第五章合成气的生产过程本章学习指导1、主要教学内容（注明：*重点#难点)：5.1概述5.2由煤制造合成气5.3由天然气制造合成气5.4由渣油制合成气2、学习目的（1）了解合成气的生产过程，及合成气的主要用途。（2）了解由煤制造合成气、由天然气制造合成气及由渣油制合成气的工艺过程。5.1概述合成气：CO和H，Syngas1、合成气的用途：生产氢气：生产CO；有机合成原料之一；2、制造合成气的原料来源：(1)煤；（2）天然气；（3）石油馏分：（4）农林废料；（5）城市垃圾。C1化学：CHA、CO、CO2、HCN、CHOH等参与反应的化学。5.2合成气的生产方法一、合成气的生产方法1、以天然气为原料的生产方法；（1）水蒸气转化法CH +H,O→CO+3H,（2）部分氧化法1CH4+=022→CO+2H222、以重油或渣油为原料的生产方法；
第五章 合成气的生产过程 本章学习指导 1、主要教学内容（注明：* 重点 # 难点 ）： 5.1 概述 5.2 由煤制造合成气 5.3 由天然气制造合成气 5.4 由渣油制合成气 2、学习目的 （1）了解合成气的生产过程，及合成气的主要用途。 （2）了解由煤制造合成气、由天然气制造合成气及由渣油制合成气的工艺过程。 5.1 概述 合成气：CO和H2，Syngas 1、 合成气的用途：生产氢气；生产CO；有机合成原料之一； 2、 制造合成气的原料来源： （1）煤； （2）天然气； （3）石油馏分； （4）农林废料； （5）城市垃圾。 C1化学：CH4、CO、CO2、HCN、CH3OH等参与反应的化学。 5．2合成气的生产方法 一、合成气的生产方法 1、以天然气为原料的生产方法； （1）水蒸气转化法 （2）部分氧化法 2、以重油或渣油为原料的生产方法； CH4 + H2O →CO + 3H2 4 2 2 2 2 1 CH + O → CO + H
在反应器中通入氧和水蒸气：氧与渣油中的部分烃类燃烧，放出热量并产生高温；发生如下反应：n)0,→mCO,+"H,0C.H.+(m+42+(+)0.→mCO+号H,0CH+(242C,H,+0 →mCO+H,22另一部分烃类与水蒸气发生吸热反应合成气。CmH,+mH,O→mCO +(m+)H21. -23、以煤为原料的生产方法高温条件下，以水蒸气和氧气为气化剂C+H,O CO+H,二、已工业化的主要产品1、合成氨：N,+3H,≤2NH由含C原料与水蒸气、空气反应制成含H和N的粗原料气2、合成甲醇Cat.→CH,OHCO+2H,3、合成醋酸CH,OH +CO-→CH,COOH4、烯烃的氢甲酰化产品CH,CH=CH,+CO+H,→CH,CH,CH,CHO+(CH),CHCHOC,H +CO+H, →CH,CH,CHO5、合成天然气、汽油和柴油CO+3H,N→>CH, +H,O(SNG)三、合成气的应用实例
在反应器中通入氧和水蒸气；氧与渣油中的部分烃类燃烧，放出热量并产生高温；发生 如下反应： 另一部分烃类与水蒸气发生吸热反应合成气 。 3、以煤为原料的生产方法 高温条件下，以水蒸气和氧气为气化剂； 二、已工业化的主要产品 1、合成氨： 由含C原料与水蒸气、空气反应制成含H2和N2的粗原料气 2、合成甲醇 3、合成醋酸 4、烯烃的氢甲酰化产品 5、合成天然气、汽油和柴油 三、合成气的应用实例 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 ) 2 4 ( 2 ) 4 ( H n O mCO m C H H O n O mCO m n C H H O n O mCO n C H m m n m n m n + → + + + → + + + → + 2 2 ) 2 ( H n CmHn + mH O → mCO + m + C + H2O CO + H2 N2 + 3H2 2NH3 CO H CH OH Cat 3 . + 2 2 ⎯⎯→ CH3OH +CO →CH3COOH C H CO H CH CH CHO CH CH CH CO H CH CH CH CHO CH CHCHO 2 4 2 3 2 3 2 2 3 2 2 3 2 ( ) + + → = + + → + 3 ( ) CO H2 i CH4 H2O SNG N + ⎯⎯→ +
1、直接合成乙烯等低C烯烃2CO+4H, →C,H +2H,02nCH,OH-H0>nCH,OCH,—-H0>C,~C,烯烃2、合成气经甲醇再转化成烃类3、甲醇同系化制乙烯CH,OH +CO+2H,→CH,CH,OH +H,OCH,CH,OH→C,H4、合成低C醇5、合成乙二醇目前工业上生产方法合成气合成乙二醇生产方法OCH,=CH,CH2-CH20CH2-OH+H,0→CH2-OHCH2-CH2CO+2H,→CH,OHCH,OH + 1O, -→ HCHO + H,O2HCHO +CO+H2 →CH2-OHCH2-OH6、合成气与烯烃、醛或酸的胺羰基化产物
1、直接合成乙烯等低C烯烃 2、合成气经甲醇再转化成烃类 3、甲醇同系化制乙烯 4、合成低 C 醇 5、合成乙二醇 目前工业上生产方法 合成气合成乙二醇生产方法 6、合成气与烯烃、醛或酸的胺羰基化产物。 2CO + 4H2 →C2H4 + 2H2O 2nCH3OH ⎯−H⎯2O→nCH3OCH3 ⎯−H⎯2O→C2 ~ C4烯烃 3 2 2 4 3 2 2 3 2 2 CH CH OH C H CH OH CO H CH CH OH H O → + + → + 2 = 2 + 2 → 2 1 CH CH O CH2–CH2 O CH2–CH2 O + H2O → CH2–OH CH2–OH + + → + → + + → 2 3 2 2 2 3 2 1 2 HCHO CO H CH OH O HCHO H O CO H CH OH CH2–OH CH2–OH