【正文】 種反應器。⑤合成反應器應能防止氫，一氧化碳，甲醇，有機酸及羰基物高溫下對設備的腐蝕。同時，要求合成反應器結(jié)構(gòu)必須簡單，緊湊，堅固，氣密性好，便于拆卸，檢修。 ②甲醇合成是在催化劑作用下進行，生產(chǎn)能力與催化劑的裝填量成正比例關系，所以要充分利用合成塔的容積，盡量多裝催化劑，以提高設備的生產(chǎn)能力。比較常用又冷激式、列管等溫式以及冷管反應器。目前國內(nèi)外低壓合成工藝有多種形式，工藝過程大致相同，技術(shù)都比較成熟，主要區(qū)別在于各種工藝所采用的反應器不同，催化床層的溫控方式也不同?？v觀國內(nèi)外的固定床式甲醇合成反應器，盡管其內(nèi)部結(jié)構(gòu)多種多樣，但其設計的主要指導思想不外乎上述兩種設計思想。 l2 J2 CCO＋2H2＝CH3OH＋ kJ/mol（常壓25 ℃）提供最新化工產(chǎn)品CO2＋3H2＝CH3OH＋H2O＋ kJ/mol；（常壓25 ℃）從上式可以看出，甲醇合成反應是一個可逆的強放熱反應過程。 ~39。第2章 甲醇合成的主要設備和合成工藝、甲醇合成的主要設備甲醇合成反應器是甲醇合成系統(tǒng)的最重要的設備，也稱甲醇轉(zhuǎn)化器或甲醇合成塔。我國作為一個地處溫帶氣候的國家，生物質(zhì)能源并不是很豐富，加之人口眾多，環(huán)境保護的任務非常艱巨，所以像巴西用豐富的生物質(zhì)做原料轉(zhuǎn)化成為乙醇作為汽柴油的補充對我國來說并沒有多大的借鑒意義。但是，由于3. 3噸糧食才能生產(chǎn)1噸乙醇，成本很高，而且我國糧食并不富裕，糧食安全線4. 7億噸。、甲醇汽油發(fā)展前景由于目前經(jīng)濟大發(fā)展及汽車保有量的增加，我國汽柴油的供應已出現(xiàn)嚴重短缺。2006～2015年，全世界將有近4000萬t/a甲醇產(chǎn)能投產(chǎn)，屆時甲醇行業(yè)必將面臨激烈的市場競爭。中海油海南60萬t/a裝置和日本三菱瓦斯在重慶建設的85萬t/a裝置是我國目前在建的最大甲醇裝置，%，同比增長34%，%%，%。目前我國有甲醇生產(chǎn)企業(yè)200多家，主要集中在幾個較大的生產(chǎn)企業(yè)，其產(chǎn)能均在10萬噸/年左右，2005年我國甲醇總產(chǎn)能約為650萬t/a，%。比前5年的年均增長率提高10%。從近幾年我國甲醇工業(yè)的發(fā)展來看，良好的宏觀經(jīng)濟環(huán)境和下游需求的高速增長使我國的甲醇工業(yè)繼續(xù)保持著穩(wěn)定快速的增長態(tài)勢，%，1995～2005年期間，%，良好的需求環(huán)境，使用我國的甲醇市場尚處于快速成長階段。隨著世界化學工業(yè)的發(fā)展，特別是中國及亞太地區(qū)經(jīng)濟的持續(xù)高速發(fā)展，甲醇消費市場正在迅速擴大。若甲醇出口不順利或增長幅度不大，屆時國內(nèi)甲醇將明顯過剩。 考慮到近幾年來，我國甲醇出口呈逐年增長趨勢，“十一五”期間，如果國內(nèi)甲醇行業(yè)出現(xiàn)過剩苗頭，則可以考慮鼓勵企業(yè)出口甲醇。屆時，我國甲醇的生產(chǎn)和需求將基本平衡。對甲醇需求影響最大的還是醇醚燃料領域，尤其是甲醇燃料。若開工率按70%計算，屆時產(chǎn)量將達到1780萬～2248萬噸；若開工率按80%計算，產(chǎn)量將達到2033萬～2570萬噸。 根據(jù)上面的統(tǒng)計，“十一五”期間，我國將至少新增甲醇產(chǎn)能1200萬噸/年，若其余7個擬建項目能夠順利投產(chǎn)，則還要增加670萬噸/年的甲醇產(chǎn)能。“十一五”甲醇供需情況預測預計“十一五”末期，上述行業(yè)對于甲醇的需求量約為260萬～300萬噸/年。 其他：2005年我國農(nóng)藥、醫(yī)藥行業(yè)共消費甲醇74萬噸，其他行業(yè)如染料、溶劑以及甲胺、。 作為燃料添加劑的MTBE，由于市場需求比較穩(wěn)定，“十一五”期間對于甲醇的需求量不會有大幅度的增長。目前，我國共有6個甲醇制烯烴在建和擬建項目，烯烴產(chǎn)能合計為325萬噸/年，共計消耗甲醇996萬噸/年。同時，煤制烯烴也符合我國“少油富煤”的能源形勢。預計到“十一五”末期，生產(chǎn)二甲醚將需要市場采購甲醇480萬～600萬噸/年。其中配套有甲醇的項目產(chǎn)能合計90萬噸/年；需要外購甲醇的項目產(chǎn)能合計329萬噸/年。繼上海市二甲醚公交車投入試運行之后，北京、武漢等地也有意引進二甲醚公交車進行試運行。目前，我國已經(jīng)具備93萬噸/年的二甲醚生產(chǎn)能力（全部是外購甲醇生產(chǎn)二甲醚）。以上兩部分共需要甲醇320萬噸。如果甲醇汽油標準能夠在2008年制定完畢，而且國家允許甲醇汽車上市，同時加油站等配套系統(tǒng)能夠得到完善，則預計2010年我國M85～M100的甲醇汽車將達到1萬輛左右，按每輛汽車每年消耗20噸甲醇計算，則共需要消耗甲醇20萬噸。則需要消耗甲醇227萬～360萬噸。若只考慮12個項目可建成投產(chǎn)，則2010年我國羰基法醋酸生產(chǎn)能力可達到445萬噸；若20個項目可以全部建成投產(chǎn)，2010年我國羰基法醋酸產(chǎn)能可達到705萬噸。據(jù)統(tǒng)計，我國羰基法醋酸擬建項目共有20個，其中于“十一五”期間可以建成投產(chǎn)的有12個，產(chǎn)能累計305萬噸/年。預計2010年，醋酸市場需求約500萬噸。氯乙酸、醋酸纖維、醋酐行業(yè)對于醋酸的需求量也會有不同程度的增長。預計“十一五”期間，受聚酯和滌綸工業(yè)快速發(fā)展的帶動，PTA需求將有較大幅度的增長，其對醋酸的需求也會同步增長。 醋酸：甲醇另一主要用途是生產(chǎn)醋酸。據(jù)全國甲醛行業(yè)協(xié)作組預測，截至2010年，我國將新增甲醛產(chǎn)能約200萬噸/年，總產(chǎn)能將達到約1400萬噸/年，產(chǎn)量約1000萬噸/年。中國化工、云天化等廠家都在新建或改擴建POM裝置，隨著這些裝置的投產(chǎn)，甲醛消費量也會同步增加。此外，隨著煙臺萬華、上海拜爾等多套MDI裝置的落成，MDI行業(yè)對甲醛的需求量將會大大增加。 目前，我國甲醛主要用于三醛膠（脲醛膠、酚醛膠和三聚氰胺甲醛膠）的生產(chǎn)，其次用于生產(chǎn)二苯基甲烷二異氰酸酯（MDI），其他作為季戊四醇和聚甲醛（POM）等產(chǎn)品的原料。根據(jù)全國甲醛行業(yè)協(xié)作組提供的數(shù)據(jù)顯示。 近年來，煤化工國產(chǎn)化技術(shù)裝備相繼取得突破，醇醚燃料、甲醇制烯烴等新興煤化工產(chǎn)業(yè)方興未艾，再加上甲醛、醋酸等傳統(tǒng)下游產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展，我國甲醇需求量不斷提高。這7個項目產(chǎn)能共計670萬噸/年。其中，“十一五”期間可以投產(chǎn)的項目為35個，產(chǎn)能合計1198萬噸/年。由此可見，2006年國內(nèi)甲醇供應存在著一定的缺口，需要進口來彌補。綜合這兩部分數(shù)據(jù)可知：2006年我國共有甲醇生產(chǎn)企業(yè)167家。這些數(shù)據(jù)顯示，除上述142家甲醇企業(yè)外，我國還有25個已投產(chǎn)的甲醇項目。該數(shù)據(jù)顯示，2006年國內(nèi)共有甲醇生產(chǎn)企業(yè)142家，產(chǎn)能合計為1036萬噸。 中國石油和化學工業(yè)協(xié)會提供的調(diào)研報告顯示，2006年，我國甲醇生產(chǎn)、消費繼續(xù)同步增長。目前，我國甲醇消費主要集中在甲醛、醋酸、醇醚等領域。 2000年，我國甲醇產(chǎn)能只有348萬噸。同年，國內(nèi)甲醇產(chǎn)能720萬噸，產(chǎn)量536萬噸，%。出現(xiàn)這種局面的原因，一是甲醇傳統(tǒng)消費領域，如甲醛、醋酸等產(chǎn)品的產(chǎn)量穩(wěn)步提升，對甲醇的需求量逐步增加；二是新的消費領域，如醇醚燃料、甲醇制烯烴等由于發(fā)展前景廣闊，也引發(fā)了國內(nèi)對甲醇裝置的投資熱。年產(chǎn)20萬噸甲醇(天然氣)合成裝置工藝設計前 言生產(chǎn)甲醇的方法有多種,早期用木材或木質(zhì)素干餾法制甲醇的方法,但因水解法價格昂貴,這種制甲醇的方法工藝流程簡單,建設投資節(jié)省,但是,這種氧化過程不易控制,國外在這方面的研究—。第1章 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀近年來，中國甲醇市場非?；鸨杭状純r格持續(xù)高位，甲醇生產(chǎn)裝置開工率不斷提高，各地甲醇新建項目陸續(xù)開工。、甲醇發(fā)展前景2005年，我國消費甲醇666萬噸，進口甲醇136萬噸，凈進口130萬噸。從2000年至2005年的5年間，%，%。據(jù)了解，石化協(xié)會收集了兩部分數(shù)據(jù)：一是國家統(tǒng)計局的數(shù)據(jù)。二是經(jīng)過其他途徑得到的數(shù)據(jù)。在這25個項目中，有的是2006年建成投產(chǎn)或者完成技術(shù)改造的，由于投產(chǎn)時間較晚，實際產(chǎn)量不大；有的是因為技術(shù)等方面的原因?qū)е麻_工率不足，產(chǎn)量較低。 2006年，出口19萬噸，凈進口量94萬噸，甲醇消費同比增長45%。據(jù)統(tǒng)計，“十一五”期間我國新建、擬建甲醇項目共42個（不包括二甲醚、甲醇制烯烴生產(chǎn)企業(yè)自身配套的甲醇生產(chǎn)裝置）。另外7個項目尚處于前期工作階段，尚未開工建設，“十一五”期間能不能投產(chǎn)暫不確定。預計到“十一五”末期，我國甲醇生產(chǎn)企業(yè)將為200家左右，產(chǎn)能將達到2500萬噸/年至3200萬噸/年。甲醇主要下游產(chǎn)品需求分析如下： 甲醛：甲醛是甲醇的主要下游產(chǎn)品，2005年甲醛消費約占甲醇總消費量的45%。2005年甲醛生產(chǎn)消耗甲醇301萬噸，2006年增加到381萬噸。 據(jù)專家預測，“十一五”期間用于木材加工、室內(nèi)裝飾裝修的三醛膠仍是中國甲醛最大的消費領域，其對于甲醛的需求量將穩(wěn)步增長。POM是重要的工程塑料，市場需求量將會逐年增長。其它產(chǎn)品，如烏洛托品、多元醇等對于甲醛的需求量也會有不同程度的增長。屆時甲醛生產(chǎn)大約需要消耗甲醇470萬噸。根據(jù)全國醋酸行業(yè)協(xié)作組提供的數(shù)據(jù)顯示，2005年我國甲醇羰基合成法制醋酸產(chǎn)能約為90萬噸，消耗甲醇49萬噸；2006年產(chǎn)能約為140萬噸，消耗甲醇76萬噸。 我國醋酸主要消費領域是醋酸乙烯/聚乙烯醇、醋酸酯類、醋酐、對苯二甲酸（PTA）、氯乙酸等。另外，醋酸酯類替代苯類作溶劑，有利于環(huán)境保護，將在涂料等行業(yè)中有發(fā)展空間。醋酸乙烯與乙烯共聚樹脂也有巨大的市場。 由于甲醇羰基法制醋酸生產(chǎn)工藝先進，且技術(shù)國產(chǎn)化程度較高，“十一五”期間新建醋酸項目均采用羰基合成法生產(chǎn)工藝。其它8個項目由于剛剛開展工作或工作進度緩慢，“十一五”期間能不能形成實際產(chǎn)能還是未知數(shù)，這8個項目設計能力260萬噸/年。若開工率按85%計，屆時羰基法醋酸產(chǎn)量將達到378萬～600萬噸。 醇醚燃料和甲醇制烯烴：發(fā)展醇醚燃料有利于緩解我國石油供需矛盾，是近期替代能源工作的重點。另外，預計到2010年我國將有2000萬噸汽油摻燒甲醇，若比例按15%計算，則需要300萬噸甲醇。 二甲醚具有無污染、燃燒熱值高等優(yōu)點，不但可以用作民用燃料，還能夠作為柴油替代產(chǎn)品。由于二甲醚生產(chǎn)技術(shù)國產(chǎn)化程度較高，預計“十一五”期間發(fā)展空間較大。根據(jù)全國醇醚協(xié)會統(tǒng)計，“十一五”期間在建的二甲醚項目共有14個，產(chǎn)能合計419萬噸/年。若外購甲醇的二甲醚生產(chǎn)能力中有70%可以在2010年年底前建成，加上現(xiàn)有能力93萬噸/年，屆時需要外購甲醇的二甲醚產(chǎn)能總計為323萬噸/年；若能夠全部建成，則外購甲醇的二甲醚產(chǎn)能將達到422萬噸/年。 目前國際油價仍處于高位運行，相對于石油法烯烴而言，煤制烯烴具有一定的成本優(yōu)勢。預計“十一五”期間甲醇制烯烴將會有一定的發(fā)展空間。但是由于這些甲醇制烯烴項目自身都配套有甲醇生產(chǎn)裝置，所以不會外購甲醇，對我國的甲醇市場需求不會產(chǎn)生影響。預計2010年，MTBE將消耗甲醇50萬噸。根據(jù)專家預測，“十一五”期間，我國農(nóng)藥、醫(yī)藥、染料等行業(yè)對于甲醇的需求將會相對穩(wěn)定；用于生產(chǎn)其他有機化工產(chǎn)品和用作溶劑的甲醇，其消費量的增長也不會太大。 綜上所述，預計2010年我國甲醇需求量約為1800萬～2100萬噸。2010年，我國甲醇產(chǎn)能將達到2542萬～3212萬噸。 “十一五”期間，甲醛、醋酸等產(chǎn)品對于甲醇的需求量相對穩(wěn)定，不會有太大的變化。如果國家甲醇汽油、二甲醚相關標準及政策能夠及時出臺，那么甲醇燃料的市場需求量將大幅度上升，2010年我國甲醇需求量將會達到甚至超過2100萬噸。如果甲醇汽油、二甲醚相關標準和政策無法頒布或出臺時間較晚，甲醇燃料市場需求將會受到很大限制，屆時我國甲醇需求量將只有1800萬噸，甚至更少。假設到時候國際甲醇市場形勢良好，我國甲醇出口比較順利，出口量增長幅度也比較大，那么我國甲醇供需也會基本平衡或稍有過剩。甲醇作為重要的基礎有機化工原料，在化工產(chǎn)品中有著廣泛的應用。同時，國內(nèi)對甲醇燃料汽油的提倡以及甲醇燃料電池的研制成功，不但為我國甲醇產(chǎn)品開拓了更為廣