探索當(dāng)前甲醇生產(chǎn)技術(shù)及創(chuàng)新

陳林

摘 要：作為一種常見工業(yè)產(chǎn)品，甲醇的用途較多，其需求量較大?；诖耍疚闹饕槍状忌a(chǎn)及應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行分析;并從聯(lián)醇法方面、低壓法方面、中壓法方面、高壓法方面以及生產(chǎn)工藝創(chuàng)新方面，細(xì)化闡述常見的甲醇生產(chǎn)技術(shù)及創(chuàng)新方法，以期為甲醇生產(chǎn)工藝改革提供良好的理論參照。

關(guān)鍵詞：甲醇;聯(lián)醇法;低壓法

從我國目前甲醇生產(chǎn)現(xiàn)狀來看，多數(shù)生產(chǎn)企業(yè)均沿用傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝生產(chǎn)甲醇，這一狀況已經(jīng)難以滿足當(dāng)前我國工業(yè)行業(yè)對甲醇的需求，因此，分析甲醇生產(chǎn)技術(shù)及創(chuàng)新方法具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

1 甲醇生產(chǎn)及應(yīng)用現(xiàn)狀

作為一種常見有機(jī)原料，甲醇的用途較為廣泛。常見用途以農(nóng)藥原料、制作甲胺、醋酸等化工產(chǎn)品、制作甲醇汽油等[1]。甲醇豐富的用途導(dǎo)致其需求量處于逐年升高狀態(tài)。而從我國目前的甲醇生產(chǎn)現(xiàn)狀來看，隨著甲醇生產(chǎn)技術(shù)的快速發(fā)展，甲醇年產(chǎn)量較2010年以前形成明顯增長，但隨著甲醇需求量及人們對甲醇生產(chǎn)環(huán)保要求的不斷升高，甲醇生產(chǎn)仍然面臨著一定的問題。這一狀況要求在加強(qiáng)對現(xiàn)有甲醇生產(chǎn)技術(shù)探索的基礎(chǔ)上，不斷創(chuàng)新新技術(shù)，以提高甲醇產(chǎn)量，縮短甲醇生產(chǎn)與環(huán)保要求目標(biāo)之間的差距。

2 甲醇生產(chǎn)技術(shù)及創(chuàng)新分析

這里主要從以下幾方面入手，針對甲醇生產(chǎn)技術(shù)及創(chuàng)新進(jìn)行分析和研究：

2.1 聯(lián)醇法方面

合成氨聯(lián)合生產(chǎn)甲醇法，又稱聯(lián)醇法。這種生產(chǎn)技術(shù)生產(chǎn)甲醇的流程為：于235-310攝氏度、10-13MPa條件下，借助銅系催化劑經(jīng)銅洗反應(yīng)將原料氣中的二氧化碳等雜質(zhì)清除，保留合成氨的原料氣，為氫氣等原料氣向甲醇的轉(zhuǎn)化提供機(jī)會。相對于其他甲醇生產(chǎn)技術(shù)而言，聯(lián)醇法生產(chǎn)甲醇的優(yōu)勢體現(xiàn)為：這種生產(chǎn)技術(shù)將既有合成氨裝置作為生產(chǎn)工藝的基礎(chǔ)，以新增精餾設(shè)備、甲醇合成設(shè)備的形式，滿足聯(lián)醇法生產(chǎn)甲醇的要求。如采用傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝的甲醇生產(chǎn)企業(yè)需更新甲醇生產(chǎn)工藝，則其僅需花費(fèi)較少的成本，即可實(shí)現(xiàn)聯(lián)醇法替代。除了上述優(yōu)勢外，這一生產(chǎn)技術(shù)的優(yōu)勢還表現(xiàn)為：聯(lián)醇法中的銅洗環(huán)節(jié)有效減少了原料氣中不利于產(chǎn)物的成分含量，因此，甲醇產(chǎn)量可得到良好的保障。

2.2 低壓法方面

低壓法生產(chǎn)甲醇的工藝流程為：于5MPa條件下，利用銅系催化劑催化（含二氧化碳）由氫氣與一氧化碳組成的混合原料氣，促進(jìn)原料氣向甲醇的轉(zhuǎn)化。這一生產(chǎn)技術(shù)的優(yōu)勢表現(xiàn)為：由于甲醇合成過程中的壓力水平較低，所得產(chǎn)物的雜質(zhì)含量偏低，便于后續(xù)產(chǎn)物提純、凈化工作的開展。

2.3 中壓法方面

中壓法技術(shù)是指：在8-15MPa中壓條件下，運(yùn)用51-2型銅系催化劑在高溫條件下，催化原料氣合成甲醇。這一生產(chǎn)技術(shù)建立在低壓法的基礎(chǔ)上，其在保留了低壓法壓力參數(shù)優(yōu)勢的基礎(chǔ)上，通過對催化劑及生產(chǎn)設(shè)備的調(diào)整，實(shí)現(xiàn)了甲醇合成的大型產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

2.4 高壓法方面

高壓法生產(chǎn)甲醇技術(shù)的基本流程為：于30MPa、300-400攝氏度條件下，將反應(yīng)氣體分別經(jīng)自熱式連續(xù)合成塔塔頂、塔底進(jìn)入塔內(nèi)，分別發(fā)生合成反應(yīng)。其中，前者的反應(yīng)流程為：自塔頂進(jìn)入后，沿塔內(nèi)內(nèi)體環(huán)隙及塔壁表面快速留至塔底部位，途中由位于自熱式連續(xù)合成塔中下部位的熱交換器進(jìn)行預(yù)熱干預(yù)，進(jìn)入分氣盒內(nèi);而后者則直接由塔底進(jìn)入后轉(zhuǎn)入分氣盒內(nèi)。這種生產(chǎn)技術(shù)的工藝流程較為復(fù)雜。

2.5 工藝創(chuàng)新方面

甲醇生產(chǎn)工藝的創(chuàng)新方向應(yīng)結(jié)合當(dāng)前甲醇生產(chǎn)中的不足確定。從目前實(shí)際甲醇生產(chǎn)現(xiàn)狀來看，可行的甲醇生產(chǎn)創(chuàng)新方向主要包含以下幾種：

2.5.1 提高原料的獲取便捷性，降低原料成本

從甲醇生產(chǎn)工藝來看，原料消耗是甲醇生產(chǎn)工藝流程中的主要成本消耗點(diǎn)之一。因此，甲醇生產(chǎn)技術(shù)的創(chuàng)新可考慮選用更加常見、更易獲取的低成本原料，替代主流甲醇生產(chǎn)工藝中使用的氫氣、一氧化碳。例如，有企業(yè)開始嘗試使用二氧化碳替代一氧化碳，合成甲醇。這一創(chuàng)新方向充分滿足甲醇生產(chǎn)技術(shù)創(chuàng)新的要求。

2.5.2 更新催化劑，提高生產(chǎn)效率

生產(chǎn)效率也是影響甲醇產(chǎn)量、生產(chǎn)效益的主要因素。在整個(gè)甲醇生產(chǎn)流程中，催化劑占據(jù)了較為重要的地位。在后續(xù)甲醇生產(chǎn)創(chuàng)新中，可考慮選擇催化速度更快、效果更佳的催化劑替換原有銅基催化劑及鋅鉻催化劑等，以改善甲醇生產(chǎn)效率。在選擇催化劑時(shí)，還應(yīng)考慮催化劑的成本及獲取難度，以確保所建立甲醇生產(chǎn)新工藝切實(shí)、可行。

2.5.3 改善甲醇質(zhì)量

從目前甲醇生產(chǎn)市場的整體狀況來看，這種化工產(chǎn)品的需求量正處于不斷升高狀態(tài)。相對于發(fā)達(dá)國家的甲醇生產(chǎn)企業(yè)而言，國產(chǎn)甲醇的競爭力水平偏低，主要原因在于：國產(chǎn)甲醇的質(zhì)量檢測結(jié)果常常出現(xiàn)不達(dá)標(biāo)狀況。

因此，在甲醇生產(chǎn)技術(shù)創(chuàng)新工作中，應(yīng)將改善甲醇產(chǎn)品的質(zhì)量作為一項(xiàng)主要創(chuàng)新方向，通過對合成溫度、壓力水平以及催化劑用量等的調(diào)整，進(jìn)一步提升甲醇質(zhì)量，為我國甲醇生產(chǎn)行業(yè)的持續(xù)發(fā)展提供支持。

3 結(jié)論

綜上所述，加強(qiáng)甲醇生產(chǎn)技術(shù)的創(chuàng)新具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，需在充分了解當(dāng)前甲醇生產(chǎn)技術(shù)特征及不足之處的基礎(chǔ)上，確定合理的創(chuàng)新方面，建立完善的甲醇生產(chǎn)工藝，并將其應(yīng)用于實(shí)踐甲醇生產(chǎn)中，以促進(jìn)甲醇產(chǎn)量及生產(chǎn)效率的提升。此外，還應(yīng)注意結(jié)合既往甲醇生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，不斷從中提煉出有助于甲醇生產(chǎn)工藝創(chuàng)新的技巧，以促進(jìn)甲醇生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)的良性發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫興寧.甲醇生產(chǎn)工藝與國內(nèi)外市場分析[J].化工管理，2017（02）：188.