危险性分析方法简介 确定评价单元 15第四章 定性定量评价 危险度评价方法 作业条件危险性评价法 预先危险性评价方法 16第五章 安全对策措施及建议 工艺和设备装置方面的安全措施 工艺方面的安全措施 安全工程设计方面的安全措施 安全管理对策措施 重大危险源对策措施 防火,防爆对策措施 20第六章 安全预评价结论 项目主要危险有害因素评价结果 危险度评价结果 作业条件危险性评价 预先危险性分析评价结果 需要强调的重要安全对策措施 安全评价结论 22结论 23致谢 24参考文献: 25以上回答来自:
甲醇的生产,主要是合成法,尚有少量从木材干馏作为副产回收。合成的化学反应式为: H2 + CO → CH3OH 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。