化工過程設(shè)計(jì)可行性研究報(bào)告------年產(chǎn)20萬(wàn)噸甲醇項(xiàng)目班級(jí)：組別：小組成員：年產(chǎn)20萬(wàn)噸甲醇項(xiàng)目1.1概述甲醇是重要的基礎(chǔ)化工原料，在世界范圍內(nèi)的化工產(chǎn)品中，其產(chǎn)量?jī)H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)數(shù)百種，主要衍生物有：甲醛、甲基叔丁基醚、醋酸、甲胺、二甲醚、甲酸甲酯、硫酸二甲酯、對(duì)苯二甲酸二甲酯、甲基丙烯酸甲酯、氯甲烷類、合成燃料等。1.2市場(chǎng)需求預(yù)測(cè)1.2.1國(guó)外市場(chǎng)分析1.2.1.1國(guó)外甲醇生產(chǎn)現(xiàn)狀2003年全世界甲醇的總生產(chǎn)能力為3952萬(wàn)噸/年，產(chǎn)量為3235萬(wàn)噸，裝置平均開工率為81.9%。其中南中美洲是世界上最大的甲醇生產(chǎn)地區(qū)，占世界總生產(chǎn)能力的19.2%，其它依次是中東、北美、亞洲、中東歐、西歐等。近二十年來(lái)，世界甲醇工業(yè)與天然氣的開發(fā)同步發(fā)展，新建裝置大多建在天然氣資源豐富的國(guó)家或地區(qū)。由于這些國(guó)家或地區(qū)的需求有限，因此大量的甲醇出口到美國(guó)、西歐和日本，而美國(guó)、西歐和日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。如日本曾是世界主要的甲醇生產(chǎn)國(guó)，到現(xiàn)在已無(wú)甲醇生產(chǎn)，預(yù)計(jì)這種趨勢(shì)將會(huì)進(jìn)一步發(fā)展。預(yù)計(jì)在今后一段時(shí)期內(nèi)世界甲醇的生產(chǎn)能力仍將有較大的增長(zhǎng)，特別是在中東等天然氣資源豐富的國(guó)家或地區(qū)。這些國(guó)家將利用當(dāng)?shù)亓畠r(jià)的油氣資源，建設(shè)一系列超大型的甲醇生產(chǎn)裝置。預(yù)計(jì)，到2007年，全世界甲醇的生產(chǎn)能力將達(dá)到4974萬(wàn)噸/年。1.2.1.2國(guó)外甲醇消費(fèi)狀況2003年，世界甲醇的消費(fèi)量為3235.2萬(wàn)噸。亞太已經(jīng)成為世界最大的甲醇消費(fèi)地區(qū)，消費(fèi)量占世界總量的33.45%，其次是北美占28.73%、西歐占20.24%、中東占6.77%、中東歐占6.05%、南美洲占3.87%、非洲占0.86%。在世界范圍內(nèi)甲醇的消費(fèi)結(jié)構(gòu)中，甲醛是最大的消費(fèi)領(lǐng)域，占總消費(fèi)量的37%，其次是MTBE/TABE，占28%，第三是醋酸，占7%，其它消費(fèi)領(lǐng)域所占份額較小。預(yù)計(jì)，在2003-2007年間，用于生產(chǎn)甲醛的甲醇需求量將保持2.85%的年均增長(zhǎng)速度，MTBE方面的需求量則有較大程度的下降，為-5.08%，醋酸方面的增長(zhǎng)較快，為4.75%。其它增長(zhǎng)較快的消費(fèi)領(lǐng)域有甲醇作直接燃料和TAME，二者的年均增長(zhǎng)率將分別達(dá)到6.37%和5.97%。1.2.1.3國(guó)外甲醇需求預(yù)測(cè)從目前世界甲醇的供求平衡來(lái)看，存在供求缺口的是北美、亞洲和西歐。其中缺口最大的是北美，其次是亞洲和西歐。甲醇生產(chǎn)過剩最嚴(yán)重的地區(qū)是南中美洲，其次是中東和大洋洲。預(yù)計(jì)今后世界甲醇地區(qū)性供求不平衡的情況將進(jìn)一步加劇，北美和西歐的甲醇缺口會(huì)進(jìn)一步增大，而亞洲甲醇缺口仍會(huì)存在，但變化不會(huì)很大。甲醇過剩的地區(qū)，尤其是中南美、中東和大洋洲隨著大型甲醇的建設(shè)，甲醇過剩會(huì)進(jìn)一步加劇。預(yù)計(jì)，在2003-2007年間，全世界范圍內(nèi)甲醇需求仍將保持一定程度的增長(zhǎng)，到2007年總需求量將達(dá)到3723萬(wàn)噸，年均增長(zhǎng)率為3.57%。從地區(qū)來(lái)看，美國(guó)、西歐和日本等發(fā)達(dá)國(guó)家的甲醇市場(chǎng)已經(jīng)成熟，其需求將保持低速增長(zhǎng)或有一定程度的下降，其中美國(guó)由于禁止使用MTBE，使得甲醇的消耗量有一定的下降，年均增長(zhǎng)率為-1.59%，西歐的年均增長(zhǎng)率為2.07%。由于亞洲地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，尤其是中國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，亞洲地區(qū)對(duì)甲醇的需求量將保持較快的增長(zhǎng)速度，整個(gè)亞太地區(qū)甲醇的年均增長(zhǎng)率將達(dá)到6.94%。根據(jù)預(yù)測(cè)，到2007年，全世界甲醇的生產(chǎn)能力將達(dá)到4974萬(wàn)噸/年，而屆時(shí)的需求量?jī)H為3723萬(wàn)噸。2007年甲醇裝置的開工率將降低到74.8%左右，因此，屆時(shí)甲醇的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)將會(huì)十分激烈。預(yù)計(jì)到2010年世界甲醇的需求量為4018萬(wàn)噸，2003-2010年間增長(zhǎng)速度為3.1%。根據(jù)預(yù)測(cè)，到2007年，全世界甲醇的生產(chǎn)能力將達(dá)到4300-4500萬(wàn)噸/年，而屆時(shí)的需求量?jī)H為3460萬(wàn)噸。2007年甲醇裝置的開工率將降低到80%-77%之間，因此，屆時(shí)甲醇的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)將會(huì)十分激烈。1.2.2國(guó)內(nèi)市場(chǎng)分析1.2.2.1國(guó)內(nèi)甲醇生產(chǎn)現(xiàn)狀2004年中國(guó)甲醇生產(chǎn)能力已達(dá)600萬(wàn)噸/年，生產(chǎn)裝置200多套，產(chǎn)量為440.64萬(wàn)噸。單套最大規(guī)模是上海焦化有限公司和榆林天然氣化工廠的20萬(wàn)噸/年甲醇裝置。10-20萬(wàn)噸/年規(guī)模的有18套，5~10萬(wàn)噸/年（不含10萬(wàn)噸/年）的有20多套。其余小甲醇多是煤頭的聯(lián)醇裝置。2004年我國(guó)主要甲醇生產(chǎn)裝置（單位：萬(wàn)噸／年）序號(hào)名

稱生產(chǎn)能力備

注1上海焦化有限公司20+15煤2四川維尼綸廠14+10+10天然氣和乙炔尾氣3榆林天然氣化工廠5+8+10+20天然氣4大慶油田甲醇廠10+10天然氣5內(nèi)蒙古伊化集團(tuán)18天然氣6川西北甲醇廠10天然氣7長(zhǎng)慶油田甲醇廠10天然氣8格爾木煉油廠10天然氣9齊魯石化公司10煤10魯南化肥廠10煤11哈爾濱氣化廠6+8煤12土哈油田甲醇廠8天然氣13中原氣化股份有限公司2+8煤14山東滕州盛隆焦化廠12焦?fàn)t氣15河南藍(lán)天集團(tuán)遂平化工廠10+10煤16曲靖大為焦化制供氣有限公司8焦?fàn)t氣17湖北宜化集團(tuán)有限責(zé)任公司10煤18浙江巨化集團(tuán)公司10煤19湖南智成化工有限公司12煤20山東兗礦國(guó)泰化工有限公司20煤注：數(shù)據(jù)由石油和化學(xué)工業(yè)規(guī)劃院整理

近年來(lái)，我國(guó)甲醇產(chǎn)量有較大的增長(zhǎng)，1998-2004年間，甲醇產(chǎn)量的年均增長(zhǎng)率為19.8%。雖然國(guó)內(nèi)甲醇產(chǎn)量增長(zhǎng)很快，但開工率一直較低，尤其是在1998-2002年間，開工率一直在40-55%之間。2003和2004年由于甲醇需求旺盛、價(jià)格高，開工率上升到近年來(lái)的高峰，達(dá)到62%和73%。國(guó)內(nèi)甲醇裝置開工率低的主要原因是中國(guó)聯(lián)醇裝置能力約占總能力的50%左右，多數(shù)聯(lián)醇裝置規(guī)模小、產(chǎn)品成本高、缺乏競(jìng)爭(zhēng)力，造成開工嚴(yán)重不足。1998～2004年國(guó)內(nèi)甲醇生產(chǎn)情況（單位：萬(wàn)噸，％）年份能力產(chǎn)量開工率1998359.9148.8741.361999368.4179.3748.692000370198.6953.72001370206.4855.81200238621153.632003500298.8762.292004600440.6473.44注：數(shù)據(jù)來(lái)自中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)協(xié)會(huì)

由于國(guó)內(nèi)甲醇市場(chǎng)發(fā)展較快，進(jìn)口量大，利潤(rùn)高，使投資者對(duì)大型甲醇項(xiàng)目十分關(guān)注，特別是煤產(chǎn)地和天然氣產(chǎn)地，在積極研究建設(shè)大型甲醇項(xiàng)目的可能，有的已經(jīng)開展開工建設(shè)，這些項(xiàng)目主要有：

在建和計(jì)劃建設(shè)的項(xiàng)目（單位：萬(wàn)噸/年）序號(hào)名稱生產(chǎn)能力備注進(jìn)展1四川瀘天化股份公司40天然氣建設(shè)2河南省中原氣化公司30天然氣建設(shè)3中國(guó)海洋石油總公司60天然氣建設(shè)4陜西神木煤化工基地20煤建設(shè)5內(nèi)蒙古天野化工集團(tuán)20天然氣建設(shè)6河南開祥電力投資公司25煤炭建設(shè)7河南永煤集團(tuán)50煤建設(shè)8山西焦化集團(tuán)12焦?fàn)t氣建設(shè)9陜西渭化集團(tuán)20煤建設(shè)10玉門油田10天然氣建設(shè)11格爾木甲醇廠30天然氣建設(shè)12吐哈油田甲醇廠新增16天然氣建設(shè)13河南中原大化集團(tuán)50煤建設(shè)14新疆石油管理局20天然氣建設(shè)15大連化工集團(tuán)30煤建設(shè)16山東兗礦集團(tuán)20焦?fàn)t氣建設(shè)17河北建滔集團(tuán)10焦?fàn)t氣建設(shè)18光山化肥廠20煤建設(shè)19山西天浩化工有限公司10焦?fàn)t氣建設(shè)20寧夏煤炭集團(tuán)25煤建設(shè)21安徽省淮北中外合資公司50煤設(shè)計(jì)22中新化工股份有限公司20煤設(shè)計(jì)23香港建滔化工集團(tuán)75天然氣前期24寧夏寶塔石化集團(tuán)公司60煤前期25重慶化醫(yī)控股（集團(tuán)）公司85天然氣前期26江西正邦集團(tuán)20煤前期27河北新奧集團(tuán)60煤設(shè)計(jì)注：數(shù)據(jù)由石油和化學(xué)工業(yè)規(guī)劃院整理

經(jīng)不完全統(tǒng)計(jì)，新建項(xiàng)目產(chǎn)能達(dá)到1000萬(wàn)噸左右，經(jīng)分析后預(yù)計(jì)在2007年前后將新增甲醇生產(chǎn)能力在600--700萬(wàn)噸/年左右，屆時(shí)我國(guó)甲醇生產(chǎn)能力將達(dá)到1200--1300萬(wàn)噸／年，考慮到不具備競(jìng)爭(zhēng)能力的小型甲醇裝置將逐步淘汰的發(fā)展趨勢(shì)，預(yù)計(jì)到2007年，國(guó)內(nèi)實(shí)際新增甲醇能力在500-600萬(wàn)噸/年左右，屆時(shí)國(guó)內(nèi)甲醇的生產(chǎn)能力將達(dá)到1100--1200萬(wàn)噸/年左右。1.2.2.2甲醇消費(fèi)狀況近年我國(guó)甲醇需求增長(zhǎng)迅速，消費(fèi)量由1998年的215.1萬(wàn)噸增長(zhǎng)到2004年的573.21萬(wàn)噸，1998~2004年年均增長(zhǎng)速度為17.7%。雖然中國(guó)甲醇生產(chǎn)能力已不算低，但是由于規(guī)模小、競(jìng)爭(zhēng)力差，每年還要進(jìn)口大量的甲醇，除了2002年達(dá)到180萬(wàn)噸的高峰以外，其他年份均在130--140萬(wàn)噸之間，2004年進(jìn)口量為135萬(wàn)噸。近兩年國(guó)內(nèi)甲醇產(chǎn)能的大幅增長(zhǎng)，使得甲醇的國(guó)內(nèi)滿足率大幅上升，2004年達(dá)到歷史最高點(diǎn)，國(guó)內(nèi)滿足率達(dá)76.8%。滿足率上升的主要原因是國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，使得甲醇的需求大幅增加。另外世界范圍內(nèi)能源（石油、煤炭、天然氣）價(jià)格的上漲，造成了化工產(chǎn)品價(jià)格大幅飆升，甲醇價(jià)格也達(dá)到近年來(lái)的高峰，而且一直維持在高位徘徊。甲醇的高價(jià)格刺激了企業(yè)的生產(chǎn)，使得國(guó)內(nèi)產(chǎn)量大量增加，2002－2004年產(chǎn)量年增長(zhǎng)率達(dá)到45.9%。但客觀的說，雖然甲醇行業(yè)發(fā)展很快，但整體水平仍然較低，尤其是煤炭、動(dòng)力、運(yùn)費(fèi)等價(jià)格的上漲，使得甲醇成本增加，整個(gè)行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力沒有得到明顯的改善。近年國(guó)內(nèi)甲醇供需情況（單位：萬(wàn)噸，％）年份產(chǎn)量進(jìn)口量出口量表觀消費(fèi)量國(guó)內(nèi)滿足率1998148.969.12.9215.169.221999197.4137.40.1316.762.332000198.71310.5329.260.362001206.5152.11357.657.7520022071800.1386.953.502003298.87140.165.08433.9568.872004440.64135.853.28573.2176.87注：數(shù)據(jù)來(lái)自中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)協(xié)會(huì)和中國(guó)海關(guān)甲醇的下游衍生物主要有甲醛、醋酸、甲基叔丁基醚、甲胺、對(duì)苯二甲酸二甲酯、聚乙烯醇、甲烷氯化物、甲基丙烯酸甲酯、硫酸二甲酯、碳酸二甲酯等。2004年在甲醇衍生物消費(fèi)結(jié)構(gòu)中，甲醛是第一消費(fèi)大戶，占38.9%，MTBE占第二位，為7.1%，醋酸占第三位，占6.6%。在甲醇的直接用途中，甲醇作為燃料使用在一些省份發(fā)展較快，多是使用在甲醇摻燒汽油和在民用燃料上，2004年所占比例達(dá)到11.3%。2004年中國(guó)甲醇的消費(fèi)結(jié)構(gòu)如下表：2004年國(guó)內(nèi)甲醇消費(fèi)結(jié)構(gòu)（單位：%）序號(hào)產(chǎn)品名稱比例1甲醛38.9%2醋酸6.6%3MTBE7.1%4甲胺5.8%5DMT2.4%6甲烷氯化物2.4%7二甲醚1.6%8醫(yī)藥8.2%9農(nóng)藥4.9%10溶劑5.1%11燃料11.3%12其他5.7%

合計(jì)100.00%注：數(shù)據(jù)由石油和化學(xué)工業(yè)規(guī)劃院整理1.2.2.3甲醇需求預(yù)測(cè)甲醇作為最基礎(chǔ)的有機(jī)原料，廣泛應(yīng)用于化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中。最常見的甲醇衍生物有甲醛、醋酸、甲基叔丁基醚、甲胺、對(duì)苯二甲酸二甲酯、聚乙烯醇、甲烷氯化物、甲基丙烯酸甲酯、硫酸二甲酯等。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，今后我國(guó)甲醇的需求仍將保持較為強(qiáng)勁的增長(zhǎng)勢(shì)頭，根據(jù)近期國(guó)內(nèi)甲醇消費(fèi)市場(chǎng)的發(fā)展?fàn)顩r分析，預(yù)計(jì)到2007年我國(guó)甲醇的需求量總量為866萬(wàn)噸，年均增長(zhǎng)率為14.7%，屆時(shí)我國(guó)甲醇的產(chǎn)能為1100-1200萬(wàn)噸/年左右，考慮一定的開工率，2007年我國(guó)甲醇的供求基本平衡，但競(jìng)爭(zhēng)將十分激烈。到2012年，我國(guó)甲醇總的消費(fèi)需求量約為1450萬(wàn)噸，年遞增率約為10.8%。其中增幅較大的是用于甲醇燃料、醋酸和二甲醚的生產(chǎn)。如果考慮到甲醇制烯烴所需的甲醇量，2012年甲醇的總需求量將可能達(dá)到2420萬(wàn)噸。1.2.3國(guó)內(nèi)外產(chǎn)品價(jià)格分析從1996~2005年以來(lái)國(guó)內(nèi)甲醇價(jià)格波動(dòng)較大，最低時(shí)低于1200元/噸，最高時(shí)達(dá)到3000元/噸，變動(dòng)范圍超過100%。近年國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)甲醇價(jià)格變化情況表（單位：元/噸，美元/噸）年份國(guó)內(nèi)市場(chǎng)價(jià)格進(jìn)口平均價(jià)格國(guó)際市場(chǎng)價(jià)格19962450～2600160.81403000205.9226～23319981200～2400117.9971500108.41002000143.8160～20020011550～1750139.9150～16820021360～2250152.0130～19020032150～2950234.0190～26020042100--2950254.5205-2952005年1-8月1850--2700265.6240--295平均價(jià)格1826-2410178.2163.8-210.3注：數(shù)據(jù)來(lái)自石油和化學(xué)工業(yè)協(xié)會(huì)和中國(guó)海關(guān)國(guó)內(nèi)甲醇價(jià)格的大幅波動(dòng)主要是受到國(guó)際市場(chǎng)價(jià)格的影響。1998年、1999年世界甲醇市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈，甲醇價(jià)格最低跌到1200～1250元/噸。同期世界原油價(jià)格也跌入谷底，最低達(dá)到10美元/桶左右，因此，受世界原油價(jià)格影響，甲醇價(jià)格一直處于較低水平，進(jìn)口到岸價(jià)約為110美元/噸左右。2000年以來(lái)，隨著世界原油市場(chǎng)的大幅上漲，甲醇價(jià)格也一路上揚(yáng)，進(jìn)口平均價(jià)格超過140美元/噸，國(guó)內(nèi)甲醇價(jià)格也開始走高，甲醇價(jià)格曾超過2000元/噸，2001年國(guó)內(nèi)價(jià)格又開始回落，企業(yè)出廠價(jià)最高為1873元/噸，最低為1393元/噸，均價(jià)在1550－1750元/噸左右。進(jìn)入2002以后，甲醇價(jià)格大幅攀升，1月份甲醇為1360元/噸，到年底漲到3000元/噸左右。2003年和2004年市場(chǎng)甲醇價(jià)格基本保持在2100～2850元/噸之間波動(dòng)。2005年初，國(guó)內(nèi)甲醇價(jià)格基本延續(xù)高價(jià)位的行情，華東、華南地區(qū)市場(chǎng)價(jià)格在2600-2750元/噸，二季度甲醇價(jià)格有所下跌，主流市場(chǎng)價(jià)格降低到2100-2450元/噸，7月和8月國(guó)內(nèi)甲醇價(jià)格繼續(xù)下跌到1900-2000元/噸，近期甲醇價(jià)格下跌的主要原因是由于存貨較多，但甲醇需求仍然較為平穩(wěn)。近年來(lái)，國(guó)際市場(chǎng)甲醇價(jià)格的波動(dòng)不僅隨著市場(chǎng)需求而變化，也與原油、天然氣等能源的價(jià)格走向有著密切的關(guān)聯(lián)。在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上，由于近年來(lái)進(jìn)口產(chǎn)品大量涌入，使得國(guó)內(nèi)甲醇的價(jià)格已經(jīng)與國(guó)際市場(chǎng)接軌。從近期國(guó)際市場(chǎng)原油、天然氣價(jià)格的走勢(shì)及對(duì)將來(lái)的預(yù)期來(lái)看，短期內(nèi)原油、天然氣價(jià)格難以有較大的下降，有關(guān)權(quán)威機(jī)構(gòu)預(yù)計(jì)，即使油價(jià)下降也難以降到35美元/桶以下，因此，考慮到甲醇的供求狀況以及過去歷年的價(jià)格變化趨勢(shì)，預(yù)計(jì)，短期內(nèi)國(guó)內(nèi)主要消費(fèi)市場(chǎng)甲醇價(jià)格在2200-2400元/噸之間，中長(zhǎng)期甲醇價(jià)格將在1900—2100元/噸之間變化?？紤]到本項(xiàng)目產(chǎn)品的目標(biāo)市場(chǎng)以及由此產(chǎn)生的運(yùn)輸費(fèi)用等情況，并適當(dāng)保留一定的余量，本項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益測(cè)算甲醇價(jià)格選取為1500元/噸。1.3產(chǎn)品方案及生產(chǎn)規(guī)模1.3.1產(chǎn)品方案本裝置的產(chǎn)品方案為年產(chǎn)甲醇20萬(wàn)噸，甲醇產(chǎn)品符合國(guó)家GB338-92標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)“A-A”級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，年副產(chǎn)硫磺2.3萬(wàn)噸，符合國(guó)家GB-2449－92標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)生產(chǎn)10250Nm3/h的CO供醋酸裝置。1.3.2生產(chǎn)規(guī)模八十年代中后期，根據(jù)世界甲醇市場(chǎng)的需求和相關(guān)工業(yè)技術(shù)的水平，世界甲醇裝置的規(guī)模在30～50萬(wàn)噸/年之間。進(jìn)入九十年代，隨著中東、南美等地區(qū)大規(guī)模天然氣田的開發(fā)，豐富廉價(jià)的天然氣資源使得世界的甲醇生產(chǎn)向中東和南美等地區(qū)集中，供應(yīng)著世界很多地區(qū)甲醇產(chǎn)品的需求，因此甲醇裝置的規(guī)模不斷加大，最大的單系列甲醇裝置已達(dá)達(dá)170萬(wàn)噸/年。隨著由甲醇生產(chǎn)二甲醚和烯烴（MTO和MTP）工藝技術(shù)的發(fā)展，提出了進(jìn)一步降低甲醇生產(chǎn)成本的必要性，同時(shí)隨著相關(guān)工業(yè)技術(shù)水平的不斷進(jìn)步，促進(jìn)了甲醇裝置大型和超大型化的可能性，因此，近年來(lái)那些集中向全球供應(yīng)甲醇的地區(qū)，或者與甲醇制二甲醚和烯烴（MTO和MTP）裝置聯(lián)合建設(shè)的項(xiàng)目，有建設(shè)大型和超大型甲醇裝置的趨勢(shì)，國(guó)外170萬(wàn)噸/年的單系列甲醇生產(chǎn)裝置正在建設(shè)當(dāng)中。甲醇裝置的大型化可以降低單位甲醇產(chǎn)品的投資費(fèi)用和財(cái)務(wù)費(fèi)用，從而降低甲醇的生產(chǎn)成本。甲醇裝置的經(jīng)濟(jì)規(guī)模除了和投資成本有關(guān)外，還和原料資源量、市場(chǎng)銷售份額、建廠地點(diǎn)、交通運(yùn)輸?shù)确矫嬗嘘P(guān)。若建在資源地（如中東或南美等），并且市場(chǎng)銷售面向世界各地，則甲醇裝置規(guī)模在100萬(wàn)噸/年級(jí)左右是經(jīng)濟(jì)的。若建廠在個(gè)別地區(qū)或國(guó)家，并且市場(chǎng)銷售面向這個(gè)地區(qū)或國(guó)家，則甲醇裝置規(guī)模在60～80萬(wàn)噸/年是經(jīng)濟(jì)的、合理的。目前國(guó)內(nèi)大型甲醇裝置的規(guī)模多數(shù)在10～20萬(wàn)噸/年之間，以煤為原料甲醇的單套最大規(guī)模為20萬(wàn)噸/年，裝置規(guī)模小，競(jìng)爭(zhēng)力差。近期國(guó)內(nèi)新建甲醇裝置較多，規(guī)模有較大的提高，大型項(xiàng)目規(guī)模多在20～60萬(wàn)噸/年之間。通過以上分析，本著技術(shù)先進(jìn)可靠、提高產(chǎn)品有競(jìng)爭(zhēng)力的原則，綜合考慮國(guó)內(nèi)市場(chǎng)、地區(qū)市場(chǎng)、建廠地點(diǎn)、交通運(yùn)輸、企業(yè)資源等方面的實(shí)際情況，本項(xiàng)目確定甲醇裝置建設(shè)規(guī)模為20萬(wàn)噸/年，已經(jīng)達(dá)到經(jīng)濟(jì)規(guī)模，將成為國(guó)內(nèi)最大的甲醇裝置之一。1.4工藝技術(shù)方案1.4.1生產(chǎn)工藝技術(shù)及比較本項(xiàng)目采用以煤為原料生產(chǎn)甲醇，主要由煤氣化、甲醇合成和甲醇精餾等裝置構(gòu)成。1.4.1.1煤氣化目前國(guó)際上先進(jìn)的煤氣化工藝技術(shù)主要是Shell公司的SCGP粉煤加壓氣化工藝、美國(guó)德士古公司的水煤漿加壓氣化工藝和德國(guó)未來(lái)能源公司的GSP粉煤加壓氣化工藝。近十年來(lái)，在中國(guó)的化肥工業(yè)中，美國(guó)德士古公司的水煤漿加壓氣化工藝已有四套應(yīng)用的業(yè)績(jī)，另外還有幾套裝置正在建設(shè)中。Shell公司的SCGP工藝是粉煤加壓氣化工藝，是近年發(fā)展起來(lái)的先進(jìn)煤氣化工藝之一，已成功地用于聯(lián)合循環(huán)發(fā)電工廠的商業(yè)運(yùn)營(yíng)。目前國(guó)內(nèi)已有湖北雙環(huán)、廣西柳化、湖南洞氮、湖北枝江等13套裝置在建或已簽合同。GSP工藝技術(shù)采用氣化爐頂干粉加料與反應(yīng)室周圍水冷壁結(jié)構(gòu)，是較為先進(jìn)的氣化技術(shù)。目前國(guó)內(nèi)多家企業(yè)計(jì)劃引進(jìn)該技術(shù)建設(shè)大型煤化工裝置。根據(jù)本工程的特點(diǎn)，煤氣化工藝在Texaco工藝、Shell工藝和GSP工藝中選擇。（1）Texaco水煤漿氣化工藝Texaco工藝采用水煤漿進(jìn)料、液態(tài)排渣、在氣流床中加壓氣化，水煤漿與純氧在高溫高壓下反應(yīng)生成煤氣。國(guó)內(nèi)引進(jìn)的渭河、魯南、上海焦化、淮南四套裝置，現(xiàn)均已投運(yùn)，Texaco水煤漿氣化工藝具有如下特點(diǎn)：★對(duì)煤種有一定適應(yīng)性。國(guó)內(nèi)企業(yè)運(yùn)行證實(shí)水煤漿氣化對(duì)使用煤質(zhì)有一定的選擇性：氣化用煤的灰熔點(diǎn)溫度t3值低于1350℃時(shí)有利于氣化；煤中灰分含量不超過15%為宜，越低越好，煤的熱值高于26000kJ/kg，并有較好的成漿性能，使用能制成60～65%濃度的水煤漿之煤種，才能使運(yùn)行穩(wěn)定?！餁饣瘔毫Ω?。工業(yè)裝置使用壓力在2.8～6.5MPa之間，可根據(jù)使用煤氣的需要來(lái)選擇?！餁饣夹g(shù)成熟。制備的水煤漿可用隔膜泵來(lái)輸送，操作安全又便于計(jì)量控制。氣化爐為專門設(shè)計(jì)的熱壁爐，為維持1350～1400℃溫度下反應(yīng)，燃燒室內(nèi)由多層特種耐火磚砌筑。熱回收有激冷和廢鍋兩種類型，可以煤氣用途加以選擇?！锖铣蓺赓|(zhì)量較好。其有效組分（CO+H2）含量占80%，甲烷量<0.1%。碳轉(zhuǎn)化率95～98%。冷煤氣效率70～76%，氣化指標(biāo)較為先進(jìn)。由于水煤漿中含有35～40%水分，因而氧氣用量較大?！飳?duì)環(huán)境影響較小。氣化過程不產(chǎn)生焦油、萘、酚等污染物，故廢水治理簡(jiǎn)單，易達(dá)到排放指標(biāo)。高溫排出的融渣，冷卻固化后可用于建筑材料，填埋時(shí)對(duì)環(huán)境也無(wú)影響。★國(guó)產(chǎn)化程度高，投資較低。國(guó)內(nèi)已經(jīng)完全掌握了Texaco氣化工藝，主要設(shè)備都可以國(guó)產(chǎn)化，只引進(jìn)燒嘴、煤漿泵等少量設(shè)備，因此，投資省?！镉捎趪?guó)內(nèi)已經(jīng)完全掌握了Texaco氣化工藝，積累了大量的經(jīng)驗(yàn)，因此設(shè)備制造、安裝和工程實(shí)施周期短，開車運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)豐富，達(dá)標(biāo)達(dá)產(chǎn)時(shí)間短。（2）殼牌（Shell）干煤粉氣化工藝殼牌（Shell）干煤粉氣化工藝在1972年就開始基礎(chǔ)研究，1993年在荷蘭建成日處理煤量為2000噸的單系列大型氣化裝置。殼牌粉煤氣化工藝具有如下特點(diǎn)：★采用干煤粉作氣化原料，煤粉用惰氣輸送，操作十分安全。對(duì)煤種的適應(yīng)性比較廣泛，從較差的褐煤、次煙煤、煙煤到石油焦均可使用；對(duì)煤的灰熔點(diǎn)適應(yīng)范圍比其它氣化工藝更寬，即使是高灰分、高水分、高硫的煤種也能使用。★氣化溫度高，一般在1400～1600℃，碳轉(zhuǎn)化率高達(dá)99%。煤氣中甲烷含量極少，不含重?zé)N，CO+H2達(dá)到90%?！镅鹾牡汀２捎酶擅悍圻M(jìn)料與水煤漿氣化相比不需在爐內(nèi)蒸發(fā)水分，氧氣用量因而可減少15～25%，從而降低了成本。配套空分裝置規(guī)模相對(duì)縮小，投資也可相應(yīng)降低。★氣化爐采用水冷壁結(jié)構(gòu)，無(wú)耐火磚襯里。水冷壁設(shè)計(jì)壽命按25年考慮。正常使用維護(hù)量很小，運(yùn)行周期長(zhǎng)，也無(wú)需設(shè)置備用爐。★每臺(tái)氣化爐設(shè)有4～6個(gè)燒嘴，對(duì)生產(chǎn)負(fù)荷調(diào)節(jié)更為靈活。Shell燒嘴保證壽命為8000小時(shí)，已超過連續(xù)16000小時(shí)運(yùn)行?！餆嵝矢?。Shell煤氣化的冷煤氣效率達(dá)到78～83%，其余～15%副產(chǎn)高壓或中壓蒸汽，總的原料煤的熱效率達(dá)98%?！飳?duì)環(huán)境影響小。氣化過程無(wú)廢氣排放。系統(tǒng)排出的融渣和飛灰含碳低，可作為水泥等建筑材料，堆放時(shí)也無(wú)污染物滲出。氣化污水不含焦油、酚等，容易處理，需要時(shí)可作到零排放?！飮?guó)產(chǎn)化程度較低，投資較高。Shell氣化爐非常復(fù)雜，加工和制造難度大，主要設(shè)備如氣化爐內(nèi)件需從國(guó)外進(jìn)口，國(guó)產(chǎn)化程度較低，由此造成投資大，是Texaco氣化工藝的1.4-1.5倍?！锬壳笆澜缟蟽H有一套用于發(fā)電的Shell氣化爐在運(yùn)行，Shell氣化爐用于化工生產(chǎn)尚無(wú)先例，因此，開車運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)少，可靠性有待驗(yàn)證。由于氣化爐龐大且復(fù)雜，在設(shè)備制造、安裝和工程實(shí)施方面難度大，周期長(zhǎng)，預(yù)計(jì)達(dá)標(biāo)達(dá)產(chǎn)時(shí)間也較長(zhǎng)。（3）未來(lái)能源GSP干煤粉氣化工藝GSP工藝技術(shù)于上世紀(jì)70年代末由前民主德國(guó)的德意志燃料研究所開發(fā)，目的是用高灰分褐煤生產(chǎn)民用煤氣。1984年，在黑水泵市（SchwarZePumpe）的勞柏格（Laubag）電廠建立了一套130MW冷壁爐的商業(yè)化裝置，原料處理能力為720噸/天，該裝置運(yùn)行了10多年，未更換過氣化爐燒嘴的主體和水冷壁。目前該技術(shù)屬于未來(lái)能源公司GmbHF。GSP工藝技術(shù)有以下特點(diǎn)：★GSP氣化原料的適應(yīng)范圍廣，可以氣化褐煤、煙煤、無(wú)煙煤和石油焦，對(duì)煤的活性基本沒有要求，對(duì)煤的灰熔點(diǎn)適應(yīng)范圍比其他氣化工藝更寬，對(duì)于高灰份、高水分、高含硫煤同樣適應(yīng)?！颎SP氣化工藝的氣化溫度為1400--1600℃，碳轉(zhuǎn)化率可達(dá)99%以上，甲烷含量低，煤氣中有效組分（CO+H2）達(dá)90%以上，煤的消耗低。★GSP氣化采用干粉進(jìn)料，與水煤漿相比氧耗降低15%-20%，可以減少空分能力，節(jié)約投資?！镆淹度脒\(yùn)行的氣化爐壓力為3.0Mpa，單爐日處理煤720噸?？梢栽O(shè)計(jì)2000-2500噸/天，甚至更大能力的氣化爐。★熱效率高，冷煤氣效率為78%-83%，其余15%-20%熱能可通過副產(chǎn)蒸汽進(jìn)行回收，總氣化熱效率約為98%?！颎SP氣化爐的開工率高，維修基本上是每年一次，燒嘴的設(shè)計(jì)壽命為8000小時(shí)，實(shí)際使用以達(dá)10年未出現(xiàn)問題。氣化爐的開停車比較靈活，所需時(shí)間比較短。★氣化爐渣經(jīng)激冷后成玻璃狀顆粒，性質(zhì)穩(wěn)定，不污染環(huán)境。氣化污水少，有害組分低，容易處理，可達(dá)標(biāo)排放?！锬壳癎SP氣化爐僅有一套720噸/天的裝置運(yùn)行，裝置能力較小，工程放大還有一定風(fēng)險(xiǎn)。氣化爐的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，需引進(jìn)，國(guó)產(chǎn)化程度較低?！锱cShell氣化工藝相同，GSP氣化爐用于化工生產(chǎn)尚無(wú)先例，開車運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)少，可靠性有待驗(yàn)證。三種氣化工藝比較如下：殼牌、德士古和GSP煤氣化工藝比較序號(hào)工藝名稱殼牌德士古GSP1氣化工藝氣流床、液態(tài)排渣氣流床、液態(tài)排渣氣流床、液態(tài)排渣2適用煤種褐煤、煙煤、石油焦各種煙煤、石油焦褐煤、煙煤、石油焦3氣化壓力

MPa2.0-4.0常用2.7-6.52.0-4.04氣化溫度

℃1400-16001300-14001400-16005氣化劑氧氧氧6進(jìn)料方式干煤粉60-65%水煤漿干煤粉7單爐最大投煤量t/d500020007208氧氣消耗(每km3CO+H2)330-360380-430330-3409碳轉(zhuǎn)化率

%39995-9839910冷煤氣效率

%78-8370-7678-8311煤氣中CO+H2

%~90~80~9012總熱效率%98（廢鍋流程）90-9590（激冷流程）13操作彈性%50--13070--11050--13014對(duì)環(huán)境影響低較低低15工藝技術(shù)先進(jìn)性和可靠性先進(jìn)較先進(jìn)先進(jìn)16工藝技術(shù)可靠性一般高一般17投資比較高較低較低18設(shè)備國(guó)產(chǎn)化程度較低，引進(jìn)氣化爐內(nèi)件高，引進(jìn)燒嘴、煤漿泵較低，引進(jìn)氣化爐19制造、安裝周期、工程實(shí)施難度難度大難度小難度較小20開車運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)少經(jīng)驗(yàn)豐富經(jīng)驗(yàn)少21達(dá)標(biāo)達(dá)產(chǎn)時(shí)間預(yù)計(jì)較長(zhǎng)短預(yù)計(jì)較短

從以上三種氣化工藝的特點(diǎn)可以看出，殼牌和GSP均屬于粉煤氣化工藝，與德士古水煤漿氣化工藝相比，在煤種適應(yīng)性、氧氣消耗、碳轉(zhuǎn)化率、熱效率等方面占有一定的優(yōu)勢(shì)，但在技術(shù)的可靠性、投資、國(guó)產(chǎn)化、工程實(shí)施、生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)等方面不如德士古氣化工藝。根據(jù)氣化煤種的性能和三種氣化工藝特點(diǎn)的分析，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，具體采用何種工藝，需在下一階段進(jìn)行詳細(xì)比較分析，現(xiàn)階段本項(xiàng)目暫按GSP粉煤氣化工藝編制。1.4.1.2CO制備CO制備由酸性氣體脫除、CO分離、CO壓縮組成。（1）酸性氣體脫除由于自煤氣化裝置來(lái)的合成氣中含有H2S、COS和二氧化碳?xì)怏w，因此在分離CO前需對(duì)氣體進(jìn)行酸性氣體脫除。酸性氣體脫除采用低溫甲醇洗工藝。只需設(shè)置低溫甲醇洗裝置一段吸收系統(tǒng)，在脫硫的同時(shí)脫除二氧化碳?xì)怏w，與甲醇裝置低溫甲醇洗工序用同一套再生系統(tǒng)。（2）CO分離目前工業(yè)上從混合氣中分離CO有四種方法：銅氨液法、變壓吸附法（PSA法）、COSORB法和深冷分離法。★銅氨液法銅氨液法是利用含有亞銅離子和碳酸（或醋酸）的氨水溶液為吸收劑，在常溫及10Mpa下，吸收混合氣中的CO。該法缺點(diǎn)是設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，絡(luò)合物穩(wěn)定性差，因此后來(lái)很少采用?！镒儔何椒ǎ≒SA法）變壓吸附法是一種較新的CO分離工藝，目前在工業(yè)上已得到廣泛采用，利用變壓吸附法可以分離H2、O2、CO2、CO等氣體。變壓吸附法的優(yōu)點(diǎn)是可以適用于多種氣體來(lái)源，如合成氨尾氣、焦?fàn)t氣、水煤氣等，但缺點(diǎn)是對(duì)原料要求高，如當(dāng)原料氣中CH4+Ar、氨、CO2等成分較高時(shí)，制得的CO純度較低。另外在原料氣中CO濃度較低時(shí)，采用變壓吸附法不經(jīng)濟(jì)。變壓吸附法的分離過程較為復(fù)雜，須先用一套裝置脫出比CO吸附能力強(qiáng)的CO2、水和硫化物等。再用另一套裝置回收CO，其純度可大于96％，回收率約為70％。變壓吸附法的規(guī)模有一定限制，若處理量大于9000Nm3／h時(shí)，需要多套裝置并聯(lián)操作?！顲OSORB法COSORB法的吸收溶液是將氯化亞銅和氯化鋁溶于甲苯溶液中制成的。該溶液在常溫常壓下與原料氣中的CO形成分子絡(luò)合物，吸收后的溶液在80-90℃下進(jìn)行解析即可分離出CO。該法具有吸收溶液穩(wěn)定性好、選擇性高、CO收率和純度高、操作條件溫和等優(yōu)點(diǎn)，但缺點(diǎn)是對(duì)原料氣中雜質(zhì)要求苛刻，如原料氣中含有H2O、02、H2S及氨時(shí)，易與吸收溶液發(fā)生分解反應(yīng)，使溶液吸收能力下降，反應(yīng)常生成HCl，使設(shè)備腐蝕；如含有不飽和烴，則與吸收溶液反應(yīng)生成聚合物，堵塞管道。另外吸收溶液怕水，使得溶液配置以及裝置開車過程復(fù)雜。★深冷分離法深冷分離法制取CO有兩種方法，即部分冷凝法和甲烷洗法。部分冷凝法是利用CO與其它氣體冷凝點(diǎn)的差別，在-165---210℃的低溫下，使某一組分或幾個(gè)組分冷凝液化，其它組分保持氣態(tài)，從而將CO分離。甲烷洗工藝使利用低溫下甲烷對(duì)CO溶解力強(qiáng)的特點(diǎn)，在洗滌塔中用液態(tài)甲烷洗滌原料氣中的CO，再通過精餾得到高純度的CO和氫氣。深冷法有以下特點(diǎn)：●收率高，可以同時(shí)得到高純度的CO和氫氣●流程簡(jiǎn)單，裝置占地少，操作簡(jiǎn)單●在高壓狀態(tài)下，分離CO容易●工藝成熟可靠，操作成本低但用深冷法分離CO的原料氣中，對(duì)N2、H2O和CO的含量要求較高，否則在低溫條件下容易堵塞管道。本項(xiàng)目為醋酸裝置制取CO，要求CO的純度為98%以上，而富氫氣可返回甲醇合成系統(tǒng)。通過以上分析后可以看出，變壓吸附法操作較為復(fù)雜，不利于大規(guī)模制備CO；COSORB法操作條件苛刻，腐蝕嚴(yán)重，也不宜采用。本項(xiàng)目推薦采用深冷法分離CO，而部分冷凝和甲烷洗工藝均可以同時(shí)得到高純度的CO和氫氣，應(yīng)此兩種工藝均可以采用，最終采用那種工藝將根據(jù)專利費(fèi)和設(shè)備的報(bào)價(jià)的情況決定，在本項(xiàng)目中暫按部分冷凝工藝進(jìn)行編制。該工藝具有可以利用低溫甲醇洗冷量、主要設(shè)備在一個(gè)密閉的冷箱內(nèi)，占地少、CO純度高（99％）、操作穩(wěn)定的特點(diǎn)。1.4.1.3甲醇合成目前世界上甲醇生產(chǎn)主要采用低壓法（5～10Mpa），七十年代后國(guó)外新建的大中型甲醇裝置全部采用低壓法，低壓法是大規(guī)模甲醇工業(yè)化裝置的發(fā)展主流。各種甲醇工藝過程類似，主要區(qū)別在于反應(yīng)器的設(shè)計(jì)、反應(yīng)熱的移走及回收利用方式的不同，另外所用催化劑亦有差異。結(jié)合本項(xiàng)目的情況，甲醇合成選用8.0Mpa低壓法工藝。甲醇合成系統(tǒng)包括合成氣壓縮（等壓合成除外）、甲醇合成、熱量回收、甲醇分離等。甲醇合成塔是核心設(shè)備，目前先進(jìn)的合成塔主要有以下幾種：（1）多段冷激式甲醇合成塔多段冷激式甲醇合成塔是采用固定床4段冷激式絕熱軸向流動(dòng)的甲醇合成塔。在中低壓條件下使用銅基催化劑進(jìn)行甲醇合成反應(yīng)，其熱量通過特殊設(shè)計(jì)的菱形分布系統(tǒng)將冷激氣體噴入床層中間帶走，以調(diào)節(jié)合成塔內(nèi)溫度。英國(guó)ICI公司甲醇合成塔屬于這種形式。目前世界上大型甲醇裝置中,有很多采用多段冷激式甲醇合成塔。近年來(lái)，在原來(lái)的基礎(chǔ)上，對(duì)冷激式合成塔進(jìn)行了大量、多方面的改進(jìn)和完善，陸續(xù)推出了一系列冷激式合成塔的改進(jìn)型。冷激式合成塔有以下特點(diǎn)：——合成塔單系列生產(chǎn)能力大，適合大型或超大型裝置?！状己铣伤O(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，催化劑裝卸方便?！捎锰厥庠O(shè)計(jì)的分布系統(tǒng)進(jìn)行冷激，溫度控制較為方便?！荒芑厥占状己铣僧a(chǎn)生的高位熱能，合成回路循環(huán)氣量大?！嬖诖呋瘎┒伍g返混現(xiàn)象，合成塔出口甲醇含量低?！呋瘎r(shí)空產(chǎn)率不高，用量較大。（2）管束式甲醇合成塔管殼式甲醇合成塔是反應(yīng)塔管間副產(chǎn)蒸汽的等溫反應(yīng)器，管內(nèi)裝填催化劑，在中低壓條件下進(jìn)行甲醇合成反應(yīng)，由管間沸水移出熱量，并產(chǎn)生中壓蒸汽，以控制床層溫度，延長(zhǎng)催化劑壽命，控制副反應(yīng)的發(fā)生，德國(guó)Lurgi公司的甲醇合成塔為此種形式。中國(guó)國(guó)內(nèi)列管型或絕熱—列管型合成塔也屬此類。為了適合裝置大型化的發(fā)展，Lurgi公司對(duì)管殼式甲醇合成塔進(jìn)行了改進(jìn)，發(fā)明了兩段等溫甲醇合成工藝（氣冷-水冷雙塔），該工藝有兩臺(tái)管殼式甲醇合成塔組成，第一合成塔采用副產(chǎn)中壓蒸氣的方式移出反應(yīng)熱，第二臺(tái)反應(yīng)器產(chǎn)生的反應(yīng)熱則通過與新鮮合成氣逆流換熱方式脫除，在第二臺(tái)反應(yīng)器中，新鮮合成氣在館內(nèi)通過，反應(yīng)氣走殼層。與單個(gè)管殼式合成塔工藝相比，兩段等溫甲醇合成工藝有以下特點(diǎn)：——與單臺(tái)反應(yīng)塔相比，第一反應(yīng)器尺寸減少了約50%?！獪p少了約50%的合成氣循環(huán)比?！獰崃炕厥招矢?，減少了冷卻成本?！獑蜗盗心芰梢赃_(dá)到5000噸/天以上?！麄€(gè)合成回路（包括循環(huán)壓縮機(jī)、熱交換器等）的投資減少近40%。（3）多段徑向甲醇合成塔日本TEC公司開發(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)過程按最佳溫度線進(jìn)行。MRF反應(yīng)器有以下特點(diǎn)：——?dú)怏w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?！矊优c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）?！獑纬剔D(zhuǎn)化率高，循環(huán)氣量小?！磻?yīng)過程按最佳溫度線進(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?！獰崃炕厥蘸??！O(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，設(shè)備制造容易，便于運(yùn)輸?！獑蜗盗猩a(chǎn)能力大?！秉c(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(dòng)——床層主要部分氣流為徑向流動(dòng)；——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(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5000t/d?？傊?，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。1.4.1.4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?jī)伤鞒倘鞒?相對(duì)投資比1.01.152相對(duì)能耗10.0.6—0.73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。

1.4.2推薦的工藝技術(shù)、來(lái)源及引進(jìn)范圍通過對(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2.5Mpa，選擇兩臺(tái)氣化爐能力為1500噸/天的