甲醇合成反应器

包头师范学院
本科毕业论文
题目：低压法合成甲醇反应器
性能比较
学生姓名：樊巨强
学院：化学学院
专业：应用化学
班级：08级一班
指导教师：李军湘副教授
二〇一二年五月
摘要
随着当今世界石油资源的日益减少和甲醇单位生产成本的降低，发展使用甲醇作为新的替代燃料，已成为一种趋势。

本文概括论述了当今世界工业生产上已应用的各类大型甲醉合成塔，主要对低压法甲醇合成塔在生产甲醇工艺流程中优点，使用条件、范围等做了研究，包括英国的ICI绝热型冷激塔，德国的Lurgi管壳式反应器、林德螺旋管反应器，丹麦的托普索绝热径向合成塔，日本TEC的MRF—Z型反应器、三菱瓦斯/三菱重工的超转化反应器，瑞士卡萨利卧式甲醇反应器，美国的APCI浆态床反应器以及国内林达公司、华南理工研发与改进的甲醇合成反应器。

并且对适宜应于在内蒙古地区的低压法甲醇合成塔类型做出分析。

关键词：甲醇；反应器；低压合成塔
As the world 's dwindling oil resources and reduce the production cost of methanol unit, development of methanol as a new alternative fuel, has become a trend.
This paper briefly discusses the current world industrial production has been applied for all kinds of large-scale methanol synthesis tower，Mainly on the low pressure methanol synthesis tower in methanol production process advantages, conditions, scope varied research。

Such as: Linda low pressure methanol synthesis tower, ICI chill type reactor, Lurgi shell-and-tube reactor, HTAS shell-and-tube reactor, TEC MRF - Z type methanol reactor, Linde spiral pipe reactor, Mitsubishi Gas / Mitsubishi super conversion reactor, Casale horizontal reaction of methanol, APCI slurry bed reactor, Japan MRF new type of methanol synthesis tower。

And is suitable for application in Inner Mongolia area of low pressure methanol synthesis tower type analysis。

Key words：Methanol; Reactor; Low pressure synthesis tower
引言 (4)
1．甲醇合成发展概述 (5)
2．甲醇合成工艺流程的分类 (5)
2．1高压合成工艺 (5)
2．2低压合成工艺 (5)
2．3中压合成工艺 (5)
3．低压法合成甲醇的反应器 (6)
3．1 国外主要甲醇合成反应器 (6)
3．1．1英国的ICI绝热型冷激塔 (6)
3．1．2 德国Lurgi管壳式反应器 (7)
3．1．3德国林德螺旋管反应器 (9)
3．1．4 丹麦的托普索绝热径向合成塔 (10)
3．1．5 日本TEC的MRF—Z型甲醇反应器 (11)
3．1．6 日本三菱瓦斯/三菱重工的超转化反应器 (12)
3．1．7 瑞士卡萨利卧式甲醇反应器 (13)
3．1．8 美国的APCI浆态床反应器 (13)
3．2 国内开发的甲醇低压合成塔 (15)
3．2．1杭州林达公司开发的低压甲醇合成塔 (15)
3．2．2由华东理工大学开发的一系列甲醇反应器 (16)
4．内蒙古地区主要应用的甲醇反应合成器 (17)
结论 (18)
参考文献 (19)
致谢 (20)
引言
我国甲醇生产历史已有40多年，虽已形成了年产约3.9Mt的能力，但总体表现为装置生产能力偏小，经济技术指标落后，成本高，效益差。

随着国内甲醇市场需求的快速发展，我国甲醇生产的技术水平亦将会很快得到提高。

在未来几年里内蒙古地区计划新建若干大型甲醇生产工业园区。

甲醇合成反应器是甲醇合成生产的心脏设备，因而本文将通甲醇生产中所应用的主要塔型进行分析，希望能对在内蒙古地区新建的甲醇生产厂家在甲醇合成塔选型方面有所裨益[1]。

1．甲醇合成发展概述
甲醇是一种重要的基本有机化工原料，其用途十分广泛。

合成甲醇可采用石脑油、减压渣油、煤和天然气为原料，在天然气丰富的地区，前几种原料的生产成本均无法与天然气竞争。

天然气合成甲醇的各项经济指标要优于其他原料，适于加压转化，是合成甲醇最理想的原料。

20世纪80年代以来，国外甲醇装置向大型化方向发展。

甲醇的经济规模对投资与产品成本影响较大，一般来讲装置规模越大，产品成本越低。

近10多年来，世界合成甲醇技术有了很大的发展，其趋势为原料路线多样化、生产规模大型化、合成催化剂高效化、气体净化精细化、过程控制自动化以及联合生产普遍化，从而使合成技术更加优化。

2．甲醇合成工艺流程的分类
甲醇合成按其压力[2]分类可分为高压合成工艺、中压合成工艺和低压合成工艺。

当今甲醇生产技术主要采用中压法和低压法两种工艺，这两种方法生产的甲醇约占世界甲醇产量的80%以上。

2．1高压合成工艺
高压法是最初生产甲醇的方法，采用锌铬催化剂，反应温度360-400℃，压力19.6～29.4MPa。

高压法由于原料和动力消耗大，反应温度高，生成粗甲醇中有机杂质含量高，而且投资大，其发展长期以来处于停顿状态。

2．2低压合成工艺
是20世纪60年代后期发展起来的甲醇合成技术，低压法基于高活性的铜基催化剂，其活性明显高于锌铬催化剂，反应温度低(240-270℃) ，压力5.0～8.0 MPa。

在较低压力下可获得较高的甲醇收率，且选择性好，减少了副反应，改善了甲醇质量，降低了原料消耗。

此外，由于压力低，动力消耗降低很多，工艺设备制造容易，综合能耗较低、单反应器生产能力大等优越性，因此在近几年来国内外大型甲醇装置中被普遍采用。

也是本文主要研究反应器。

2．3中压合成工艺
随着甲醇工业的大型化，如采用低压法势必导致工艺管道和设备较大，因此在低压法的基础上适当提高合成压力，即发展成为中压法，压力9.8～12.0
MPa。

中压法仍采用高活性的铜基催化剂，反应温度与低压法相同，但由于提高了压力，相应的动力消耗略有增加。

3．低压法合成甲醇的反应器
目前，国内外使用的低压甲醇塔主要有英国的ICI绝热型冷激塔、德国Lurgi管壳式低压合成塔、丹麦托普索低压径向合成塔、日本东洋(TEC)工程公司MRF低压合成塔、瑞士卡萨利IMC低压合成塔等。

国内开发的有杭州林达公司的低压均温合成塔、华东理工大学绝热等温低压合成塔等。

3．1 国外主要甲醇合成反应器
国外应用及开发最早、技术成熟、应用最广泛的低压甲醇反应器当属英国ICI、德国Lurgi与Linde AG、丹麦托普索、日本的TEC的MRF—Z与三菱瓦斯/三菱重工以及美国的APCI的浆态床等反应器。

这些装置在国内外很多甲醇生产装置上得到应用。

3．1．1英国的ICI绝热型冷激塔
ICI冷激型甲醇合成塔是针对使用51-1型铜基催化剂的时空产率低、催化剂用量大、床层控温困难、催化剂易失活等缺陷而开发的一种绝热型轴向流动的低压合成反应器,其结构简单,由塔体、喷头、菱形分布器等组成如图1[3]。

表 1 ICI低压反应器于高压反应器主要参数对比
项目催化剂
温度
/O C
压力
/Mpa
副产物
/%
能耗
/GJ.t-1
高压法低压法ZnO—Cr2O
Cu—ZnO—
Al2O3
350
255
35
5-10
2-5
0.2
42
36
该合成反应器需要合成气预热到230～250℃进入反应器,段间用菱形分布器将冷激气喷入床层中间降温。

根据规模大小,反应器一般有3～6个床层,典型的是4个,上面3个为分开的轴向流床,最下方为轴—径向流床,在5MPa、230～270℃条件下合成甲醇。

ICI低压反应器与高压反应器的对比见表1[4]。

图1 ICI 冷激型甲醇反应器
与高压反应器相比，该类反应器的特点是:①结构简单,塔内未设置电加热器或换热器,催化剂利用效率较高；由于采用菱形分布器,保证了反应气体和冷激气体的均匀混合,使同一床层温差控制变得容易；②适用于大型化甲醇装置,易于安装维修；③催化剂选择余地大,可使用国内外生产的多种型号催化剂,如美国UCIC79-2和G106催化剂, ICI 生产的ICI51-1、51-2、51-3催化剂,国内西南化工研究院开发的C302和兰化院生产的NC 系列催化剂等。

该类反应器的缺点是:①床层温度随其高度的变化而不同,床层温度波动较大,致使不同高度的催化剂活性不同,催化剂的整体活性不能有效发挥,其时空产率和经济效益表现较低；温度控制不好时,易导致催化剂局部过热而影响催化剂的使用寿命；②反应器结构松散,出口的甲醇浓度低,导致大部分原料气不能参与合成反应,必须保持10倍左右的循环气量,压缩功能耗高(约占总能耗的24% ),同时相同产能的反应器体积比Lurgi 反应器大,其一次性投资也比Lurgi 的多；③能源利用不合理,不能回收反应热,产品综合能耗较高；④催化剂时空产率不高,用量大。

3．1．2 德国Lurgi 管壳式反应器
至今，采用Lurgi 管壳式反应器专利已建成的甲醇装置有26套，其中日产1000～2000t (含1000t)的装置有8套，日产2000t 以上(含2000t)的有8套，已投产的最大设计能力为日产2580t(年产850kt ，位于特立尼特和挪威)。

为此，Lurgi 在2000年与特立尼特和2001年与伊朗签定的2套5000t/d
甲醇技术转让冷激
合同里 (分别于2003年和2004年投产)，都采用Lurgi 最新提出的超大规模联合反应器—气冷反应器串联1个原来的管壳式反应器(水冷反应器)。

鲁奇塔如图2，设计条件一般为:操作压力 5.2～7MPa ，操作温度230～255℃。

列管式反应器(管壳式)有管内装催化剂、管间用沸腾水移去反应热和在管间装催化剂、管内走水2种类型。

2种类型的气体在塔内的流向都呈轴向流。

图2 Lurgi 合成塔
该类塔的特点是：①床层内温度比较平稳，除进口处有一定温升(从230℃升至255℃)，大部分床层温度均处于250～255℃，塔中下部位温度变化小(热点温差一般不超过15℃)；由于传热面积与床层体积比大(约80m 2/m 3)，移热迅速，同平面温差较小，有利于延长催化剂的寿命，并允许原料气中含有较高的CO ；②能准确、灵敏地控制反应温度，该反应器床层温度是通过调节蒸汽汽包压力来控制的，灵敏度高达0.3℃；③与冷激型反应器相比，合成效率较高，合成塔出口甲醇含量高，循环气量少；④以较高位能回收反应热，可副产约
2.1～
3.5MPa 的中压蒸汽(压力随催化剂型号和使用时间而定)。

该类塔不足的是：①结构相对比绝热型复杂，设备制造费用相对较高；②虽然塔压降较ICI 小，但气体在该塔内呈轴向流，塔压降仍比径向流大；③反应曲线与后面将要论述的等温型或均温型反应器相比，偏离最佳温度曲线仍较远。

对于催化剂装在管内的管壳式反应器，还存在着2点不足：①由于管数较多，催化剂不容易装填均匀，催化剂的装卸也相对较困难；②随着运行时间的
增加，管内装的催化剂收缩较大，管上部出现较大的空间，合成气体先吸热， 蒸汽
水
进人催化剂床层反应后才能放热，整体热利用不尽合理[5]。

3．1．3德国林德螺旋管反应器
Linde AG 公司开发出最新的节能型甲醇生产方法—Variobar 法[6]。

Linde 新工艺采用了一种新型节能等温塔，该塔为盘管内沸腾水冷却的单段等温塔如图3。

在塔内，螺旋蛇管放置在催化剂层中,从蛇管下部加入约4.5MPa 的锅炉水，而从上部排出中压蒸汽(3.5 MPa)和循环水。

合成气从塔上部进入，经催化剂层从下部排出。

塔内使用BASF 公司的S3-85型催化剂。

蛇管安装在芯柱上，管内设有隔板和连接件,在高气流密度下排除了振动问题。

管子在运行条件相同时，1 m 2塔表面的传热面比传统的套管式增加30%~50%。

合成塔给定工作压力为10 MPa ，催化剂装填量约100 m 3。

回收反应热的蛇管均匀配置在压力容器内，与上下半球形总管相连。

由于使用粒度为5 mm ×5 mm 的催化剂，其装填容易。

并且于1984年在美国GGC 的普拉克明工厂建立了1套520 t/d 甲醇的工业装置，合成压力为5 MPa ，负荷达设计能力的140%，节能显著，依靠回收利用塔内的反应热，可年产20万t 工艺蒸汽。

图3 林德螺旋管反应器
该塔的设计目标：①催化床层等温操作，提供最佳的动力学条件；②操作的可靠性，特别是在催化剂还原、开工、部分负荷和停车的情况下；③避免合成塔壳体、冷管和管板在机械设计上的热应力；④降低催化剂床层的阻力降，
三室
以减少循环压缩机的动力消耗；⑤单系列大型化；⑥低投资。

此外其改进的螺旋管节能等温合成塔由Linde公司和美国纽约市Lotepro 子公司共同设计和制造，新塔总重量约140 t，管子用1.454 1牌号钢制造。

该塔制造、安装和投产时间为16个月。

1988年在BASF的720 t/d甲醇装置上，用Linde型等温合成塔取代老塔，仍用BASF的S3-85型催化剂进行操作，超产20%。

这证明Linde螺旋管等温合成塔性能良好。

之后，该公司还制造3台能力为700 t/d和1台750 t/d的Linde等温合成塔。

Linde型等温合成塔优点：①等温操作减少了对催化剂的热应力，从而提高了它的寿命；②通过控制蒸汽压力，可方便地调节合成塔的操作温度；③在各种操作条件下，特别是开工、部分负荷或有外界干扰时，水循环系统可保证温度的绝对稳定；④催化剂还原容易，没有过热的危险；⑤合成压力可在宽广的范围内选择；⑥不需开工锅炉；⑦可为各种不同的气体组成进行设计；⑧原则上该合成塔可用于其他放热催化反应，如生产高级醇等；⑨合成塔温度剖面与理想的动力学条件相对应，从而增加了甲醇收率；⑩催化剂的分布和等温反应过程降低了催化剂床层的阻力降。

3．1．4 丹麦的托普索绝热径向合成塔
托普索公司为适应大型甲醇装置的需要，近年来开发了三塔绝热径向合成塔串联的合成流程如图4，塔间用水移热，在60万t/a以下的装置中可以单塔运行，并且入塔新鲜气先经过保护催化剂，确保新鲜气彻底脱硫、脱砷,然后与循环气混合后进入合成塔。

由于该公司选择高活性、高选择性、高操作弹性的催化剂(MK-121)，可在单塔体积不大的情况下，装填30~40 m3催化剂即可生产50~60万t/a甲醇。

与其他工艺相比，托普索工艺中合成塔的进出口温差较小，仅为32℃，塔的单层转化率高，可达到15%，其他工艺的单层转化率最高仅为7% ~8%;该工艺的催化剂装填量相对较少，同等条件下仅用29. 9 t而其他工艺需要60 t 左右。

但该工艺为了确保脱硫，新鲜气与循环气只做到了缸外混合，与缸内混合相比，压缩时高压段与循环段匹配有一定的难度。

反应器可副产1.5~2.5MPa 的低压蒸汽。

国内神华包头煤制烯烃项目采用该工艺技术，单系列能力为180万t甲醇/年[7]。

1 压缩机
2 换热器
3 硫保护器
4 反应器 5冷却器 6 闪蒸灌
7 水泵 8 气包 9分离器 10 排污灌
图4 托普索低压甲醇合成的工艺流程图
3．1．5 日本TEC的MRF—Z型甲醇反应器
MRF反应器是日本东洋公司与体本三井化学公司联合开发的一种多段、间接冷却的径向反应器，由壳体、催化剂床层、催化剂筐、列管及集气盒组成。

冷却管的排列是MRF反应器的专利。

并且在我国四川维尼纶厂的2套甲醇装置以及四川泸州天然气化工厂的40万t/a甲醇装置均采用该反应器。

反应器外形为圆筒状，有上下2个端盖，下端盖可以拆卸，以便于将中心集气管抽出，使催化剂装填和内部设施检修更加方便[8]。

反应器内装有1个直径较小的内胆用以改变物料流向，在其中心，轴向安装1个带外壳的集束管，用于收集反应后的气体，外壳开有直径小于催化剂颗粒的小孔，收集的反应气沿径向从外壳上的小孔流入，管束内通过反应后的高温气体。

反应器内还装有冷却管束和催化剂托架，沿轴心均匀布置。

冷却管束为双层同心管，沸水从内管导入内外管间的环隙吸引反应热后生成高压蒸汽驱动蒸汽透平。

催化剂装填在冷却管束外面,垂直地安装在催化剂床层，与水平径向流动的合成气垂直。

锅炉给水从炉底通入冷却管,产生的蒸汽汇集在蒸汽室内。

冷管是MRF反应器的核心部件，MRF反应器与普通反应器的对比见表2 [8]。

表 2 MRF—Z反应器与普通反应器对比
项目MRF—Z反应器其它反应器
催化剂的相对体积
反映其数量/台
天然气及催化剂相对费用反应器相对总量
反应器内总管数
相对换热面积
天然气消耗量0.68
1
0.92
1.25
950
0.91
0.93
1.00
1
1.00
1
1.00
1.00
该反应器的优点是：①由于气体径向流动，流道短，空速小，因此压降也较小，约为轴向反应器的1/10；②合成气垂直流经冷却列管,床层与冷管之间的传热效率较高；③单程转化率较高，循环气量较小；④由于压降降低以及循环气量减少，合成循环系统的能耗从冷激反应器的111. 6 MJ/t降低到57. 6MJ/t。

其缺陷是：催化剂床层的温度难以控制，沿径向离冷却管越远的催化剂越容易出现因局部过热现象，从而产生石蜡、氨、甲胺等，使粗甲醇的杂质含量增高。

3．1．6 日本三菱瓦斯/三菱重工的超转化反应器
日本三菱重工业公司和三菱瓦斯化学公司共同开发出新型超转化率合成塔如图5。

其甲醇合成塔为一种简单的立式双套管换热器，是Lurgi列管合成塔的改进型。

催化剂装在内外管间的环形空间中，锅炉水在管间循环。

合成气从塔下送入,通过内管向上，并被催化剂层的反应热预热。

预热后的合成气从上方进入催化剂层。

催化剂层外侧用锅炉水冷却。

沿内管和外管流动的气流是相反的，合成气进入催化剂层的入口温度最高，在向出口流动的过程中逐渐降低。

类似的温度分布可保证最佳的反应速度，可在降低催化剂用量的情况下获得高的转化率。

工业规模的合成塔是一压力容器，内装许多套管。

新型合成塔的主要特点[9]：
优点①单程转化率高，空速5 000 h，合成压力8 MPa时，出口处甲醇浓度为14%;②能源回收利用率高，1 t甲醇回收1 t、4 MPa蒸汽。

新鲜合成气在塔内预热，从而流程中可省去换热器。

缺点①该塔催化剂装量少，仅占合成塔容积的14%。

塔结构复杂，每根
内管均需用挠管与集气管连接，以消除热应力; ②催化剂装在套间,给催化剂的装卸、设备的安装、检修均带来不便。

图5 MGC/MII 超转化率合成塔
3．1．7 瑞士卡萨利卧式甲醇反应器
卡萨利(Casale SA) 卧式甲醇合成塔属绝热式段间换热反应器，合成气为轴一径向流，与ICI 不同的是卡萨利为卧式。

合成塔一般由4个催化床层组成，床层间采用间接换热(换热器设在合成塔里，2个工艺冷凝液换热，1个采用气一气换热)，工艺冷凝液用泵强制打循环，加热后供一段转化炉前的天然气饱和用或直接产生低压蒸汽供精馏用。

合成塔操作压力为7～8MPa.。

该卧式甲醇反应器的特点是床层阻力比ICI 的小，但比完全意义上的径向流大；塔径小于Lurgi 塔。

不足的是:属绝热反应，反应曲线离平衡曲线较远，合成效率相对较低；床间一般只有3个换热器，同一床层的热点温差较大；与汽包式(如TEC 的MIF 一Z 型、Lurgi 管壳式等)相比，属低位能回收。

俄罗斯陶里亚地TOAZ 化学联合企业于2000年建成的1350t/d 精甲醇装置(原凯洛格型1360t/d 合成氨装置改造而来)和目前正在建设的400kt/a 甲醇装置都采用了卡萨利卧式甲醇反应器。

3．1．8 美国的APCI 浆态床反应器
浆态床甲醇合成技术是由美国能源部、电力研究院、
空气产品和化学系统
公司4家合作开发。

早在70年代中期，美国化学系统公司便开始了浆态床合成甲醇的研究，至今已在得克萨斯州美国能源部试验厂5~8 t/d装置上实现了连续操作,步入了实用化阶段。

1989年12月21日美国能源部宣布，浆态床甲醇合成技术已被选为第3轮13个净煤技术开发项目(DOE CCT-Ⅲ)之一。

DOE CCT-Ⅲ空气产品将与达科他气化公司合作，在北达科他Beulah的大平原煤气化厂共同设计、建造、操作1套500 t/d的浆态床甲醇合成技术的工业示范装置，项目经费为2.137亿美元。

它的成功是煤炭间接液化技术获得实际应用的重要里程碑。

图6 浆态床合成塔
浆态床合成塔如图6的反应热由内部热交换器控制，内部热交换器是由与两端直径41 cm的圆环相连接,若干直径25.4 mm的平行垂直管组成，其截面积仅为合成塔截面积的 3.5%，不会影响合成塔的水力学行为。

气液分离由合成塔上部的自由空间和旋风分离器完成。

合成气通过环形气体分布器进入合成塔，在保持高浓度催化剂浆液悬浮的同时，又保持了紧密的气液接触，改进了传质。

浆态床合成塔有效地改善了合成过程的传热状态，合成塔基本在等温下操作如表3，允许合成反应在较高的单程转化率下进行，明显降低了循环、压缩系统的能耗，提高了热效率，浆态床合成甲醇的操作弹性大，对不同型号的气化炉产生的原料合成气适应性良好。

特别是在高浓度催化剂浆液和高气速操作
条件下，催化剂产率和合成塔产量都比较高，对改进过程的经济性有明显效果。

浆态床法将有可能成为由煤或天然气合成甲醇最有效和最经济的方法。

存在的主要问题是催化剂的活性随运转时间的延长而不断下降，催化剂活性的保持已成为浆态床法实现工业化的关键。

表3 浆态床煤制甲醇合成塔的操作条件
合成塔1a 合成塔1b 合成塔1c
直径/m
L/D
空速/L·(h·kg催化剂)-1操作压力/Mpa
操作温度/o C
X CO/%
X CO2/%
循环
甲醇生产份额/%
4.55
4.5
10000
10.68
250
63.9
无
60
3.84
5.2
10000
10.27
250
61.6
4.76
有
28
3.10
5.8
10000
9.65
250
53.9
8.70
有
12
3．2 国内开发的甲醇低压合成塔
在我国，鉴于国家能源安全战略方针的考虑和大力发展煤化工和醇醚清洁燃料的进展！目前国内甲醇反应器的研究在不断前进，规模不断扩大！其中以杭州林达公司的均温低压甲醇合成塔、华南理工大学等开发的一系列甲醇反应器为主。

3．2．1杭州林达公司开发的低压甲醇合成塔
国内的甲醇合成塔以杭州林达公司为代表。

杭州林达公司的U型管均温(JW)型甲醇合成塔是我国拥有自主知识产权的气—气换热型甲醇反应器如图7。

近年来该合成塔已在哈气化成功应用，并初步取得成效。

合成气从塔顶入塔后，经分气管分布进人冷管，冷管在塔底呈U型后再进入催化床层，从而使气体升温至230℃左右，再出冷管进催化层反应，到底部
出塔。

JW 型副产的蒸汽压力约1Mpa 。

图7 林达均温型甲醇合成塔
该类塔的特点是：①结构较简单；②催化床层温差相对较小；③CO 单程转化率较高。

不足的是：①反应器内只有气—气换热，热能利用率不高；②气体在塔内呈轴向流动，阻力降较径向流大；③由于冷管呈U 型，在U 型管的2个端口温差约60℃;④在已有的装置中，副产的蒸汽压力仅0.8~1MPa ，用于精馏。

林达公司生产的其它低压反应器，如，前置式副产蒸汽反应器于1994年开发成功，该反应器由催化剂筐、换热器和锅炉组成。

首套装置于1994年在广州氮肥厂成功投运,目前有7套装置应用,其中5万t/a 的装置4套，塔径φ1 400mm ，3万t/a 年的装置2套，塔径φ1 200mm ，7万t/a 的装置1套。

这是一项采用我国低压甲醇合成塔技术改造国外引进甲醇塔的成功实例，自运营以引起国内不少厂家的关注。

其年产180万吨大型甲醇合成技术方案已报送国家科技部拟组织落实[11]。

采用林达公司专利技术的单台日产2000吨卧式甲醇合成塔研发和示范项目已列入国家科技支撑计划，目前已在积极实施过程中。

3．2．2由华东理工大学开发的一系列甲醇反应器
（1）绝热-管壳式甲醇反应器由绝热段与管壳段组成，是基于Lurgi
列管
进塔
出塔
式反应器的改进型并有一定创新。

为了解决Lurgi反应器的壁效应问题，将原反应器的列管从38根增加到44根，高度不变，改变了床层内径与催化剂颗粒直径之比，在相同产能时，反应器体积较小，可节约设备投资。

催化剂填充在管壳段，反应热传给管外的沸水，以蒸汽的形式回收热量，通过调节蒸汽压力来实现催化床的等温分布。

（2）内冷-管壳式反应器具有单系列产能大、能量利用合理、副产蒸汽及床层温度合理等优点。

该合成反应器已经获得了专利，并在兖矿鲁南化肥厂100 kt/a甲醇合成装置中成功应用。

该反应器由主反应器和副反应器组成。

副反应器为内冷反应器，主反应器为管壳式反应器。

原料气经副反应器的冷管升温后进入主反应器的列管内催化床，在接近等温条件下反应，反应放出的热量通过壳程的冷却水撤出。

反应后气体从主反应器出来后又进入副反应器的催化层继续反应。

此时反应已进入后期，反应的温度低于主反应器催化床的反应温度，对化学平衡比较有利。

该反应器有助于提高产品收率和原料转化率，提高了催化剂使用寿命。

（3）径向流动反应器由华东理工大学和宁波设计院在国外径向反应器和副产蒸汽反应器的基础上，开发的一种径向副产蒸汽固定床甲醇合成反应器。

该反应器在径向反应器内设置了1组水冷管，使反应产生的热量以蒸汽的形式撤出。

据称,该反应器与轴向反应器相比,同产能下，可减少催化剂用量20% ~30%，有效利用率可提高15% ~20%，是一种具有较大工业化前景的大型甲醇合成反应器。

4．内蒙古地区主要应用的甲醇反应合成器
在内蒙古自治区内煤资源丰富，正在开采的煤矿数量大、质优，拥有如此良好的基础，近几年内蒙古的煤化工发展迅速。

用煤生产甲醇也得到了迅速的发展。

目前为止，在内蒙古自治区所用的大型甲醇合成塔主要以进口的ICI冷激型反应器、Lurgi的管壳式反应器等为主，而国内的以杭州林达公司的均温低压甲醇合成塔为代表也在内蒙古甲醇生产工艺的到了应用。