甲醇生產(chǎn)工藝及產(chǎn)品現(xiàn)狀-文庫(kù)吧
2025-09-12 12:54 本頁(yè)面
【正文】 謝 ................................................. 13 參考文獻(xiàn) ................................................. 14 2 1． 甲醇發(fā)展現(xiàn)狀 1． 1 甲醇生產(chǎn)工藝的發(fā)展 1923 年德國(guó) BASF 公司首先用合成氣在高壓下實(shí)現(xiàn)了甲醇的工業(yè) 化生產(chǎn)，直到 1965年，這種高壓法工藝是合成甲醇的唯一方法。 1966 年英國(guó) ICI 公司開(kāi)發(fā)了低壓法工藝，接著又開(kāi)發(fā)了中壓法工藝。 1971 年德國(guó)的 Lurgi 公司相繼開(kāi)發(fā)了適用于天然氣－渣油為原料的低壓法工藝。由于低壓法比高壓法在能耗、裝置建設(shè)和單系列反應(yīng)器生產(chǎn)能力方面具有明顯的優(yōu)越性，所以從 70 年代中期起，國(guó)外新建裝置大多采用低壓法工藝。世界上典型的甲醇合成工藝主要有 ICI 工藝、 Lurgi 工藝和三菱瓦斯化學(xué)公司 (MCC)工藝。目前，國(guó)外的液相甲醇合成新工藝具有投資省、熱效率高、生產(chǎn)成本低的顯著優(yōu)點(diǎn)，尤其是 LPMEOHTM 工藝，采用漿態(tài)反應(yīng)器，特別適用于用現(xiàn)代氣流床煤氣化爐生產(chǎn)的低 H2／ (CO＋ CO2)比的原料氣，在價(jià)格上能夠與天然氣原料競(jìng)爭(zhēng)。 我國(guó)的甲醇生產(chǎn)始于 1957 年， 50 年代在吉林、蘭州和太原等地建成了以煤或焦炭為原料來(lái)生產(chǎn)甲醇的裝置。 60 年代建成了一批中小型裝置，并在合成氨工業(yè)的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)了聯(lián)產(chǎn)法生產(chǎn)甲醇的工藝。 70 年代四川維尼綸廠引進(jìn)了一套以乙炔尾氣為原料的 95 kt/a 低壓法裝置，采用英國(guó) ICI 技術(shù)。 1995 年 12 月，由化工部第八設(shè)計(jì)院和上海化工設(shè)計(jì)院聯(lián)合設(shè)計(jì)的 200 kt/a 甲醇生產(chǎn)裝置在上海太平洋 化工公司順利投產(chǎn)，標(biāo)志著我國(guó)甲醇生產(chǎn)技術(shù)向大型化和國(guó)產(chǎn)化邁出了新的一步。 2020 年，杭州林達(dá)公司開(kāi)發(fā)了擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的 JW 低壓均溫甲醇合成塔技術(shù)，打破長(zhǎng)期來(lái)被 ICI、 Lurgi 等國(guó)外少數(shù)公司所壟斷的局面，并在 2020 年獲得國(guó)家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)。 2020 年，該技術(shù)成功應(yīng)用于國(guó)內(nèi)首家焦?fàn)t氣制甲醇裝置上 。 甲醇原料氣的發(fā)展 自 1923 年開(kāi)始工業(yè)化生產(chǎn)以來(lái)，甲醇合成的原料路線經(jīng)歷了很大變化。 20 世紀(jì) 50年代以前多以煤和焦碳為原料； 50 年代以后，以天然氣為原料的甲醇生產(chǎn)流程被廣泛應(yīng)用；進(jìn)入 60 年代，以重油 為原料的甲醇裝置有所發(fā)展。對(duì)于我國(guó)，從資源背景看，煤炭?jī)?chǔ)量遠(yuǎn)大于石油、天然氣儲(chǔ)量，隨著石油資源緊缺、油價(jià)上漲，因此在大力發(fā)展煤炭 3 潔凈利用技術(shù)的背景下，在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)煤 （焦?fàn)t煤氣） 是我國(guó)甲醇生產(chǎn)最重要的原料。 2 甲醇的生產(chǎn)工藝 工業(yè)上合成甲醇工藝流程主要有高壓法和中、低壓法。 高壓法合成甲醇的工藝流程 高壓法工藝流程一般指的是使用鋅鉻催化劑，在高溫高壓下合成甲醇的流程，如圖所示。 1－合成塔； 2－水冷凝器； 3－甲醇分離器； 4－循環(huán)壓縮機(jī)； 5－鐵油分離器； 6－ 粗甲醇中間槽 由壓縮工段送來(lái)的具有 壓力的新鮮原料氣，先進(jìn)入鐵油分離器（ 5），在此與循環(huán)壓縮機(jī)（ 4）送來(lái)的循環(huán)氣匯合。這兩種氣體中的油污、水霧及羰基化合物等雜質(zhì)同時(shí)在鐵油分離器中除去，然后進(jìn)入甲醇合成塔（ 1）。 CO 與 H2在塔內(nèi)于 30MPa 左右壓力和 360～ 420℃溫度下，在鋅鉻催化劑上反應(yīng)生成甲醇。轉(zhuǎn)化后的氣體經(jīng)塔內(nèi)熱交換預(yù)熱剛進(jìn)入塔內(nèi)的原料氣，溫度降至 160℃以下，甲醇含量約為 3%。經(jīng)塔內(nèi)熱交換后的轉(zhuǎn)化氣體混合物出塔，進(jìn)入噴淋式冷凝器（ 2），出冷凝器后混合物氣體溫度降至 30～ 4 35℃，再進(jìn)入 高壓甲醇 分離器（ 3）。從甲醇分離器出來(lái)的液體甲醇減壓至 ～ 后送入粗甲醇中間槽（ 6）。由甲醇分離器出來(lái)的氣體，壓力降至 30MPa 左右，送循環(huán)壓縮機(jī)以補(bǔ)充壓力損失，使氣體循環(huán)使用。 為避免惰性氣體（ N Ar 及 CH4）在反應(yīng)系統(tǒng)中積累，在甲醇分離器后設(shè)有放空管，以維持循環(huán)氣中惰性氣體含量在 15%～ 20%左右。 原料氣分兩路進(jìn)入合成塔。一路經(jīng)主線（主閥）由塔頂進(jìn)入，并沿塔壁與內(nèi)件之間的環(huán)隙流至塔底，再經(jīng)塔內(nèi)下部的熱交換器預(yù)熱后，進(jìn)入分氣盒；另一路經(jīng)過(guò)副線（副閥）從塔底進(jìn)入，不經(jīng)熱交換器而直 接進(jìn)入分氣盒。在實(shí)際生產(chǎn)中可用副閥來(lái)調(diào)節(jié)催化層的溫度，使 H2和 CO 能在催化劑的活性溫度范圍內(nèi)合成甲醇。 低壓法合成甲醇工藝流程 低壓工藝流程是指采用低溫、低壓和高活性銅基催化劑，在 5MPa 左右壓力下，由合成氣合成甲醇的工藝流程，如圖所示。 1－加熱爐； 2－轉(zhuǎn)化爐； 3－廢熱鍋爐； 4－加熱器 5－脫硫器； 6， 12， 17， 21， 24－水冷器； 7－氣液分離器； 8－合成氣壓縮機(jī)； 9－循環(huán)氣壓縮機(jī)； 10－甲醇合成塔； 11， 15－熱交換器； 5 13－甲醇分離器； 14－粗甲醇中間槽； 16－脫輕組分塔； 18－分離塔； 19， 22－再沸塔； 20－甲醇精餾塔； 23－ CO2 吸收塔
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