【導(dǎo)讀】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。甲酯、氯甲烷類(lèi)、合成燃料等。4162萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)%,平均開(kāi)工率為%。世界甲醇消費(fèi)量為4162萬(wàn)噸。2020年世界各地區(qū)甲醇生產(chǎn)情況見(jiàn)表。2020年全球甲醇總產(chǎn)能為6859萬(wàn)噸/年，產(chǎn)量4162萬(wàn)噸。在加拿大、智利、新西蘭、泰國(guó)、多巴哥和美國(guó)等地。醇消費(fèi)量很少，其產(chǎn)品主要為外銷(xiāo)，是世界上最大的甲醇供應(yīng)商。烷氯化物占%，溶劑占%，甲胺占%，其它占%。從目前世界甲醇的供需情況來(lái)看，存在供應(yīng)缺口的是北美、亞洲和西歐。甲醇出口量較大的是中東和中南美，凈出口量分別為783萬(wàn)噸和。設(shè)投產(chǎn)，輸出量會(huì)進(jìn)一步增加。新增甲醇產(chǎn)能主要來(lái)自亞洲、中東和中南美地區(qū)。達(dá)%，而同期表觀消費(fèi)量年均增長(zhǎng)率%。目前產(chǎn)能在30萬(wàn)噸級(jí)以上的生產(chǎn)企業(yè)主要有13家，產(chǎn)能合計(jì)約585萬(wàn)噸。

　　

【正文】 發(fā)了一種新的甲醇合成塔，它是多段、間接冷卻、徑向流動(dòng)的合成塔，也稱(chēng)為 MRF 反應(yīng)器。該反應(yīng)器由外筒、催化劑筐以及許多垂直的沸水管，即反應(yīng)器的冷卻管組成。冷卻管埋于催化劑層中，合成氣由中心管進(jìn)入，然后徑向流動(dòng)通過(guò)催化劑層進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)后的氣體匯集于環(huán)形空間，由上部出去。冷卻管吸收反應(yīng)放出的熱量發(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(guò)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(dòng)，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(guò)程按最佳溫度線進(jìn)行。 （ 4）絕熱式甲醇合成塔 對(duì)于大型或超大型的單系列甲醇裝置，丹麥 Topsoe 公司采用 3 臺(tái)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(jiǎn)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(tái)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(kāi)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(kāi)孔，造成催化劑床層上部氣流的軸向流動(dòng) —— 床層主要部分氣流為徑向流動(dòng)； —— 催化劑筐的外壁開(kāi)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(jià)。與冷激式絕熱塔相比，軸徑向混合流塔可節(jié)省投資，簡(jiǎn)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(guò)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(jī)，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(duì)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(hào) 項(xiàng)目 兩塔流程 三塔流程 1 相對(duì)投資比 2 相對(duì)能耗 10. — 3 流程 簡(jiǎn)單 較復(fù)雜 4 操作控制 簡(jiǎn)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(duì)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(jiǎn)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(duì)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(lái)源及引 進(jìn)范圍 通過(guò)對(duì)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(tái)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(guó)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(guó)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(guó) 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(zhuān)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。 5 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(lái)源表（含 CO 制備消耗） 序號(hào) 名稱(chēng)及規(guī)格 單位 單耗 年耗量（萬(wàn)單位） 來(lái)源 1 原料煤 t 本地供應(yīng) 2 氫氧化鈉（ 42%） kg 129 外購(gòu) 公用工程消耗 公用工程消耗表（含 CO 制備消耗） 序號(hào) 名稱(chēng)及規(guī)格 單位 單耗 小時(shí)耗量 1 電 kWh 209 7841 2 冷卻水 t 254 9508 3 脫鹽水 t 221 4 蒸汽（ ） t 57 5 蒸汽（ ） t 13 6 蒸汽（ ） t 120 7 凝液 t 98 8 儀表空氣 Nm3 31 1135 6 裝置占地及定員 60 萬(wàn)噸 /年甲醇裝置占地面積為 202000 平方米，生產(chǎn) 定員為 180 人。 7 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(hào) 名稱(chēng) 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 253 NH H2S、 H CO2 連續(xù) 送火炬燃燒 2 低溫甲醇洗廢氣 29500 COS、甲醇、 CO N2 連續(xù) 高空排放 3 硫回收尾氣 4290 COS、 SO H2S、 CO N2 連續(xù) 高空排放 4 甲醇合成馳放氣 4725 甲醇、 CO、 H CH4 連續(xù) 送燃料系統(tǒng) 5 甲醇膨脹氣 680 甲醇、 CO、 H CH4 連續(xù) 送燃料系統(tǒng) 二 廢水 m3/h 1 氣化廢水 9 COD、 BOD、 SS、 NH硫化物 連續(xù) 送污水處理場(chǎng) 2 含甲醇廢水 4 COD、甲醇 連續(xù) 送污水處理場(chǎng) 3 低溫甲醇洗廢水 1 COD、甲醇 連續(xù) 送污水處理場(chǎng) 三 廢渣 t/a 1 氣化廢渣 111850 間斷 綜合利用制水泥 2 廢催化劑 55 金屬氧化物 間斷 催化劑廠回收 8 投資估算及靜態(tài)效益指標(biāo) 投資規(guī)模估算 建設(shè) 30 萬(wàn)噸 /年甲醇裝置的總投資為 191898 萬(wàn)元，其中建設(shè)投資為 172891萬(wàn)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(hào) 項(xiàng) 目 名 稱(chēng) 單 位 數(shù) 量 備 注 1 總投資 萬(wàn)元 其中 ∶ 建設(shè)投資 萬(wàn)元 建設(shè)期利息 萬(wàn)元 全額流動(dòng)資金 萬(wàn)元 2 年銷(xiāo)售收入 萬(wàn)元 價(jià)格 1500 元 /噸 3 年總成本 萬(wàn)元 4 年利稅額 萬(wàn)元 5 年利潤(rùn)額 萬(wàn)元 6 投資利稅率 % 7 投資利潤(rùn)率 % 8 投資回收期 (所得稅前 ) 年 包括 3 年建設(shè)期 9 結(jié)論及建議 （ 1）目前國(guó)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(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)會(huì)十分激烈。建議為了降低甲醇市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)，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(guó)內(nèi)市場(chǎng)較為短缺的產(chǎn)品，既可以分散甲醇市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)，也可以達(dá)到提高產(chǎn)品的附加值的目的。 （ 2）建設(shè) 60 萬(wàn)噸 /年甲醇裝置，已經(jīng)達(dá)到經(jīng)濟(jì)規(guī)模，將處于國(guó)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(lái)源可以采用引進(jìn)和國(guó)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(duì)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(guò)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(duì)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(xiāo)售網(wǎng)絡(luò)、技術(shù)服務(wù)和生產(chǎn)管理等方面的不足，對(duì)于提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。