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甲醇主要生產(chǎn)技術(shù)簡介

Tag：甲醇   生產(chǎn)技術(shù)   簡介  
1、國外甲醇工藝技術(shù)
目前，國外以天然氣為原料生產(chǎn)的甲醇占92% ，以煤為原料生產(chǎn)的甲醇2．3 %，因此國外公司的甲醇技術(shù)均集中于天然氣制甲醇。國際上廣泛采用的先進(jìn)的甲醇生產(chǎn)工藝技術(shù)主要有：DAVY(原I．C．I)、TOPSOE、Uhde、Lurgi公司甲醇技術(shù)等，不同甲醇技術(shù)的消耗及能耗差異不大，其主要的差異在于所采用的主要設(shè)備甲醇合成塔的類型不同。
1.1 DAVY 甲醇技術(shù)特點
DAVY低壓甲醇合成技術(shù)的優(yōu)勢在于其性能優(yōu)良的低壓甲醇合成催化劑，合成壓力：5．0～10MPa，大規(guī)模甲醇生產(chǎn)裝置的合成壓力為8～10MPa。合成塔型式有：第一種，激冷式合成塔，單塔生產(chǎn)能力大，出口甲醇濃度約為4～6 %4vol。第二種，內(nèi)換熱冷管式甲醇合成塔。最近又開發(fā)了水管式合成塔。精餾多數(shù)采用二塔，有時也用三塔精餾，
與蒸汽系統(tǒng)設(shè)置統(tǒng)一考慮。蒸汽系統(tǒng)：分為高壓10.5MPa、中壓2.8MPa、低壓0.45MPa三級。轉(zhuǎn)化產(chǎn)生的廢熱與轉(zhuǎn)化爐煙氣廢熱，用于產(chǎn)生10.5MPa、5100C高壓過熱蒸汽。高壓過熱蒸汽用于驅(qū)動合成壓縮機(jī)蒸汽透平，抽出中壓蒸汽用作裝置內(nèi)使用。
1.2 Lurgi甲醇技術(shù)
Lurgi公司的合成有自己的特色，即有自己的合成塔專利。其特點是合成塔為列管式，副產(chǎn)蒸汽，管內(nèi)是Lurgi合成催化劑，管間是鍋爐水，副產(chǎn)3.5～4．0MPa的飽和中壓蒸汽。由于大規(guī)模裝置如2000MTPD的合成塔直徑太大，常采用兩個合成塔并聯(lián)。若規(guī)模更大，則采用列管式合成塔后再串一個冷管式或熱管式合成塔，同時還可采用兩個系列的合成塔并聯(lián)。
Lurgi工藝的精餾采用三塔精餾或三塔精餾后再串一個回收塔。有時也采用兩塔精餾。三塔精餾流程的預(yù)精餾塔和加壓精餾塔的再沸器熱源來自轉(zhuǎn)化氣的余熱。因此，精餾消耗的低壓蒸汽很少。
1.3 TOPSOE的甲醇技術(shù)特點
TOPSOE公司為合成氨、甲醇工業(yè)主要-的專利技術(shù)商及催化劑制造商，其甲醇技術(shù)特點主要表現(xiàn)在甲醇合成上的有：
甲醇合成塔采用BWR合成塔(列管副產(chǎn)蒸汽)，或采用CMD多床絕熱式合成塔。其流程特點為：采用軸向絕熱床層，塔間設(shè)換熱器，廢熱用于預(yù)熱鍋爐給水或飽和系統(tǒng)循環(huán)熱水。進(jìn)塔溫度為220℃。單程轉(zhuǎn)化率高、催化劑體積少、合成塔結(jié)構(gòu)簡單、單系列生產(chǎn)能力大。合成壓力5．0~10．0MPa，根據(jù)裝置能力優(yōu)化。日產(chǎn)2000噸甲醇裝置，合成壓力約為8MPa。
采用三塔或四塔(包括回收塔)工藝技術(shù)。
1.4 TEC甲醇技術(shù)特點
合成工藝采用ICI低壓甲醇技術(shù)。精餾采用Lurgi公司的技術(shù)。合成采用ICI低壓甲醇合成催化劑。
合成塔：采用TEC的MRF—Z合成塔(多層徑向合成塔)，出口甲醇濃度可達(dá)8 vol。合成塔阻力降小，為0．1MPa。
甲醇合成廢熱用于產(chǎn)生3．5～4．0MPa中壓蒸汽，中壓蒸汽可作為工藝蒸汽，或過熱后用于透平驅(qū)動蒸汽。
1.5 三菱重工業(yè)公司甲醇技術(shù)特點
三菱甲醇技術(shù)與I．C．I工藝相類似，其特點是：采用結(jié)構(gòu)獨特的超級甲醇合成塔。合成壓力與甲醇裝置能力有關(guān)。Et產(chǎn)2000噸甲醇裝置，合成壓力約為8．0MPa。
超級甲醇合成塔特點是：采用雙套管，催化劑溫度均勻，單程轉(zhuǎn)化率高，合成塔出口濃度最高可達(dá)14 vol。副產(chǎn)3．5～4．0MPa中壓蒸汽的合成塔，出口濃度可達(dá)8～10 vol，合成系統(tǒng)循環(huán)量比傳統(tǒng)技術(shù)大為減少，所消耗補(bǔ)充氣最少。
采用2塔或3塔精餾，根據(jù)蒸汽系統(tǒng)設(shè)置而定。
1.6 伍德公司甲醇技術(shù)特點
采用I．C．I低壓合成工藝及催化劑，Et產(chǎn)2000甲醇裝置合成壓力為8．0MPa。合成塔：伍德公司采用改進(jìn)的氣冷激式菱形反應(yīng)器、等溫合成塔、冷管式合成塔。
CASALE公司ARC合成塔(多層軸徑向合成塔)，單系列生產(chǎn)能力最高可達(dá)3000MTPD。合成廢熱回收方式：預(yù)熱鍋爐給水，設(shè)備投資低。等溫合成塔：副產(chǎn)中壓蒸汽的管殼式合成塔，中壓蒸汽壓力為3．5～4．0MPa，單塔生產(chǎn)能力最高可達(dá)12OOMTPD。設(shè)備投資高。
冷管式合成塔：軸向、冷管間接換熱，單塔生產(chǎn)能力最高可達(dá)2000MTPD。設(shè)備投資低�？刹捎�2塔、3塔精餾或4塔精餾，其比較如下：2塔精餾，甲醇回收率為98．5 ，噸甲醇耗1．2噸低壓蒸汽。3塔精餾，甲醇回收率為99%，噸甲醇耗0.47噸低壓蒸汽。4塔精餾，設(shè)甲醇回收塔，甲醇回收率為99.5 ，噸甲醇耗0．45噸低壓蒸汽。
1.7 林德公司甲醇技術(shù)的特點
采用I．C．I低壓合成工藝及催化劑。采用副產(chǎn)蒸汽的螺旋管式等溫合成塔，管內(nèi)為鍋爐水，中壓蒸汽壓力為3．5"-4．0MPa，氣體阻力降低。
其余部分與ICI低壓甲醇類似。
2 國內(nèi)甲醇工藝技術(shù)
我國是煤豐富的國家，甲醇原料采用天然氣和煤的較多。目前產(chǎn)量幾乎各占一半。生產(chǎn)工藝有單產(chǎn)甲醇和聯(lián)產(chǎn)甲醇兩種。聯(lián)產(chǎn)甲醇除在合成氨裝置聯(lián)產(chǎn)甲醇外，還可利用化工廠尾氣或結(jié)合城市煤氣聯(lián)產(chǎn)甲醇。
2．1 國內(nèi)的甲醇造氣技術(shù)
我國以天然氣為原料合成甲醇技術(shù)主要有：一段蒸汽轉(zhuǎn)化工藝和中國成達(dá)公司的純氧兩段轉(zhuǎn)化工藝。我國以煤為原料合成甲醇技術(shù)主要有：固定床氣化(包括Lurgi爐、恩德爐和間歇式氣化爐)、流化床氣化(灰熔聚氣化)、氣流床氣化爐，近幾年引進(jìn)的Texaco水煤漿氣化和Shell粉煤氣化，其中Texaco的氣化引進(jìn)較早，使用的經(jīng)驗較多，國產(chǎn)化率高，投資較省。Shell氣化還沒有使用經(jīng)驗。
2．2 國內(nèi)煤氣凈化技術(shù)
甲醇粗煤氣脫硫脫碳凈化與合成氨是相同的，只是不需要液氮洗。國內(nèi)主要的凈化技術(shù)有低溫甲醇洗、MDEA、NHD，對于中小廠也有脫硫用ADA、PDS，脫碳用熱鉀堿、PC、MDEA技術(shù)。
2．3 合成甲醇和精餾技術(shù)
我國自86年就開發(fā)了低壓甲醇合成和精餾技術(shù)，目前國內(nèi)廣泛采用的管殼式副產(chǎn)蒸汽合成塔和兩塔精餾就源于該開發(fā)，后又推廣了“U”形冷管合成塔，精餾也從兩塔發(fā)展到三塔，既可生產(chǎn)GB338-2004優(yōu)等品精甲醇，又可生產(chǎn)美國O-M-232KAA級精甲醇，含醇污水的處理工藝已取得突破性進(jìn)展，污水處理后可回收利用，故甲醇裝置在正常生產(chǎn)時實現(xiàn)了無含醇污水排放。
近年來，甲醇技術(shù)發(fā)展很快，主要趨向為：① 生產(chǎn)的原料轉(zhuǎn)向天然氣、烴類加工尾氣。從甲醇生產(chǎn)的實際情況核算，采用天然氣為原料比用固體為原料的投資可降低50；采用乙炔尾氣則經(jīng)濟(jì)效果更為顯著。目前國際上，生產(chǎn)甲醇的原料以天然氣為主約占9O ，以煤為原料只占2 。國內(nèi)近年來以煤為原料生產(chǎn)甲醇的比例在逐步上升，這與中國的能源結(jié)構(gòu)有關(guān)。
② 生產(chǎn)規(guī)模大型化，單系列最大規(guī)模達(dá)225萬噸／年，即單系列Et產(chǎn)7500公噸。規(guī)模擴(kuò)大后，可降低單位產(chǎn)品的投資和成本。
③ 充分回收系統(tǒng)的熱量。產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)壓力的蒸汽，以驅(qū)動壓縮機(jī)及鍋爐給水泵、循環(huán)水泵的透平，實現(xiàn)熱能的綜合利用。
④ 采用新型副產(chǎn)中壓蒸汽的甲醇合成塔，降低能耗。
⑤ 采用節(jié)能技術(shù)，如氫回收技術(shù)、預(yù)轉(zhuǎn)化、工藝?yán)淠猴柡图夹g(shù)、燃燒空氣預(yù)熱技術(shù)等，降低甲醇消耗。

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