甲醇属于一种工业生产中较为重要的有机化工基础原料, 可用于生产多种化工产品, 包括DMT (对邻苯二甲酸二甲酯) 、NMA (甲基丙烯酸甲酯) 、醋酸、甲醛等。从目前来看, 我国有6%的甲醇用于医药, 有6%的甲醇用于农药, 有10%的甲醇用于丙烯酸甲酯、碳酸二甲酯等酯类, 有33%的甲醇用于掺混燃料、二甲醚和MTBE, 有12%的甲醇用于甲醛。纵观国内外, 甲醇生产工艺可分为天然气制甲醇工艺和煤气化工艺两大类。西方发达国家通常都选择前者, 主要原因在于:天然气制甲醇工艺无污染、投资低;但是我国煤储量丰富, 但是天然气资源并不丰富, 因此, 主要选择煤气化工艺。
1 煤气化工艺
煤气化工艺主要包括UGI常压气化技术、德士古水煤浆气化技术、鲁奇碎煤气化技术、谢尔干粉煤气化技术四类。UGI常压气化技术的工艺可靠、技术成熟, 但燃煤必须要求无烟块煤, 并且存在着废水、废气、废渣排放量大, 设计生产能力有限等问题, 不能实现甲醇大型化生产。鲁奇气化技术既能够实现甲醇大型化生产, 又有较为成熟的技术, 但是存在着原料可利用率低、污染严重、难以处理生成的有害物质 (如废水、焦油等) , 且气化温度低, 不太适合生产合成气。谢尔干粉煤气化技术的喷嘴设计寿命为1年, 水冷壁设计寿命为25年, 属于全球技术较为领先的煤气化工艺, 无论是在环境保护, 还是在工作有效性, 亦或者安全方面都达到了较高的水平, 能够生产出合成甲醇、合成氨的原料气, 但是进料方式为干粉进料, 具有较高的操作难度。
德士古水煤浆气化技术是1978年被美国德士古公司成功研发, 并且在1981年建成首套示范性大型商业化装置, 也成功地应用到我国。德士古水煤浆气化技术除了具有较高的氧耗外, 还具有:设备国产化率高;功耗小、气化压力高、可用于生产合成气;原料利用率高、适用性好;生产能力高、处理煤量大;所排放出的废水、废气、废渣量较少。但是德士古水煤浆气化技术也存在着较大的缺点:第一, 每年都需要更换一次耐火砖, 更换一次需要耗费45天;第二, 烧嘴的使用寿命只有45天, 更换较为频繁。以每年生产能力为30万t的甲醇装置为例, 大概约需15.56亿元人民币的投资, 其中, 硫回收装置投资21600万元人民币、备煤系统投资3000万元人民币、尾气压缩投资4900万元人民币、甲醇装置投资30000万元人民币、冷箱分离投资9500万元人民币、酸性气脱除投资16600万元人民币、气化装置投资70000万元人民币。煤气化工艺除了能够生产甲醇之外, 还可以生产硫磺等多种具有经济价值的副产品, 因此, 特别适合建在化工厂、发电厂附近, 以煤价为250元/t的2003年为例, 甲醇生产成本仅为1000元/t。
2 天然气制甲醇工艺
西方发达国家拥有着较为丰富的天然气资源, 因此, 大多都采用天然气制甲醇工艺, 例如:美国96%的甲醇都是依靠天然气制甲醇工艺, 而低压法天然气制甲醇技术主要包括鲁奇技术、ICI技术、Haldor-Topsoe技术。其中, 鲁奇技术的投资费用大概为187530万元人民币、ICI技术的投资费用大概为156566万元人民币、Haldor-Topsoe技术的投资费用大概为183669万元人民币。三种天然气制甲醇工艺生产成本比较如表1所示。由表1可看出, 装置建设规模会直接影响到甲醇生产成本, 装置建设规模越大, 就会导致生产成本越低。而装置建设规模一样的话, 鲁奇技术的生产成本最高, Haldor-Topsoe技术的生产成本居中, ICI技术的生产成本最低, 主要原因在于:ICI技术在加热炉、反应器方面的投资成本要明显低于鲁奇技术, 与鲁奇技术相比, ICI工艺的加热炉投资成本仅为其15%, ICI工艺的反应器投资成本仅为其50%。天然气制甲醇的优势在当前煤价居高的情况下显现, 生产成本比煤气化工艺低约50元/t。
摘要：甲醇可用于生产多种化工产品, 具有较高的经济价值和社会价值。本文分别从煤气化工艺、天然气制甲醇工艺两个方面入手, 深入探讨了甲醇生产工艺的选择与效益运行, 具有一定的参考价值。
关键词：甲醇,生产工艺,效益运行
参考文献
[1] 岳辉, 雷玲英, 胥月兵, 陆江银.甲醇合成气生产工艺的研究进展[J].新疆石油天然气.2007, 16 (03) :109-114.
[2] 徐兆瑜.甲醇产业的发展和工艺技术新进展[J].精细化工原料及中间体.2007, 12 (07) :191-195.
[3] 丁辉.甲醇生产工艺的选择与效益运行分析[J].中国石油和化工.2015, 18 (06) :191-194.