年产20万吨甲醇(天然气)合成装置工艺设计

前 言

生产甲醇的方法有多种,早期用木材或木质素干馏法制甲醇的方法,今天在工业上已经被淘汰了.氯甲烷水解法也可以生产甲醇,但因水解法价格昂贵,没有得到工业上的应用.甲烷部分氧化法可以生产甲醇,这种制甲醇的方法工艺流程简单,建设投资节省,但是,这种氧化过程不易控制,常因深度氧化生成碳的氧化物和水.而使原料和产品受到很大损失.因此甲烷部分氧化法制甲醇的方法仍未实现工业化.但它具有上述优点,国外在这方面的研究—直没有中断.应该是一个很有工业前途的制取甲醇的方法。

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第1章 国内外发展现状

近年来,中国甲醇市场非常火爆:甲醇价格持续高位,甲醇生产装置开工率不断提高,各地甲醇新建项目陆续开工。出现这种局面的原因,一是甲醇传统消费领域,如甲醛、醋酸等产品的产量稳步提升,对甲醇的需求量逐步增加;二是新的消费领域,如醇醚燃料、甲醇制烯烃等由于发展前景广阔,也引发了国内对甲醇装置的投资热。

1.1、甲醇发展前景

2005年,我国消费甲醇666万吨,进口甲醇136万吨,出口5.4万吨,净进口130万吨。同年,国内甲醇产能720万吨,产量536万吨,开工率74.4%。 2000年,我国甲醇产能只有348万吨,表观消费量为329.4万吨。从2000年至2005年的5年间,我国甲醇产能年均增长率为15.6%,表观消费量年均增长率为15.1%。目前,我国甲醇消费主要集中在甲醛、醋酸、醇醚等领域。 中国石油和化学工业协会提供的调研报告显示,2006年,我国甲醇生产、消费继续同步增长。据了解,石化协会收集了两部分数据:一是国家统计局的数据。该数据显示,2006年国内共有甲醇生产企业142家,产能合计为1036万吨,产量为762.3万吨。二是经过其他途径得到的数据。这些数据显示,除上述142家甲醇企业外,我国还有25个已投产的甲醇项目,产能合计308.4万吨,产量为112.4万吨。在这25个项目中,有的是2006年建成投产或者完成技术改造的,由于投产时间较晚,实际产量不大;有的是因为技术等方面的原因导致开工率不足,产量较低。综合这两部分数据可知:2006年我国共有甲醇生产企业167家,产能合计1344.4万吨,产量874.7万吨。

2006年,我国进口甲醇112.7万吨,出口19万吨,净进口量94万吨,表观消费量968.4万吨,甲醇消费同比增长45%。由此可见,2006年国内甲醇供应存在着一定的缺口,需要进口来弥补。

据统计,“十一五”期间我国新建、拟建甲醇项目共42个(不包括二甲醚、甲醇制烯烃生产企业自身配套的甲醇生产装置)。其中,“十一五”期间可以投产的项目为35个,产能合计1198万吨/年。另外7个项目尚处于前期工作阶段,

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尚未开工建设,“十一五”期间能不能投产暂不确定。这7个项目产能共计670万吨/年。预计到“十一五”末期,我国甲醇生产企业将为200家左右,产能将达到2500万吨/年至3200万吨/年。

近年来,煤化工国产化技术装备相继取得突破,醇醚燃料、甲醇制烯烃等新兴煤化工产业方兴未艾,再加上甲醛、醋酸等传统下游产业的稳步发展,我国甲醇需求量不断提高。甲醇主要下游产品需求分析如下:

甲醛:甲醛是甲醇的主要下游产品,2005年甲醛消费约占甲醇总消费量的45%。根据全国甲醛行业协作组提供的数据显示,2005年我国甲醛产能为1231.6万吨,产量为791.0万吨。2005年甲醛生产消耗甲醇301万吨,2006年增加到381万吨。

目前,我国甲醛主要用于三醛胶(脲醛胶、酚醛胶和三聚氰胺甲醛胶)的生产,其次用于生产二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI),其他作为季戊四醇和聚甲醛(POM)等产品的原料。

据专家预测,“十一五”期间用于木材加工、室内装饰装修的三醛胶仍是中国甲醛最大的消费领域,其对于甲醛的需求量将稳步增长。此外,随着烟台万华、上海拜尔等多套MDI装置的落成,MDI行业对甲醛的需求量将会大大增加。POM是重要的工程塑料,市场需求量将会逐年增长。中国化工、云天化等厂家都在新建或改扩建POM装置,随着这些装置的投产,甲醛消费量也会同步增加。其它产品,如乌洛托品、多元醇等对于甲醛的需求量也会有不同程度的增长。 据全国甲醛行业协作组预测,截至2010年,我国将新增甲醛产能约200万吨/年,总产能将达到约1400万吨/年,产量约1000万吨/年。按生产1吨甲醛需要0.47吨甲醇计算,届时甲醛生产大约需要消耗甲醇470万吨。

醋酸:甲醇另一主要用途是生产醋酸。根据全国醋酸行业协作组提供的数据显示,2005年我国甲醇羰基合成法制醋酸产能约为90万吨,产量76.6万吨,消耗甲醇49万吨;2006年产能约为140万吨,产量118.3万吨,消耗甲醇76万吨。

我国醋酸主要消费领域是醋酸乙烯/聚乙烯醇、醋酸酯类、醋酐、对苯二甲酸(PTA)、氯乙酸等。预计“十一五”期间,受聚酯和涤纶工业快速发展的带动,PTA需求将有较大幅度的增长,其对醋酸的需求也会同步增长。另外,醋酸

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