甲醇生产工艺技术甲醇生产工艺是提取甲醇的工序和流程，主要有合成法和干馏法，合成法是甲醇生产的主要方法，合成的化学反应式为2H2+CO→CH3OH，干馏法最早是用木材干馏法生产甲醇，故甲醇也叫木醇。一、国内外生产情况分析国外甲醇工艺技术,国外以天然气为原料生产的甲醇占92%,以煤为原料生产的甲醇2.3%,因此国外公司的甲醇技术均集中于天然气制甲醇。国际上广泛采用的先进的甲醇生产工艺技术主要有:DAVY(原I.C.I)、OPSOE、Uhde、Lurgi公司甲醇技术等,不同甲醇技术的消耗及能耗差异不大,其主要的差异在于所采用的主要设备甲醇合成塔的类型不同。1.1DAVY甲醇技术特点DAVY低压甲醇合成技术的优势在于其性能优良的低压甲醇合成催化剂,合成压力:5.0～10MPa,大规模甲醇生产装置的合成压力为8～10MPa。合成塔型式有:第一种,激冷式合成塔,单塔生产能力大,出口甲醇浓度约为4～6%vol。第二种,内换热冷管式甲醇合成塔。又开发了水管式合成塔。精馏多数采用二塔,有时也用三塔精馏,与蒸汽系统设置统一考虑。蒸汽系统:分为高压10.5MPa、中压2.8MPa、低压0.45MPa三级。转化产生的废热与转化炉烟气废热,用于产生10.5MPa、510℃高压过热蒸汽。高压过热蒸汽用于驱动合成压缩机蒸汽透平,抽出中压蒸汽用作装置内使用。1.2Lurgi甲醇技术Lurgi公司的合成有自己的特色,即有自己的合成塔专利。其特点是合成塔为列管式,副产蒸汽,管内是Lurgi合成催化剂,管间是锅炉水,副产3.5～4.0MPa的饱和中压蒸汽。由于大规模装置如2000MTPD的合成塔直径太大,常采用两个合成塔并联。若规模更大,则采用列管式合成塔后再串一个冷管式或热管式合成塔,同时还可采用两个系列的合成塔并联。Lurgi工艺的精馏采用三塔精馏或三塔精馏后再串一个回收塔。有时也采用两塔精馏。三塔精馏流程的预精馏塔和加压精馏塔的再沸器热源来自转化气的余热。因此,精馏消耗的低压蒸汽很少。1.3TOPSOE的甲醇技术特点TOPSOE公司为合成氨、甲醇工业主要的专利技术商及催化剂制造商,其甲醇技术特点主要表现在甲醇合成上的有:甲醇合成塔采用BWR合成塔(列管副产蒸汽),或采用CMD多床绝热式合成塔。其流程特点为:采用轴向绝热床层,塔间设换热器,废热用于预热锅炉给水或饱和系统循环热水。进塔温度为220℃。单程转化率高、催化剂体积少、合成塔结构简单、单系列生产能力大。合成压力5.0～10.0MPa,根据装置能力优化。日产2000吨甲醇装置,合成压力约为8MPa。采用三塔或四塔(包括回收塔)工艺技术。1.4TEC甲醇技术特点合成工艺采用ICI低压甲醇技术。精馏采用Lurgi公司的技术。合成采用ICI低压甲醇合成催化剂。合成塔:采用TEC的MRF-Z合成塔(多层径向合成塔),出口甲醇浓度可达8%vol。合成塔阻力降小,为0.1MPa。甲醇合成废热用于产生3.5～4.0MPa中压蒸汽,中压蒸汽可作为工艺蒸汽,或过热后用于透平驱动蒸汽。1.5三菱重工业公司甲醇技术特点三菱甲醇技术与I.C.I工艺相类似,其特点是:采用结构独特的超级甲醇合成塔。合成压力与甲醇装置能力有关。日产2000吨甲醇装置,合成压力约为8.0MPa。超级甲醇合成塔特点是:采用双套管,催化剂温度均匀,单程转化率高,合成塔出口浓度最高可达14%vol。副产3.5～4.0MPa中压蒸汽的合成塔,出口浓度可达8～10%vol,合成系统循环量比传统技术大为减少,所消耗补充气最少。采用2塔或3塔精馏,根据蒸汽系统设置而定。1.6伍德公司甲醇技术特点采用I.C.I低压合成工艺及催化剂,日产2000甲醇装置合成压力为8.0MPa。合成塔:伍德公司采用改进的气冷激式菱形反应器、等温合成塔、冷管式合成塔。CASALE公司ARC合成塔(多层轴径向合成塔),单系列生产能力最高可达3000MTPD。合成废热回收方式:预热锅炉给水,设备投资低。等温合成塔:副产中压蒸汽的管壳式合成塔,中压蒸汽压力为3.5～4.0MPa,单塔生产能力最高可达1200MTPD。设备投资高。冷管式合成塔:轴向、冷管间接换热,单塔生产能力最高可达2000MTPD。设备投资低。可采用2塔、3塔精馏或4塔精馏,其比较如下:2塔精馏,甲醇回收率为98.5%,1吨甲醇耗1.2吨低压蒸汽。3塔精馏,甲醇回收率为99%,1吨甲醇耗0.47吨低压蒸汽。4塔精馏,设甲醇回收塔,甲醇回收率为99.5%,1吨甲醇耗0.45吨