全球新型技術(shù)脫穎而出 甲醇業(yè)迎來黃金時代

        全球涂料網(wǎng)訊：

        據(jù)美國《化學(xué)工程》2014年7月報(bào)道，甲醇行業(yè)已轉(zhuǎn)向黃金時代，正發(fā)生重大變化。

        大約10年前，美國的甲醇計(jì)劃被悄然停止，而與此同時大型Mega甲醇工廠（產(chǎn)能達(dá)5000噸/日），卻在世界上許多擁有豐富廉價(jià)天然氣的國家被大興建設(shè)�，F(xiàn)在這些情況有了很大變化，而且變化仍在持續(xù)。一方面，中國的煤氣化項(xiàng)目驟增，用合成氣生產(chǎn)的各種產(chǎn)品（包括甲醇）的需求都在增加；另一方面，美國在過去幾年間因頁巖氣產(chǎn)量驟增天然氣價(jià)格暴跌，因此非常規(guī)天然氣資源和伴生的天然氣液重新用作基礎(chǔ)化工原料，關(guān)閉的甲醇工廠已重新恢復(fù)生產(chǎn)，另有不少甲醇工廠正在新建，甚至有一些其它國家的甲醇工廠搬遷到美國以利用其廉價(jià)的頁巖氣原料。預(yù)計(jì)到2017年，美國將從目前的甲醇進(jìn)口國成為甲醇出口國。

（甲醇工廠）

        1、甲醇生產(chǎn)的現(xiàn)代工藝

        甲醇是用合成氣（CO、H2和CO2的混合物）在轉(zhuǎn)化反應(yīng)器中生產(chǎn)出來的。生產(chǎn)甲醇是一種放熱的平衡控制的反應(yīng)，使用擔(dān)載型銅/鋅的催化劑。為了實(shí)現(xiàn)原料氣的優(yōu)化轉(zhuǎn)化并免受金屬微晶燒結(jié)而加速催化劑失活，除熱是關(guān)鍵技術(shù)。傳統(tǒng)的水冷式反應(yīng)器（發(fā)生蒸汽的一種多管式反應(yīng)器）加上在殼程利用鍋爐給水（催化劑裝在管程）可以確保得到高反應(yīng)速度（高放熱）。采用這種類型的專用反應(yīng)器，可使溫度梯度<3K并實(shí)現(xiàn)較高的單程轉(zhuǎn)化率。為進(jìn)一步改進(jìn)傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)，法國AirLiquide公司推出了改進(jìn)工藝設(shè)計(jì)的兩項(xiàng)新舉措：一項(xiàng)是氣體冷卻反應(yīng)器（GCR），另一項(xiàng)是段間冷凝技術(shù)。全球涂料網(wǎng)了解到，氣體冷卻反應(yīng)器可以看作是一臺“后反應(yīng)器”，離開水冷反應(yīng)器的部分且已反應(yīng)的氣體在這里進(jìn)一步轉(zhuǎn)化。這種反應(yīng)的推動力是通過與新鮮合成氣換熱使氣體冷卻反應(yīng)器中溫度的降低。由于反應(yīng)溫度持續(xù)降低，平衡向著更高轉(zhuǎn)化率的方向轉(zhuǎn)變，因而與僅用水冷式反應(yīng)器相比可以得到更高的單程總轉(zhuǎn)化率。這種工藝目前已廣泛用于采用AirLiquide公司Mega技術(shù)的世界級甲醇工廠中。為進(jìn)一步提高平衡轉(zhuǎn)化率，公司還采用了段間冷凝技術(shù)。在進(jìn)入氣體冷卻反應(yīng)器前，通過冷凝除去甲醇，因此平衡向更高甲醇轉(zhuǎn)化率的方向轉(zhuǎn)變。這項(xiàng)技術(shù)不僅可以減少生產(chǎn)每噸甲醇的催化劑用量，而且還能減少整個甲醇反應(yīng)回路需用的管材，最終可減少裝置投資和生產(chǎn)費(fèi)用。

        2、生產(chǎn)甲醇的新催化劑

        AirLiquide公司的戰(zhàn)略合作伙伴瑞士Clariant公司推出了用合成氣生產(chǎn)甲醇的Megamax800新型催化劑。這種新催化劑在各種等溫反應(yīng)器中都可使用，如AirLiquide公司的Lurgi型反應(yīng)器和絕熱驟冷式反應(yīng)器等其它各種反應(yīng)器。Megamax800催化劑可明顯提高可靠性、碳效率和甲醇工廠的經(jīng)濟(jì)效益。

        丹麥Haldor Topsoe公司推出了最新的甲醇合成催化劑MK-151 Fence。這種新催化劑的基礎(chǔ)是Topsoe公司的柵欄（Fence）技術(shù)，通過金屬氧化物晶體“圍柵欄”的辦法使仔細(xì)分散的活性銅-金屬晶體的納米粒子與其它金屬氧化物分離。這種無機(jī)的“柵欄”可減少在生產(chǎn)運(yùn)行時銅的燒結(jié)（在常規(guī)催化劑中是一種重要的失活因素），因此可延長催化劑的活性和穩(wěn)定性。該催化劑幾年前問世，自那以后至少有9臺以上的工業(yè)合成甲醇反應(yīng)器用了這種催化劑。

        Johnson Matthey公司2009年推出了Katalco Apico催化劑。這種催化劑用銅作為活性組分，能快速開工且活性穩(wěn)定，可實(shí)現(xiàn)長時間高產(chǎn)，運(yùn)行時間延長沒有過大的壓力降，生成的副產(chǎn)品少，通過蒸餾能得到更多的甲醇。公司稱，新建的甲醇工廠采用這種新催化劑，甲醇反應(yīng)器可減小30%（反應(yīng)器的重量和投資），且可提高工廠的生產(chǎn)效率。

        3、生產(chǎn)1萬噸/日甲醇的新一代Giga甲醇新工藝

        由于甲醇市場需求持續(xù)增長，許多公司都在為此做準(zhǔn)備。Clariant和Air Liquide公司已推出了用于新一代甲醇工廠的Giga甲醇工藝。采用這種新一代工藝的甲醇工廠單系列裝置的生產(chǎn)能力達(dá)到1萬噸/日。

        過去，用水蒸汽轉(zhuǎn)化在壓力17巴（1.7MPa）左右生產(chǎn)的合成氣，可用于生產(chǎn)2500噸/日的甲醇工廠。采用Lurgi Mega甲醇工藝的工廠，用水蒸汽轉(zhuǎn)化+吹氧自熱轉(zhuǎn)化工藝生產(chǎn)的合成氣，壓力提高到30巴（3.0MPa）左右，使甲醇工廠的產(chǎn)能翻番提高到5000噸/日。用Giga甲醇工藝的工廠不用水蒸汽轉(zhuǎn)化，只用吹氧高壓自熱轉(zhuǎn)化反應(yīng)器，合成氣壓力提高到80巴（8.0MPa）左右，與合成甲醇需要的反應(yīng)壓力相同，這樣就不再需要壓縮機(jī)和有關(guān)部分的投資及操作費(fèi)用。高壓自熱轉(zhuǎn)化工藝已在德國的示范工廠通過驗(yàn)證，現(xiàn)在工業(yè)上可以采用。雖然目前對甲醇的需求還沒有大到需要更大規(guī)模的甲醇工廠，但如果用于生產(chǎn)汽油和烯烴的甲醇變得更多更加重要，情況就會發(fā)生很大變化。

        埃克森美孚研究工程公司重新推出其甲醇制汽油（MTG）技術(shù)以來正獲得積極進(jìn)展。這項(xiàng)技術(shù)是上世紀(jì)70年代問世的，在新西蘭的Motunui建設(shè)的1.45萬桶/日生產(chǎn)裝置是首次工業(yè)應(yīng)用，于1986年投產(chǎn)。埃克森美孚宣稱，目前對外轉(zhuǎn)讓的MTG技術(shù)至少有6套，其中有2套用于中國山西的煤基甲醇制汽油項(xiàng)目：一套產(chǎn)能2500桶/日的裝置已于2009年投產(chǎn)；另一套產(chǎn)能為25000桶/日的裝置在建。全球涂料網(wǎng)了解到其它幾套都建在美國：Sundrop燃料公司2012年6月與�？松�美孚簽署技術(shù)轉(zhuǎn)讓協(xié)議，用MTG技術(shù)建設(shè)工業(yè)裝置，生產(chǎn)5000萬加侖/年可再生汽油。建在路易斯安那州Alexandria附近的這座工廠采用德國Thyssen Kurpp工業(yè)公司的高溫Winkler（HTW）工藝用生物質(zhì)原料氣化生產(chǎn)合成氣，然后通過合成甲醇再生產(chǎn)汽油。G2X能源公司近期與�？松�美孚簽署了MTG技術(shù)轉(zhuǎn)讓協(xié)議，由其子公司BigLake燃料公司在路易斯安那州Lake Charles建設(shè)并運(yùn)行甲醇制汽油生產(chǎn)裝置，用天然氣生產(chǎn)12500桶/日不含硫的汽油或甲醇或二者都生產(chǎn)。與此同時，G2X公司在得州Pampa建設(shè)的天然氣甲醇工廠目前正在施工中。（來源：全球涂料網(wǎng)）（更多資訊請登錄：全球涂料網(wǎng) http://m.srglobaltrade.com/）