甲醇的合成技術(shù)進(jìn)展

I甲醇重要生產(chǎn)技術(shù)簡(jiǎn)介...........................................................2

1.1.甲醇生產(chǎn)方法.........................................................2

1.2高壓法、低壓法及區(qū)別.................................................3

1.3煤制甲醇的生產(chǎn)技術(shù)...................................................3

1.4油制甲醇的生產(chǎn)技術(shù)...................................................7

1.5簡(jiǎn)述聯(lián)醇生產(chǎn)技術(shù).....................................................7

2世界甲醇生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展分析.......................................................9

2.1世界氣相甲醇合成工藝發(fā)展?fàn)顩r........................................9

2.2世界液相法甲醇合成工藝分析..........................................9

2.3全球低成本甲醇生產(chǎn)技術(shù)的開發(fā)........................................9

1甲醇重要生產(chǎn)技術(shù)簡(jiǎn)介

1?1.甲醇生產(chǎn)方法

生產(chǎn)甲醇的方法有多種，初期用木材或木質(zhì)素干儲(chǔ)法制甲醇的方法，目前在

工業(yè)上已經(jīng)被淘汰。氯甲烷水解法也可以生產(chǎn)甲醇，其水解反映如下。

NaOH

CH3CI+H2O——CH3OH+HCI

但因水解法價(jià)格昂貴，雖然水解法在一百數(shù)年前就被發(fā)現(xiàn)了，但在工業(yè)上沒(méi)

有得到應(yīng)用。

甲烷部分氧化法也可以生成甲醇，其反映如下：

2cH4+O2->2CH3OH

這種制甲醇的方法工藝流程簡(jiǎn)樸，建設(shè)投資節(jié)省，且將便宜的原料甲烷變成

貴重的產(chǎn)品甲醇。但是，這種氧化過(guò)程不易控制，常因深度氧化生成碳的氧化物

和水，面使原料和產(chǎn)品受到很大損失，只是甲醇的總收率不高。由于甲醇收率不

高，雖然已有運(yùn)營(yíng)的工業(yè)實(shí)驗(yàn)裝置，甲烷部分氧化制甲醇的方法仍未實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。

但它具有上述優(yōu)點(diǎn)，國(guó)外在這方面的研究一直沒(méi)有中斷，應(yīng)當(dāng)是一個(gè)很有工業(yè)前

程的制取甲醇的方法。

目前工業(yè)上幾乎都是采用一氧化碳、二氧化碳加壓催化氫化法合成甲醇。碳

的氧化物與氫合成甲醵的反映式如下：

CO+2H2^=^CH30H

CO2+3H2XCH3OH+H2O

碳的氧化物與氫合成甲醇的生產(chǎn)過(guò)程，不管采用如何的原料和技術(shù)路線，大

體可以分為以下幾個(gè)工序:

圖表合成甲醇的工療流程

R

朦料氣(CO€03)

制備含■小于

O.2anJ/m3

精甲第成品

政M、空氣

1.2高壓法、低壓法及區(qū)別

(1)工藝特點(diǎn)比較

所謂合成甲醇低壓法是指ICI法和Lurgi法本方案采用Lurgi法，操作壓

力pN為5.4MPa,魯奇型管殼式合成塔，副產(chǎn)壓力40Mpa蒸汽。采用Cu—Zn

一AI系觸媒，操作溫度為230、280℃高壓法是指?jìng)鹘y(tǒng)的工藝流程，操作壓力pN

為3L4MPa,合成塔為傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)，類似氨合成塔，觸媒為zn—cr—A1系，操作

溫度為380?400℃。

Lurgi法合成甲醇凈值取△CH30H6%,高壓法合成甲醇凈值取30H3%。

(2)生產(chǎn)流程比較

圖標(biāo)LURGI低壓法流程

［甲槽合成］一巨/糟餡|

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圖表高壓法流程

壓縮】、1段，川V0.85MP.

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1.3煤制甲醇的生產(chǎn)技術(shù)

(1)三條煤化工產(chǎn)業(yè)鏈分布圖

通過(guò)幾十年的發(fā)展，我國(guó)煤炭能源化工產(chǎn)業(yè)三經(jīng)擁有雄厚基礎(chǔ)，2023年我

國(guó)生產(chǎn)焦炭23282萬(wàn)噸、煤焦油800萬(wàn)噸、電石895萬(wàn)噸、煤制化肥2500萬(wàn)噸、

煤制甲醇350萬(wàn)噸，均位居世界前列。

在現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)上，為了進(jìn)一步發(fā)揮煤炭資源優(yōu)勢(shì)，深度拓展煤化工產(chǎn)業(yè)鏈,

政府出臺(tái)了一系列支持政策。我國(guó)的《能源中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃綱要》，已經(jīng)將煤化

工列入我國(guó)中長(zhǎng)期能源發(fā)展戰(zhàn)略的發(fā)展重點(diǎn)?！笆晃濉币?guī)劃綱要中也明確指出：

“發(fā)展煤化工，開發(fā)煤基液體燃料，有序推動(dòng)煤炭液化示范工程建設(shè)，促進(jìn)煤炭

深度加工轉(zhuǎn)化:在《國(guó)務(wù)院關(guān)于加快振興裝備制造業(yè)的若干意見》中將大型煤

化工成套設(shè)備列入十六項(xiàng)重大裝備之一，其中涉及煤炭液化和氣化、煤制烯睡等

設(shè)備。

《煤化工產(chǎn)業(yè)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》預(yù)計(jì)也將盡快出臺(tái)?！兑?guī)劃》指出，2023年

至2023年，中國(guó)煤化工總計(jì)投資1萬(wàn)多億元，其中裝備費(fèi)用占50%,技術(shù)費(fèi)用

占10機(jī)全國(guó)擁有煤炭資源的地區(qū)，如山西、內(nèi)蒙、陜西、寧夏、安徽、河南、

新疆、云南、貴州、山東等省(自治區(qū))紛紛將煤化工的發(fā)展列入地方的“十一

五”規(guī)劃。山西省2023年制定了《加快發(fā)展具有山西優(yōu)勢(shì)的煤化工產(chǎn)業(yè)三年推

動(dòng)計(jì)劃》，啟動(dòng)了“5565”工程；河南省已提出了“十一五”煤化工發(fā)展藍(lán)組，

規(guī)劃建設(shè)5大煤化工產(chǎn)業(yè)基地;陜西省陜北能源重化工基地計(jì)劃打造3大產(chǎn)業(yè)鏈,

規(guī)劃建設(shè)7個(gè)產(chǎn)業(yè)區(qū)，實(shí)行煤、煤電、煤制油、煤化工產(chǎn)品一體化開發(fā)，形成煤

電油化產(chǎn)業(yè)鏈；寧夏則推出了《寧東能源重化工基地整體規(guī)劃與建設(shè)綱要》，擬

定重點(diǎn)發(fā)展電力、煤化工、煤炭開采三大產(chǎn)業(yè)。

在國(guó)家和地方政府相關(guān)政策的推動(dòng)下，我國(guó)煤化工產(chǎn)業(yè)正逐步從焦炭、電石、

煤制化肥為主的傳統(tǒng)煤化工產(chǎn)業(yè)向石油替代產(chǎn)品為主的新型煤化工產(chǎn)業(yè)進(jìn)行轉(zhuǎn)

變。我們認(rèn)為，這一階段是否完畢，自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)是否可以大型化的產(chǎn)業(yè)

運(yùn)作，是最為核心的標(biāo)志。

在向新型煤化工轉(zhuǎn)變的前期，重要是運(yùn)用國(guó)外成熟技術(shù)和進(jìn)口相應(yīng)設(shè)備來(lái)實(shí)

現(xiàn)的,但目前國(guó)內(nèi)己經(jīng)進(jìn)行了積極的探索，煤化工領(lǐng)域的技術(shù)力量不斷得到加強(qiáng),

在關(guān)鍵領(lǐng)域擁有了一些自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的關(guān)鍵技術(shù)，并通過(guò)項(xiàng)目試點(diǎn)形式向公司不

斷推廣，其中以即將實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的神華煤直接制油技術(shù)、開工建設(shè)2023噸/

年催化劑工廠的大連化物所DMTO技術(shù)、出口國(guó)外的兗礦-華東理工大學(xué)水煤漿氣

化技術(shù)和12月在云南解化投產(chǎn)的甲醇制汽油技術(shù)為代表。

我國(guó)煤化工將在繼續(xù)運(yùn)用先進(jìn)的煤氣化技術(shù)和裝置來(lái)提高傳統(tǒng)煤化工中煤

制化肥技術(shù)水平的同時(shí)，將先進(jìn)的煤氣化技術(shù)運(yùn)用在新型煤化工領(lǐng)域，一方面是

甲醇與二甲醛產(chǎn)品鏈，另一方面是煤制烯煌產(chǎn)品鏈以及煤制油產(chǎn)品鏈。

圖表我國(guó)煤化工產(chǎn)業(yè)鏈

點(diǎn)住T

甲醒與二甲赫產(chǎn)煤制烯烽產(chǎn)品就煤制油產(chǎn)品就

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（2）甲醇在煤化工產(chǎn)業(yè)鏈條的位置和相關(guān)評(píng)價(jià)

2023年，全國(guó)甲醛產(chǎn)量為762.25萬(wàn)噸，居世界第一位。甲醇進(jìn)口112.73

萬(wàn)噸，表觀消費(fèi)量達(dá)成874萬(wàn)噸，裝置開工率為75%1995?2023年，全國(guó)甲醇

產(chǎn)能的年增長(zhǎng)速度為11%,甲醇產(chǎn)量年均增長(zhǎng)速度為14%。

我國(guó)甲醇生產(chǎn)的原料路線重要有煤炭、天然氣和焦?fàn)t氣。按2023年國(guó)內(nèi)甲

醇產(chǎn)量計(jì)，天然氣制甲醇占30船煤制甲醇占70%,焦?fàn)t氣制甲醇剛剛投產(chǎn)。

我國(guó)甲醇生產(chǎn)集中度低。截止2023年，全國(guó)共有上報(bào)記錄的公司130多家，

總生產(chǎn)能力估計(jì)1000萬(wàn)噸/年，平均規(guī)模7.7萬(wàn)噸/年?，F(xiàn)有甲醇規(guī)模大于20

萬(wàn)噸/年公司8家，占總能力的31.9乳規(guī)模大于10萬(wàn)噸/年生產(chǎn)公司27家，占

總能力的58.6%o

國(guó)內(nèi)甲醇重要消費(fèi)在甲醇衍生物領(lǐng)域，其中甲醛是第一消費(fèi)大戶。2023年,

甲醛占總消費(fèi)量的44.7%,醋酸占7.6%,MTBE占6消%。在甲醇的直接用途中,

甲醇作為燃料使用在一些省份發(fā)展較快，多是使用在甲醇摻燒汽油和民用熟料

上，2023年所占比例達(dá)成10.2%<>

在新階段，煤化工的發(fā)展熱點(diǎn)在替代石油化工上.，一是能源替代，即煤基的

甲醇、二甲醛以及燃料乙醇對(duì)汽油、柴油的替代，二是煤基化工產(chǎn)品對(duì)大宗石化

原料產(chǎn)品的替代。甲醇是目前可以大規(guī)模生產(chǎn)的煤化工產(chǎn)品之一。同時(shí)，甲醇是

生成二甲醛的原料，技術(shù)也成熟。

（3）甲醇在煤化工技術(shù)路線的生產(chǎn)成本

石油價(jià)格的連續(xù)高位增長(zhǎng)了石油化工的生產(chǎn)成本，提高了煤化工產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)

力。從生產(chǎn)看，煤、石油、天然氣一般均可作為化工原料?，甚至一種產(chǎn)品三種原

料技術(shù)路線并存。據(jù)有關(guān)專家測(cè)算，當(dāng)石油價(jià)格高于40美元/桶時(shí)，在缺油、少

氣、富煤的地區(qū)，使用煤化工路線生產(chǎn)甲醇、烯燒、二甲醛、甲醛、尿素等化工

產(chǎn)品，生產(chǎn)成本較石化路線低5%-10即具有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力和較好的經(jīng)濟(jì)效益。

近年來(lái)，煤化工技術(shù)開發(fā)步伐加快，殼牌粉煤氣化、德士古水煤漿氣化、大

型低壓甲醇合成、甲醇皴基合成制醋酸、魯奇公司甲醇制丙烯、美國(guó)U0P公司甲

醇制乙烯、一步法合成二甲醛等一批新型規(guī)?；夯ぱb置和關(guān)鍵技術(shù)己投入商

業(yè)化運(yùn)營(yíng)并取得較好成效，為大規(guī)模發(fā)展煤化工提供了可靠的技術(shù)保障，也使任

何煤種都能成為煤化工的原料。潔凈煤關(guān)鍵技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化大大提高了煤的合用

性、運(yùn)用效率和環(huán)保水平。以甲醇為原料生產(chǎn)醋酸技術(shù)可使生產(chǎn)成本較石化乙烯

路線低15%,具有明顯優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)被世界新建醋酸項(xiàng)目廣泛使用。

甲醇是生產(chǎn)烯妙和精細(xì)化工產(chǎn)品的原料。隨著市場(chǎng)對(duì)醋酸、甲醛、二甲醛等

下游產(chǎn)品需求量的迅速擴(kuò)大，甲醇需求將以年均12%左右的速度增長(zhǎng)。到2023

年，國(guó)內(nèi)甲醇市場(chǎng)需求量在1200萬(wàn)噸以上，但目前國(guó)內(nèi)規(guī)劃建設(shè)的甲醇項(xiàng)目總

能力約在1500萬(wàn)噸左右。未來(lái)甲醇市場(chǎng)發(fā)展存在兩種情況：一是由于國(guó)內(nèi)對(duì)甲

醇下游加工產(chǎn)品需求增長(zhǎng)較快，構(gòu)建以甲醇為源頭的煤化工產(chǎn)業(yè)鏈有了良好的發(fā)

展空間；二是鑒于國(guó)家目前嚴(yán)禁在普通汽油內(nèi)添加甲醇作為汽車燃料，一些瞄準(zhǔn)

汽車燃料市場(chǎng)的甲醇生產(chǎn)公司將進(jìn)一步發(fā)展甲醉深加工，這一產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)將會(huì)加

劇。

(4)中國(guó)目前6套煤化工基地年產(chǎn)60萬(wàn)噸甲醇裝置可研成本對(duì)比

目前，內(nèi)蒙古鄂爾多斯百萬(wàn)噸以上的甲醇在建項(xiàng)目已達(dá)6個(gè)，隨著部分在建

項(xiàng)目在2023年陸續(xù)投產(chǎn)，鄂爾多斯將成為全國(guó)最大的甲醇生產(chǎn)基地。到2023

年，該地區(qū)甲醇產(chǎn)能將超過(guò)1000萬(wàn)噸。

這6個(gè)百萬(wàn)噸以上的甲醇項(xiàng)目分別是鄂爾多斯榮程能源化工公司投資的100

萬(wàn)噸甲醇項(xiàng)目、廣東香江集團(tuán)和鄂爾多斯華研集團(tuán)共同出資建設(shè)的100萬(wàn)噸甲醇

項(xiàng)目、烏市旗世林化工有限公司投資的120萬(wàn)噸煤制甲醇項(xiàng)目、內(nèi)蒙古博源聯(lián)合

化工有限公司投資的100萬(wàn)噸甲醇項(xiàng)目、內(nèi)蒙古西蒙集團(tuán)投資的120萬(wàn)噸煤制甲

醇項(xiàng)目，以及由中國(guó)中煤能源集團(tuán)公司、中國(guó)石油化工股份有限公司、申能集團(tuán)

有限公司、中國(guó)銀泰投資有限公司和內(nèi)蒙古滿世煤炭集團(tuán)有限責(zé)任公司等5家單

位出資建設(shè)300萬(wàn)噸二甲醛項(xiàng)目中的配套工程一一年產(chǎn)420萬(wàn)噸甲醇項(xiàng)目。

上述6個(gè)百萬(wàn)噸甲醇項(xiàng)目中，內(nèi)蒙古博源聯(lián)化的100萬(wàn)噸甲醉項(xiàng)目在2023

年年終前陸續(xù)投產(chǎn)，世林120萬(wàn)噸煤制甲醇項(xiàng)目預(yù)計(jì)在2023年5月投產(chǎn)，其項(xiàng)

目會(huì)陸續(xù)在2023年前投產(chǎn)。

我國(guó)目前最大的甲醇裝置一一中海石油建滔化工有限公司年產(chǎn)60萬(wàn)噸的甲

醇項(xiàng)目，已經(jīng)在2023年9月12日正式投產(chǎn)。

這么多百萬(wàn)噸級(jí)甲醵項(xiàng)目落戶鄂爾多斯，其中最重要的因素是鄂爾多斯的資

源優(yōu)勢(shì)。這里有制造甲醇所需要的天然氣與煤。第爾多斯各類可供工業(yè)開采的礦

產(chǎn)就有33種之多，已探明煤炭?jī)?chǔ)量1496億噸，約占全國(guó)總量的1/6、內(nèi)蒙古自

治區(qū)的1/2。假如計(jì)算到地下1500米處，總儲(chǔ)量約1萬(wàn)億噸。

近年國(guó)內(nèi)甲醇項(xiàng)目紛紛上馬尚有一個(gè)重要因素是國(guó)際油價(jià)的上漲，這為甲醇

等清潔能源的發(fā)展帶來(lái)了巨大市場(chǎng)空間。2023年7月，國(guó)家發(fā)改委提出，一般

不再批準(zhǔn)年產(chǎn)規(guī)模在100萬(wàn)噸以下的甲醇項(xiàng)目，此外，國(guó)內(nèi)天然氣供應(yīng)緊張時(shí)甲

醇開工率的制約、成本的增長(zhǎng)、國(guó)際上多套甲醇裝置停建等因素的影響，國(guó)內(nèi)甲

醇價(jià)格一路攀升，目前價(jià)格在3000元/噸左右。

而每噸甲醇的生產(chǎn)成本在800元T000元，假如用煤生產(chǎn)，2.25-2.5噸煤可

以生產(chǎn)1.5T.6噸甲噫；若用天然氣，則1500-1600立方米天然氣可以生產(chǎn)

1.5-1.6噸甲醇。

目前國(guó)內(nèi)6套煤化工基地，其中有4家是煤炭行業(yè)發(fā)起的，其產(chǎn)能規(guī)模均為

甲醇60萬(wàn)噸以上。按照預(yù)算上述6個(gè)規(guī)劃中的項(xiàng)目，其甲醇的噸成本最低600

元，最高850元，再以特有的新工藝聯(lián)產(chǎn)二甲酸，二甲醛的噸成本完全能控制在

2023元以下。

從收益率來(lái)看，甲醇項(xiàng)目的利潤(rùn)率可以達(dá)成30%-40%左右。盡管國(guó)內(nèi)甲醇項(xiàng)

目比較多，但在近幾年內(nèi)，甲醇項(xiàng)目的利潤(rùn)空間還是比較大的。

1.4油制甲醇的生產(chǎn)技術(shù)

英國(guó)牛津大學(xué)宣布，該校開發(fā)出可將反酯化工藝牛產(chǎn)牛物柴油時(shí)的副產(chǎn)物一

甘油直接轉(zhuǎn)化為甲醇的新工藝。

該工藝為直接催化氫解方法，即在緩和條件nooc、2.0兆帕氫壓）下，通

過(guò)負(fù)載貴金屬的新催化材料將甘油轉(zhuǎn)化為甲醇。該校稱，此工藝不會(huì)產(chǎn)生甲烷和

C02,且催化劑選擇性很好，幾乎沒(méi)有副產(chǎn)物。

目前，約90%的甲醇是從化石燃料通過(guò)合成氣反映來(lái)生產(chǎn)的。甘油是生物

柴油和油脂化學(xué)品生產(chǎn)的重要副產(chǎn)物，每加工9公斤植物油會(huì)產(chǎn)生1公斤甘油。

1.5簡(jiǎn)述聯(lián)醇生產(chǎn)技術(shù)

（1）聯(lián)醇生產(chǎn)及其特點(diǎn)

與合成氨聯(lián)合生產(chǎn)甲醇通稱聯(lián)醇，針對(duì)中國(guó)中小型合成氨裝置的特點(diǎn)，在銅

洗工段前，設(shè)立甲醇合成塔，用合成氨原料氣中的CO、0）2及H2合成甲醇。

在合成氨生產(chǎn)中設(shè)立聯(lián)醇工段，是中國(guó)合成氨生產(chǎn)工藝開發(fā)的一種新的配套

工藝，具有中國(guó)特色，既生產(chǎn)氨又生產(chǎn)甲醇，達(dá)成實(shí)現(xiàn)多種經(jīng)營(yíng)的目的，提高經(jīng)

濟(jì)效益。

聯(lián)醇生產(chǎn)的重要特點(diǎn)：

充足運(yùn)用現(xiàn)有合成氨生產(chǎn)裝置，只需添甲醇合成與精儲(chǔ)兩套設(shè)備就可以生產(chǎn)

甲醇，所以投資省、上馬快。在合成氨廠設(shè)立聯(lián)醇生產(chǎn)，不僅可以使變換工段

CO指標(biāo)方框，變換的蒸汽消耗減少，并且可以使銅洗工段進(jìn)口含量減少，銅洗

負(fù)荷減輕，從而使合成氨廠的變換、壓縮和銅洗工段能耗減少。

（2）聯(lián)醇生產(chǎn)的工藝特點(diǎn)

聯(lián)醇生產(chǎn)時(shí)甲醇在合成氨工藝中，與傳統(tǒng)甲醇生產(chǎn)工藝相比具有如下特點(diǎn)：

聯(lián)醇生產(chǎn)串聯(lián)在合成氨工藝中，所以既要滿足合成氨的工藝條件，乂要滿足

合成甲醇的規(guī)定。任何一方工藝條件變化都會(huì)影響合成氨與甲醇合成的生產(chǎn)和操

作，因此在生產(chǎn)中要有補(bǔ)充的調(diào)節(jié)手段，以維持兩個(gè)合成生產(chǎn)的正常進(jìn)行。

由于聯(lián)醇生產(chǎn)串聯(lián)在合成工藝中，合成甲醇后的氣體還需靜制，才干進(jìn)行合

成疑反映，所以原料經(jīng)甲醇合成后必須滿足合成完生產(chǎn)的需要。

與合成氨工藝相比，聯(lián)醇采用銅基催化劑，其抗毒性較差，因此必須采用特

殊的凈化措施，即保證合成甲醇所必須的CO、C02及H2,有要保證總硫含量小

于1.0mL/m3。

（3）聯(lián)醇生產(chǎn)工藝流程

圖表聯(lián)醇生產(chǎn)工藝流程

8一甲?水冷9一甲/分肩10一?后氣分鼻】1一修卷塔■12—?段?，1削或橫分離。|

14-IU?算機(jī),15—令虛??足。，16—冷?塔，”一?冷B,1B-*今成培,19-合以■水冷Hi20-U5MJ8

由變換送來(lái)通過(guò)凈化的變換氣，通過(guò)壓縮機(jī)壓縮后進(jìn)入水洗塔，井水冷器和

油分離器除去其中的油和水后，與甲醇循環(huán)機(jī)出口的循環(huán)氣混合，進(jìn)循環(huán)機(jī)濾油

器進(jìn)一步分離油水后，進(jìn)入活性炭過(guò)濾器，除去氣體中夾帶的少量潤(rùn)滑油、鐵銹

及其他雜質(zhì)，出來(lái)的是比較純凈的甲醇合成原料氣，經(jīng)甲醇合成塔之主、副線進(jìn)

入甲呼合成塔。

原料氣在自熱式甲醇合成塔內(nèi)的走向?yàn)椋河珊铣伤骶€進(jìn)塔的氣體，從塔上

部沿塔內(nèi)壁與催化劑之間的環(huán)隙向卜，進(jìn)入熱互換器的管間，經(jīng)加熱后到塔內(nèi)換

熱器上部，與由塔副線進(jìn)來(lái)，未經(jīng)加熱的氣體混合進(jìn)入分氣盒，分氣盒與插在催

化劑內(nèi)的冷管相連，氣體在冷管內(nèi)受到催化劑層合成反映氣的加熱。從冷管出來(lái)

的氣體經(jīng)集氣盒進(jìn)入中心管。冷管的結(jié)構(gòu)、排列方式、長(zhǎng)度、傳熱面積直接影響

催化劑床層的最佳反映溫度，所以冷管是甲醇合成塔設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。

出塔氣體進(jìn)入水冷凝器，使合成的氣態(tài)甲薛、二甲醛、高級(jí)晦、烷炫:與水冷

凝或溶解為液體，然后再分離其中把液體分離出來(lái)。

2世界甲醇生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展分析

2.1世界氣相甲醇合成工藝發(fā)展?fàn)顩r

甲醇合成的原料氣重要是CO、0)2、H2及少量的N2和CH4,初期重要是以

煤為原料制造。進(jìn)入40年代以后，隨著天然氣的大量發(fā)現(xiàn)，以煤為原料的甲醇

生產(chǎn)受到冷落。但是在南非以煤為原料的甲醇工業(yè)化生產(chǎn)從未中斷過(guò)?？紤]到未

來(lái)能源的發(fā)展及環(huán)境保護(hù)等方面的因素，以煤為原料的甲醇生產(chǎn)工藝又重新受到

人們的重視。現(xiàn)在世界許多公司都以天然氣、煤或重油為原料來(lái)生產(chǎn)甲靜。以天

然氣居多，約占90%以上。根據(jù)操作壓力可分為高壓法、中壓法和低壓法。高

壓法因技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)落后而淘汰。涉及中壓法在內(nèi)的低壓法重要以1CI和Lurgi

兩公司技術(shù)為代表。所用的催化劑基本上是以銅和氧化鋅為主加入鋁或銘的氧化

物。工藝設(shè)計(jì)大同小異，差異之處是在反映器的設(shè)計(jì)和操作單元的組合上。

氣相法工藝流程重要有以下幾種：ICI低壓甲醵合成、Lurgi低壓甲靜合成

工藝、緊湊式轉(zhuǎn)化器的甲醇新工藝

2.2世界液相法甲醇合成工藝分析

液相合成是在反映器中加入碳?xì)浠衔锏亩栊杂徒橘|(zhì)，把催化劑分散在液相

介質(zhì)中。在反映開始時(shí)，合成氣要溶解并分散在惰性油介質(zhì)中才干到達(dá)催化劑表

面，反映后的產(chǎn)物也要經(jīng)歷類似的過(guò)程才干移走。這是化學(xué)反映工程中典型的氣

一液一固三相反映。液相合成由于使用了熱容高、導(dǎo)熱系數(shù)大的石蠟類長(zhǎng)鏈:屋類

化合物，可以使甲醇的合成反映在等溫條件下進(jìn)行，同時(shí)，由于分散在液相介質(zhì)

中的催化劑的比表面積非常大，加速了反映過(guò)程，反映溫度和壓力也下降許多。

由于氣一液一固三相物料在過(guò)程中的流動(dòng)狀態(tài)不同，三相反映器重要有滴流床、

攪拌釜、漿態(tài)床、流化床與攜帶床5種。目前在液相甲醇合成方面，采用最多的

重要是滴流床和漿態(tài)床。

2.3全球低成本甲醇生產(chǎn)技術(shù)的開發(fā)

位于特立尼達(dá)島和多巴哥島的Atlas甲醇裝置是全球產(chǎn)能最大的單套甲醇

生產(chǎn)裝置，其設(shè)計(jì)產(chǎn)能為5000t/d,每噸甲醇的能耗小于32GJ,是一個(gè)具有

技術(shù)和工藝創(chuàng)新性的大型化工項(xiàng)目。

該裝置流程設(shè)計(jì)涉及2臺(tái)發(fā)生蒸氣的反映器和1臺(tái)氣冷反映器。通過(guò)將甲烷

蒸汽轉(zhuǎn)換(SMR)技術(shù)和催化自熱轉(zhuǎn)換(ATR)技術(shù)相結(jié)合，可使甲醇產(chǎn)能增至7500

t/do在兩段甲醇合成工藝中，壓縮合成氣一方面作為冷卻劑從氣冷反映器管內(nèi)

流過(guò)，在下游發(fā)生蒸氣反映器中，預(yù)熱氣體在接近等溫條件下進(jìn)行轉(zhuǎn)化，同時(shí)反

映熱可以用于生產(chǎn)飽和蒸氣。部分轉(zhuǎn)化氣體流過(guò)氣冷反映器管的殼程，流經(jīng)催化

劑床層轉(zhuǎn)化成甲醇。由于熱互換器(用于預(yù)熱合成氣)、反映過(guò)程和旁路有效地結(jié)

合在一起，從而在氣冷反映器中，在催化劑床層段形成了一個(gè)最佳的反映溫度分

布區(qū)域。與傳統(tǒng)的甲醇裝置相比，該裝置的甲醇轉(zhuǎn)化率高、合成氣循環(huán)比低、投

資費(fèi)用少。

由于大部分天然氣是在ATR內(nèi)轉(zhuǎn)化的，所以可以將SMR和燃料氣系統(tǒng)的設(shè)備

設(shè)計(jì)得小一些。ATR技術(shù)的轉(zhuǎn)換爐出口溫度高，故可將SM