【導(dǎo)讀】量僅次于乙烯、丙烯和苯，居第四位。廣泛用于有機(jī)中間體、醫(yī)藥、農(nóng)藥、染料、涂料、塑料、合成纖維、合成橡膠等其它化工生產(chǎn)中，并還用作溶劑和工業(yè)及民用燃料等。目前甲醇用于化工生產(chǎn)的產(chǎn)品達(dá)。噸，裝置平均開工率為%。其中南中美洲是世界上最大的甲醇生。中東歐、西歐等。本的甲醇裝置由于經(jīng)濟(jì)性的原因，已逐步減產(chǎn)或關(guān)閉，轉(zhuǎn)而進(jìn)口甲醇。趨勢將會進(jìn)一步發(fā)展。預(yù)計(jì)在今后一段時期內(nèi)世界甲醇的生產(chǎn)能力仍將有較大的增長，特別是在中東等天然氣資源豐富的國家或地區(qū)。這些國家將利用當(dāng)?shù)?。廉價的油氣資源，建設(shè)一系列超大型的甲醇生產(chǎn)裝置。2020年，世界甲醇的消費(fèi)量為萬噸。的年均增長速度，MTBE方面的需求量則有較大程度的下降，為%，度，整個亞太地區(qū)甲醇的年均增長率將達(dá)到%。低到%左右，因此，屆時甲醇的市場競爭將會十分激烈。和2020年由于甲醇需求旺盛、價格高，開工率上升到近年來的高峰，乏競爭力，造成開工嚴(yán)重不足。

　　

【正文】 發(fā)生蒸汽，根據(jù)反應(yīng)的放熱速率和移熱速率，合理選擇冷卻管的數(shù)量和間距，則使反應(yīng)過程按最佳溫度線進(jìn)行。 MRF反應(yīng)器有以下特點(diǎn)： —— 氣體徑向流動，流道短，空速小，因此壓降很小，約為軸向反應(yīng)器的十分之一。 —— 床層與冷管之間的傳熱效率也很高，每噸甲醇能產(chǎn)生 1 噸多蒸汽（在給水預(yù)熱的條件下）。 —— 單程轉(zhuǎn)化率高，循環(huán)氣量小。 —— 反應(yīng)過程按最佳溫度線進(jìn)行。 （ 4）絕熱式甲醇合成塔 對于大型或超大型的單系列甲醇裝置，丹麥 Topsoe 公司采用 3 臺串聯(lián)絕熱式甲 醇合成塔，在第一、第二甲醇合成塔出口設(shè)廢熱鍋爐回收熱量，第三甲醇合成塔出口氣體預(yù)熱第一甲醇合成塔的人口氣體。Topsoe 公司的絕熱式甲醇合成塔與多段激冷式合成塔相比有以下特點(diǎn)： —— 較高的單程轉(zhuǎn)化率。 —— 較低的催化劑用量。 —— 熱量回收好。 —— 設(shè)計(jì)簡單，設(shè)備制造容易，便于運(yùn)輸。 —— 單系列生產(chǎn)能力大。 —— 缺點(diǎn)是設(shè)備臺數(shù)多，流程復(fù)雜，投資較大。 （ 5） Casale軸徑向混合流合成塔 Casale 開發(fā)的大型軸徑向甲醇合成塔的主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： —— 環(huán)形的催化劑床頂端不封閉，側(cè)壁不開孔，造成催化劑床層上部氣流的 軸向流動 —— 床層主要部分氣流為徑向流動； —— 催化劑筐的外壁開有不同分布的孔 ,以保證氣流分布； —— 各段床層底部封閉，反應(yīng)后氣體經(jīng)中心管流入合成塔外的換熱器 ,回收熱量。 由于不采用直接冷激，而采用塔外熱交換，各床層段出口甲醇濃度較高，所需的床層段數(shù)較少。由于床層阻力降的明顯減少（比 ICI軸向型塔減少 24%），所以可增加合成塔高度和減少壁厚，可選用高徑比的塔，以降低造價。與冷激式絕熱塔相比，軸徑向混合流塔可節(jié)省投資，簡化控制流程，減少控制儀表。 軸徑向合成塔的缺點(diǎn)是催化劑筐需要更換，催化劑裝卸復(fù)雜。優(yōu)點(diǎn)是大 型化的潛力大。軸徑向合成塔的生產(chǎn)能力取決于塔的高度，合成塔過高造成催化劑裝卸困難。一般塔高為 16m，相應(yīng)的生產(chǎn)能力為5000 t/d。 總之，上述各種合成塔都有工業(yè)化裝置的業(yè)績，各有優(yōu)缺點(diǎn)，技術(shù)上都是成熟的?？筛鶕?jù)甲醇裝置的規(guī)模，建廠的地點(diǎn)，以及運(yùn)輸?shù)葪l件，再針對各種合成塔的特點(diǎn)進(jìn)行選擇。本項(xiàng)目甲醇合成塔暫按管殼式甲醇合成塔編制。 甲醇精餾 甲醇裝置精餾工藝有兩塔流程和三塔流程之分。其比較如下表所示。 甲醇精餾兩塔和三塔流程比較 序號 項(xiàng)目 兩塔流程 三塔流程 1 相對投資比 2 相對能耗 10. — 3 流程 簡單 較復(fù)雜 序號 項(xiàng)目 兩塔流程 三塔流程 4 操作控制 簡單 較復(fù)雜 5 占地 較小 較大 6 技術(shù)成熟程度 現(xiàn)工業(yè)化實(shí)用技術(shù) 現(xiàn)工業(yè)化實(shí)用技術(shù) 兩塔和三塔流程的工藝指標(biāo)基本相當(dāng)，主要區(qū)別在于熱量的消耗。三塔流程由于采用雙效精餾，因而降低了冷卻水和熱能的消耗，但設(shè)備投資較高且操作相對較復(fù)雜。兩塔流程采用單效流程，冷卻水和熱能的消耗較高，但設(shè)備投資較低，操作簡單，此兩種工藝各有優(yōu)缺點(diǎn)。三塔流程產(chǎn)品純度高，能耗只有兩塔流程的 60～ 70%，而投資只比其高 15%左右，對于大 型裝置多采用三塔流程，而兩塔流程則適合中、小型裝置。本工程甲醇精餾采用三塔精餾工藝。 推薦的工藝技術(shù)、來源及引進(jìn)范圍 通過對甲醇生產(chǎn)工藝技術(shù)的比較分析，本項(xiàng)目確定選擇以下工藝技術(shù)： （ 1）煤氣化 殼牌煤氣化工藝和 GSP 粉煤氣化工藝均可以作為本項(xiàng)目的備選氣化工藝，現(xiàn)階段本項(xiàng)目暫按 GSP 粉煤氣化工藝編制。氣化壓力為，選擇兩臺氣化爐能力為 1500 噸 /天的氣化爐。 為煤氣化配套的空分裝置，采用 1 套制氧能力為 65000 Nm3/h 的空分系列，推薦液氧泵內(nèi)壓縮流程。 煤氣化技術(shù)和主要設(shè)備由國 外引進(jìn)。 （ 2） CO 制備 推薦采用深冷法部分冷凝工藝。技術(shù)和主要設(shè)備由國外引進(jìn)。 （ 2）甲醇合成和壓縮 甲醇合成壓力為 ，甲醇合成塔暫按管殼式甲醇合成塔編制。甲醇合成技術(shù)擬從德國 Lurgi 公司、丹麥 Topsoe 公司、日本 TEC 公司和瑞士 Casale 公司工藝技術(shù)中選擇，引進(jìn)范圍包括專利使用許可、基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)等。 （ 3）甲醇精餾 甲醇精餾采用三塔精餾工藝。 原、輔助材料及公用工程消耗 主要原、輔助材料消耗 主要原、輔助材料消耗及來源表（含 CO制備消耗） 序號 名稱及規(guī)格 單位 單耗 年 耗 量 （ 萬單位） 來源 1 原料煤 t 本地供應(yīng) 2 氫氧化鈉（ 42%） kg 258 外購 公用工程消耗 公用工程消耗表（含 CO 制備消耗） 序號 名稱及規(guī)格 單位 單耗 小時耗量 1 電 kWh 209 15682 2 冷卻水 t 254 19016 3 脫鹽水 t 441 4 蒸汽（ ） t 114 5 蒸汽（ ） t 6 蒸汽（ ） t 240 7 凝 液 t 8 儀表空氣 Nm3 31 2270 裝置占地及定員 20 萬噸 /年甲醇裝置占地面積為 280000 平方米，生產(chǎn)定員為 300人。 主要污染物排放量及處理方式 主要污染物排放量及處理方式表 序號 名稱 排放量 主要成分 排放方式 處理方式 序號 名稱 排放量 主要成分 排放方式 處理方式 一 廢氣 m3/h 1 變換氣體尾氣 505 NH H2S、 H CO2 連續(xù) 送火炬燃燒 2 低溫甲醇洗廢氣 59000 COS、甲醇、 CO N2 連續(xù) 高空排放 3 硫回收尾氣 8580 COS、 SO H2S、 CON2 連續(xù) 高空排放 4 甲醇合成馳放氣 9450 甲醇、 CO、 H CH4 連續(xù) 送燃料系統(tǒng) 5 甲醇膨脹氣 1360 甲醇、 CO、 H CH4 連續(xù) 送燃料系統(tǒng) 二 廢水 m3/h 1 氣化廢水 18 COD、 BOD、 SS、 NH硫化物 連續(xù) 送污水處理場 2 含甲醇廢水 8 COD、甲醇 連續(xù) 送污水處理場 3 低溫甲醇洗廢水 2 COD、甲醇 連續(xù) 送污水處理場 三 廢渣 t/a 1 氣化廢渣 223700 間斷 綜合利用制序號 名稱 排放量 主要成分 排放方式 處理方式 水 泥 2 廢催化劑 110 金屬氧化物 間斷 催化劑廠回收 投資估算及靜態(tài)效益指標(biāo) 投資規(guī)模估算 建設(shè) 20萬噸 /年甲醇裝置的總投資為 191898 萬元，其中建設(shè)投資為 172891 萬元。 靜態(tài)經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo) 靜態(tài)經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo)表 序號 項(xiàng) 目 名 稱 單 位 數(shù) 量 備 注 1 總投資 萬元 其中 ∶ 建設(shè)投資 萬元 建設(shè)期利息 萬元 全額流動資金 萬元 2 年銷售收入 萬元 價格 1500 元 /噸 3 年總成本 萬元 4 年利稅額 萬元 5 年利潤額 萬元 6 投資利稅率 % 7 投資利潤率 % 8 投資回收期 (所得稅前 ) 年 包括 3 年建設(shè)期 結(jié)論及建議 （ 1）目前國內(nèi)甲醇建設(shè)已經(jīng)形成熱潮，新建項(xiàng)目很多，預(yù)計(jì)今后甲醇市場競爭會十分激烈。建議為了降低甲醇市場風(fēng)險，應(yīng)大力發(fā)展甲醇下游產(chǎn)品 ，將甲醇轉(zhuǎn)化為本地或國內(nèi)市場較為短缺的產(chǎn)品，既可以分散甲醇市場風(fēng)險，也可以達(dá)到提高產(chǎn)品的附加值的目的。 （ 2）建設(shè) 20 萬噸 /年甲醇裝置，已經(jīng)達(dá)到經(jīng)濟(jì)規(guī)模，將處于國內(nèi)領(lǐng)先水平。甲醇生產(chǎn)工藝技術(shù)均成熟可靠，技術(shù)來源可以采用引進(jìn)和國產(chǎn)化相結(jié)合，達(dá)到技術(shù)水平先進(jìn)、投資省、生產(chǎn)成本低的目的。 （ 3）加強(qiáng)對外合作渠道，實(shí)施戰(zhàn)略聯(lián)盟策略。在甲醇建設(shè)和發(fā)展過程中，應(yīng)加強(qiáng)與上游原料供應(yīng)商和下游用戶的合作，或進(jìn)一步建立戰(zhàn)略聯(lián)盟，對內(nèi)外資源進(jìn)行有效整合，有利于彌補(bǔ)原材料供應(yīng)、產(chǎn)品銷售網(wǎng)絡(luò)、技術(shù)服務(wù)和生產(chǎn)管理等方面的不足，對于提高 市場競爭力具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。