甲醇

甲醇生产现状及发展

摘要：甲醇是重要的有机化工产品，我国甲醇工业主要以煤为原料，存在规模小、耗能大、生产成本高等不利因素，本文简要介绍甲醇生产工艺的现状和发展趋势。

关键词：甲醇生产工艺发展

引言：在基础有机化工原料中，甲醇消费量仅次于乙烯、丙烯、苯，是重要的大众化工产品和天然气化工产品。它既可以做有机化工原料，有可用于有机合成、农药、医药、涂料、染料和国防工业等领域。随着社会经济的快速增长，能源环境问题日益突出，甲醇做为染料应用的比例越来越大。欧美国家主要采用天然气为原料生产甲醇，该工艺具备投资低、无污染的优点,且无需过多考虑副产物销路我国是煤丰富的国家，甲醇原料采用煤和天然气较多。生产甲醇的原料还可以是乙炔尾气等。

正文：1.甲醇生产、消费的现状与发展

2009年世界甲醇总产能达7350万t／a，同比增长14.7%；产量4580万t，同比增长8. 8%。世界甲醇主要增长区域在我国和中东地区，预计未来这些地方的甲醇产能仍将保持快速增长，2014 年世界甲醇总产能可达12900万t。

近几年我国甲醇产能增长很快，2000年我国甲醇产能为348万t／a，2005 年增加到720万t／a，2009年达到3668 万t／a；2000年到2009年我国甲醇产能年均增长率为29.9%．

2009年世界甲醇消费量4505 万t，同比增长7.6%。

我国甲醇需求迅速增长,消费量已由1998年的2151kt 增长到2005 年的6705. 80kt , 1998～2005 年均增长速度为17. 7%。虽然我国甲醇生产能力已不算低, 但是由于规模小、竞争力差, 每年还是要进口大量的甲醇,除了2002 年进口量达到1800kt以外, 其他年份均在1300～1400 kt , 2005 年进口量为1360kt。近两年国内甲醇产能的大幅增长,使得甲醇的国内满足率大幅上升, 2005 年国内满足率达77%。满足率上升的主要原因是国内经济的快速增长使得甲醇的需求大幅增加。

2.甲醇的生产工艺现状与特点

2.1煤制甲醇

煤与空气燃烧，加入水蒸气使之分解，反应生成氢气和一氧化碳、二氧化碳等，生成半水煤气。气体经过脱硫、变换、脱碳净化后脱除大部分的硫化氢和二氧化碳，氢气和一氧化碳、二氧化碳经铜锌系催化剂催化，高温反应生成甲醇。

2.2中低压法

中低压法使用铜基催化剂，操作压力在5~10MPa 目前，世界上约70%的甲醇生产工艺采用低压法。

由制气、净化、压缩和合成、精致五大部分组成。

2.2.1以乙炔生产的尾气为原料

2.2.2以天然气为原料

2.3联醇法生产甲醇

联醇法是指以合成气为原料生产合成氨的同时联产甲醇的方

法。

原料气经脱硫后进入变换装置，根据甲醇生产和合成氨生产不同的要求，控制变换器出口中CO的含量，一部分原料气经中变后直接进入甲醇生产系统，合成气依次经压缩、脱碳进一步脱硫、压缩、分油后进入甲醇合成塔，从甲醇合成塔出来的混合气经冷凝，分离后边得到粗甲醇。

2.4ICI

此法为以部分原料气作合成塔冷激气，即合成塔内有多次冷激，并使冷激气与反应气均匀混合以控制床层反应温度。合成塔内原料气在低温高活性的铜基催化剂上合成甲醇，反应在230~270℃及舯a下进行。合成塔出口气经热交换器换热，再经水冷分离，得到粗甲醇，未反应气返回循环机升压，完成一次循环。ICI冷激型多段换热式合成塔结构简单，催化剂装卸方便，通过直接通入冷激气调节床层温度，效果良好，也延长了催化剂的寿命；此法采用铜基催化剂，可在低温、低压下操作，抑制了强放热的甲烷气化反应及其它副反应，所以相对高压法而言粗甲醇中杂质含量低，使精馏负荷减轻；采用低压法，可节省动力能耗。但此法存在温度波动较大；冷激气的稀释作用致使原料气单程转化率低；副反应偏多，粗甲醇质量较差；催化剂用量较大，合成塔的单位体积转化率低；循环气量大，能耗高；热能利用效率低等一些不足之处。

2.5低温液相合成甲醇

美国化学系统公司(Chemsystem Ins；)在1975年首先提出开发液相法甲醇合成工艺新概念(Liquid-Phase Methanol Synthesis)，之后21世纪90年代与美国空气化学产品公司合作开发出以C uO–ZnO作为催化剂的浆态床甲醇合成工艺。

所谓液相合成，是在反应器加入热容高、导热系数大的惰性油介质，把催化剂分散在液相介质中，催化剂的比表面积非常大，加速了反应过程，反应温度和压力也下降许多。与传统的气相合成甲醉方法相比较，液相甲醇合成具有以下主要特点：

(1)良好的温度控制能力和移热能力：

(2)高的单程转化率和高质量的甲醇产品：

(3)便利的催化剂在线操作：

(4)较广泛的原料气适应性，传统气相法所用原料气一般C0含量大约为16％，而液相法可达到50％以上：

(5)较高的过程热效率，简单的反应器结构。

因此，液相甲醇合成过程较之传统气相法具有更好的适应性和经济性。

2.6三气制甲醇

以焦炉煤气为原料制甲醇在国外仅见俄罗斯进行过尝试，但由于俄罗斯天然气资源丰富，故难于推广。国内由中国化学工业第二设计院开发焦炉气制甲醇技术已经成熟，第—套建于云南省曲靖市大维焦化制气有限公司年产8万t甲醇的焦炉气制甲醇装置于2003年12月开工建设，2004年12月28日生产出合格的甲醇。该装置的技术

特点：气柜前补入C02从而使心／co得到平衡：压缩机为活塞式：脱硫剂为氧化锌：甲醇合成反应器为均温型：精馏为三塔流程。该装置的投产成功，标志着中国化学工业第二设计院焦炉气制甲醇技术已经成熟，完成了工业化过程。2005年9月5日，建滔(河北)焦化有限公司12万t／a焦炉气制甲醇装置再次顺利开车，进一步验证了该工艺的成熟性及可靠性洲。而综合利用钢铁生产过程中产生的三气工业化生产甲醇，目前国内尚未有相关文献报道。

该法特点：

(1)利用焦炉气、转炉气制备甲醇合成气进而合成甲醇，提氢后的富甲烷焦炉气和低热值的高炉气混合配置成符合工业燃料气标准的燃料气返回公司燃料气管网的工艺是可行的

(2)从焦炉气中分离氢采用变压吸附(PsA-Hz)技术能够满足分离氢气的要求并且变压吸附技术先进、适用，是国内开发出来的先进气体分离技术，能够满足项目的要求。

(3)甲醇合成技术采用低压气相合成技术，是国际上普遍采用的甲醇合成技术，技术成熟适用。合成塔采用国内自主开发的低压均温合成塔，满足工业化生产的要求，同时具有自主知识产权，经国内大型甲醇厂成功使用，说明技术先进、成熟、适用，同时节省投资。蒸馏及各类净化技术都能够满足生产的要求。

(4)利用三气作为原料气合成甲醇的总工艺流程符合梅山公司的具体情况，从焦炉气中分离出氢，提气后的富甲烷焦炉气和低热值的高炉气混合配置成符合工业燃料气标准的燃料气返回公司燃料