甲醇合成工段工藝設(shè)計(jì)(僅供參考)

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1、一、甲醇的國內(nèi)外發(fā)展簡況及甲醇的用途甲醇作為極其重要的有機(jī)化工原料，是碳一化學(xué)工業(yè)的基礎(chǔ)產(chǎn)品，在國民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位。長期以來，甲醇都是被作為農(nóng)藥，醫(yī)藥，染料等行業(yè)的工業(yè)原料，但隨著科技的進(jìn)步與發(fā)展，甲醇將被應(yīng)用于越來越多的領(lǐng)域。1.生產(chǎn)的發(fā)展1)世界甲醇工業(yè)的發(fā)展總體上說，世界甲醇工業(yè)從90年代開始經(jīng)歷了1991－1998的供需平衡，1998－1999的供大于求，從2000年初至今的供求基本平衡三個(gè)基本階段。[1]據(jù)NexantChemSystems公司的最新統(tǒng)計(jì)，全球2004年甲醇生產(chǎn)能力為4226．5萬t／a[2]以下是近幾年的甲醇需求統(tǒng)計(jì)。表

2、1全球主要地區(qū)甲醇消費(fèi)構(gòu)成2001年2002年2003年2004年按用途分甲醛940(31)970(32)1010(32)1050(33)MTBE830(28)810(26)780(25)760(22)（其中美國）470(16)430(14)340(11)270(8)醋酸270(9)290(9)300(10)310(10)MMA90(3)90(3)100(3)100(3)其它880(29)900(29)930(30)970(30)需求合計(jì)3020(100)3060(100)3100(100)3180(100)按地區(qū)分亞洲920(30)940(31)99

3、0(32)1040(33)北美1000(33)1000(33)980(31)970(30)西歐630(21)640(21)650(21)670(21)其它470(16)480(16)490(16)500(16)需求合計(jì)3020(100)3060(100)3110(100)3180(100)從上表可以看出，到2004年為止，甲醇仍主要用于制造甲醛和MTBE。用于制造甲醛的甲醇用量隨年份成增長趨勢，而MTBE的需求量則逐年降低。亞洲需求量增長比較迅速，與此相反，北美地區(qū)需求則在減少。261)我國甲醇工業(yè)發(fā)展我國的甲醇工業(yè)經(jīng)過十幾年的發(fā)展，生產(chǎn)能力得到了很大

4、提高。1991年，我國的生產(chǎn)能力僅為70萬噸，截止2004年底，我國甲醇產(chǎn)能已達(dá)740萬噸，ll7家生產(chǎn)企業(yè)共生產(chǎn)甲醇440．65萬生產(chǎn)甲醇，2005年1~9月甲醇量達(dá)393．22萬t，因此增長22．2％，進(jìn)口量99．1萬t，因此下降3．1％。[2]2.生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展1)裝置大型化與上世紀(jì)末相比，現(xiàn)在新建甲醇規(guī)模超過百萬噸的已不在少數(shù)。在2004~2008年新建的l4套甲醇裝置中平均規(guī)模為134萬t／a，其中卡塔爾二期工程項(xiàng)目高達(dá)230萬t／a。最小規(guī)模的是智利甲醇項(xiàng)目，產(chǎn)能也達(dá)84萬t/a，一些上世紀(jì)末還稱得上經(jīng)濟(jì)規(guī)模的6O萬t/a裝置因失去競爭力而

5、紛紛關(guān)閉。2)二次轉(zhuǎn)化和自轉(zhuǎn)化工藝合成氣發(fā)生占甲醇裝置總投資的50％~60％，所以許多工程公司將其視為技術(shù)改進(jìn)重點(diǎn)。已經(jīng)形成的新工藝主要是Synetix(前ICI)的先進(jìn)天然氣加熱爐轉(zhuǎn)化工藝(AGHR)、Lurgi的組合轉(zhuǎn)化工藝(CR)和Topse的自熱轉(zhuǎn)化工藝(ATR)3)新甲醇反應(yīng)器和合成技術(shù)大型甲醇生產(chǎn)裝置必須具備與其規(guī)模相適應(yīng)的甲醇反應(yīng)器和反應(yīng)技術(shù)。傳統(tǒng)甲醇合成反應(yīng)器有ICI的冷激型反應(yīng)器、Lungi的管殼式反應(yīng)器、Topsdpe的徑向流動(dòng)反應(yīng)器等近期出現(xiàn)的新合成甲醇反應(yīng)器有日本東洋工程(TEC)的MRF—Z反應(yīng)器等，而反應(yīng)技術(shù)方面則出現(xiàn)了Lu

6、rgi推出的水冷一氣冷相結(jié)合的新流程。4)引入膜分離技術(shù)的反應(yīng)技術(shù)通常的甲醇合成工藝中，未反應(yīng)氣體需循環(huán)返回反應(yīng)器，而KPT則提出將未反應(yīng)氣體送往膜分離器，并將氣體分為富含氫氣的氣體，前者作燃料用，后者返回反應(yīng)器。5)液相合成工藝’傳統(tǒng)甲醇合成采用氣相工藝，不足之處是原料單程轉(zhuǎn)化率低、合成氣凈化成本高、能耗高。相比之下，液相合成由于使用了比熱容高、導(dǎo)熱系數(shù)大的長鏈烷烴化合物作反應(yīng)介質(zhì)，可使甲醇合成在等溫條件下進(jìn)行。[3]3.甲醇的用途26甲醇是重要的化工原料，甲醇主要用于生產(chǎn)甲醛，其消耗量約占甲醇總量的30％－40％，其次作為甲基化劑，生產(chǎn)甲胺、甲烷氯

7、化物、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、對苯二甲酸二甲酯等，甲醇羰基化可生產(chǎn)醋酸、醋酐、甲酸甲酯、碳酸二甲酯等。從甲醇低壓羰基化生產(chǎn)醋酸，近年來發(fā)展很快。隨著碳一化工的發(fā)展，由甲醇出發(fā)合成乙二醇、乙醛、乙醇等工藝正在日益受到重視。甲醇作為重要原料在敵百蟲、甲基對硫磷、多菌靈等農(nóng)藥生產(chǎn)中，在醫(yī)藥、染料、塑料、合成纖維等工業(yè)中有著重要的地位。甲醇還可經(jīng)生物發(fā)酵生成甲醇蛋白，用作飼料添加劑。甲醇不僅是重要的化工原料，而且還是性能優(yōu)良的能源和車用燃料。它可直接用作汽車燃料，也可與汽油滲合使用，它可直接用于發(fā)電站或柴油機(jī)，或經(jīng)zsM—5分于篩催化劑轉(zhuǎn)化為汽油，它可與異

8、丁烯反應(yīng)生成甲基叔丁基醚，用作汽油添加劑。[4]一、甲醇合成方法當(dāng)今甲醇生產(chǎn)技術(shù)主要采用中壓法