煤化工产业链

煤化工产业链

煤化工产业链示意图如下：

合成气 合成氨 甲醇 丁辛醇 尿素 甲醛 碳酸二甲酯 醋酸 MTBE DOP/DOA 三聚氰胺 酚醛、脲醛、缩醛树脂 碳酸二苯酯 醋酸乙烯 汽油添加剂 PVC树脂、合成橡胶、油漆等 三聚氰胺树脂 包装、汽车、粘合剂、家具、模具等 PC 维尼龙、纺织造纸等 餐具、装饰、涂料、油漆等 光盘、汽车、医疗器材等 三聚氰酸 涂料、粘合剂、医药、饲料等

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第一章 甲醇制甲醛

在过量空气(甲醇蒸汽浓度控制在爆炸区下限，7％以下)条件下，甲醇气直接与空气混合在金属氧化物型催化剂上进行氧化反应，催化剂以Fe：O，一MoO 系最为常见，故称“铁钼法”，亦称“空气过量法”。 一、工艺参数 反应温度 反应压力 吨醛耗甲醇 副产蒸汽压力 250-350度 0.1MPa 0.423吨 2.5MPa 二、化学反应方程式 2CH3OH＋O2=====2HCHO＋2H2O 三、工艺流程图

新鲜空气 放空气 甲醇 甲 醇废反 蒸汽 导热油 吸吸蒸热应 收收 锅炉给水 发锅器 塔 塔 器 炉 产品甲醛

四、应用 木材工业

用于生产脲醛树脂及酚醛树脂.由甲醛与尿素按一定摩尔比混合进行反应生

成脲醛树脂。由甲醛与苯酚按一定摩尔比混合进行反应生成酚醛树脂。甲醛在木材加工业中不可替代的位置正在被MDI胶取代。 纺织产业

甲醛在纺织业的应用

服装在树酯整理的过程中都要涉及甲醛的使用。服装的面料生产，为了达到防皱、防缩、阻燃等作用，或为了保持印花、染色的耐久性，或为了改善手感，就需 在助剂中添加甲醛。用甲醛印染助剂比较多的是纯棉纺织品，因为纯棉纺织品容易起皱，使用含甲醛的助剂能提高棉布的硬挺度。含有甲醛的纺织品，在人们穿着和使用过程中，会逐渐释出游离甲醛，通过人体呼吸道及皮肤接触引发呼吸道炎症和皮肤炎症，还会对眼睛产生刺激。甲醛能引发过敏，还可诱发癌症。厂家使用含甲醛的染色助剂，特别是一些生产厂为降低成本，使用甲醛含量极高的廉价助剂，对人体十分有害。 防腐溶液

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甲醛是由（即甲醛亚硫酸氢钠）在60℃以上分解释放出的一种物质，它无色，有刺激气味，易溶于水。35%～40%的甲醛水溶 液俗称福尔马林，具有防腐杀菌性能，可用来浸制生物标本，给种子消毒等但是由于使蛋白质变性的原因易使标本变脆。

甲醛具有防腐杀菌性能的原因主要是构成生物体（包括细菌）本身的蛋白质上的氨基能跟甲醛发生反应。

第二章 甲醇生产MTBE（甲基叔丁基醚）

合成MTBE生产工艺主要是醚化工艺，甲基叔丁基醚（MTBE）装置以异丁烯（C4）和甲醇为原料，在催化剂（强酸性阳离子交换树脂）作用下，进行醚化反应，生产甲基叔丁基醚（MTBE）. 一、工艺流程

来自甲醇和异丁烯（C4）原料分别经过提压后混合，混合物料经混合器混匀后进入一反离子过滤器，除去物料中的金属阳离子等有害杂质。过滤后的物料首先进入换热器进行换热。温度升至45度左右进入反进料预热器，用0.3Mpa蒸汽加热，物料预热到55度后进入第一反应器，异丁烯和甲醇在大孔径强酸性阳离子交换树脂的作用下，进行醚化反应生成甲基叔丁基醚（MTBE）。从第一反应器底部出来的反应物料（异丁烯小于或等于4%）进入初留塔，初留塔底含（MTBE）的釜液经冷却器冷却到40度左右进入(MTBE中间罐，然后经泵送至成品罐区。初留塔顶产特经冷却器冷凝，冷却至58度进入回流罐，罐内物料用加压泵升压后一部分送回初留塔顶作为回流，另一部分凝液与甲醇混合经过冷却器后进入二反离子过滤器，滤出金属阳离子等有毒杂质后进入第二反应器。从第二反应器底部出来的物料（异丁烯小于或等于1.0%）进入第二反应器，第二反应器底部出来的物料进入脱异丁烯塔 或经冷却后进入甲醇苯取塔，脱异丁烯塔底部产品（MTBE）与初留塔底MTBE在换热器内混合冷却后进入中间罐。脱异丁烯塔顶气相经冷凝器冷凝后50度进入回流罐，罐内物料用增压泵加压后一部分送回第一脱异丁烯塔顶作为回流，另一部分凝液进入甲醇萃取塔或进入脱异丁烯塔。

含甲醇的混合异丁烯由底部进入甲醇萃取剂塔，釜液作为萃取剂由塔上部进入，在塔内填料上混合异丁烯与萃取水逆流接触，顶部萃余异丁烯被萃取剂冷却至40度以下进入中间罐，底部含甲醇3-10%的水溶液进入甲醇回收塔，塔项气相经冷凝塔冷却40度进入第二回流罐，不凝部分由罐顶排入大气，罐内物料用增加泵升压后一部分送回萃取塔项作为回流，一部分返回原料罐作为原料循环使用。

第二回流罐中的异丁烯经加压泵加压送至脱异丁烯塔预热后进入脱异丁烷塔，塔顶气相被冷却至45度进入储罐，一部气相被入火炬，全部冷凝液用泵送

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回脱异丁烷塔顶作为回流，被脱除异丁烷的后异丁烯落入塔底，由泵送至粗丁烯塔。粗丁烯塔顶气相经冷凝后进入回流罐，物料用加压泵加压后一部分送回粗丁烷塔顶作为回流，另一部分经冷却至40度后进入粗丁烯罐，塔底物料经冷却后送原料罐。 二、合成反应

CH2 催化剂 CH3

CH3OH+CH3-C-CH3 CH3-O-CH2-CH-CH3

甲醇罐 异丁烯罐 罐 一反过滤 器 第一反应 二 反 第二反应器 初馏 水 甲 脱异丁 返回原料罐 粗 粗丁烯罐 脱 异 萃取 醇回收 丁烯 塔 烷塔 器 过滤器 丁塔 烯塔 塔 塔 返回原料 MTBE罐 三、用途

MTBE是生产无铅、高辛烷值、含氧汽油的理想组合，作为汽油添加剂，在全世界范围内普遍使用，MTBE可以增加汽油的辛烷值，而且化学性质稳定，降低汽车尾气中的一氧化碳含量，燃烧效果高，可以控制臭氧的生成，可以替代回乙基铅作为抗暴剂生产无铅汽油。

MTBE是制取聚合级异丁烯的重要原料，还用于甲基丙烯醛和甲基丙烯酸的生产。

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第三章 甲醛制酚醛树脂

酚醛树脂是由苯酚和甲醛的缩聚而成, 加聚反应和缩聚反应是合成有机高分子的两种基本反应。加聚反应是加成聚合反应的简称，是指以不饱和烃或含不饱和键的物质为单体，通过不饱和键的加成，聚合成高聚物的反应。缩聚反应是指单体间相互反应，生成高分子化合物同时生成小分子的聚合反应。酚醛树脂是由苯酚和甲醛在催化剂条件下缩聚而成。反应机理是苯酚羟基邻位上的两个氢原子比较活泼，与甲醛醛基上的氧原子结合为水分子，其余部分连接起来成为高分子化合物——酚醛树脂。反应的方程式可以表示为：

如果采用不同的催化剂，苯酚羟基对位上的氢原子也可以和甲醛进行缩聚，使分子链之间发生交联，生成体型酚醛树脂，如图：

体型酚醛树脂绝缘性很好，是用作电木的原料。另外，以玻璃纤维作骨架，以酚醛树脂为肌肉，组合固化制成复合材料即玻璃钢。

酚醛树脂合成的介质pH有两个比较适用的范围，即pH<3和pH=7～11。当pH<3，反应介质呈强酸性，这时酚醛树脂合成的第二步缩合反应速率远高于其第一步加成反应速率，因而更有利于形成线型结构大分子；当pH=7～11，反应介质呈强碱性，与前述情况相反，酚醛树脂合成的第一步产物(一元羟甲基苯酚)继续进行加成反应二元及多元羟甲基苯酚的速率都远比一元羟甲基苯酚生成的速率快，也

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