全球新型技術脫穎而出 甲醇業(yè)迎來黃金時代

        全球涂料網(wǎng)訊：

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

        大約10年前，美國的甲醇計劃被悄然停止，而與此同時大型Mega甲醇工廠（產(chǎn)能達5000噸/日），卻在世界上許多擁有豐富廉價天然氣的國家被大興建設�，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化工原料，關閉的甲醇工廠已重新恢復生產(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的頁巖氣原料。預計到2017年，美國將從目前的甲醇進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）在轉化反應器中生產(chǎn)出來的。生產(chǎn)甲醇是一種放熱的平衡控制的反應，使用擔載型銅/鋅的催化劑。為了實現(xiàn)原料氣的優(yōu)化轉化并免受金屬微晶燒結而加速催化劑失活，除熱是關鍵技術。傳統(tǒng)的水冷式反應器（發(fā)生蒸汽的一種多管式反應器）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速度（高放熱）。采用這種類型的專用反應器，可使溫度梯度<3K并實現(xiàn)較高的單程轉化率。為進一步改進傳統(tǒng)的設計，法國AirLiquide公司推出了改進工藝設計的兩項新舉措：一項是氣體冷卻反應器（GCR），另一項是段間冷凝技術。全球涂料網(wǎng)了解到，氣體冷卻反應器可以看作是一臺“后反應器”，離開水冷反應器的部分且已反應的氣體在這里進一步轉化。這種反應的推動力是通過與新鮮合成氣換熱使氣體冷卻反應器中溫度的降低。由于反應溫度持續(xù)降低，平衡向著更高轉化率的方向轉變，因而與僅用水冷式反應器相比可以得到更高的單程總轉化率。這種工藝目前已廣泛用于采用AirLiquide公司Mega技術的世界級甲醇工廠中。為進一步提高平衡轉化率，公司還采用了段間冷凝技術。在進入氣體冷卻反應器前，通過冷凝除去甲醇，因此平衡向更高甲醇轉化率的方向轉變。這項技術不僅可以減少生產(chǎn)每噸甲醇的催化劑用量，而且還能減少整個甲醇反應回路需用的管材，最終可減少裝置投資和生產(chǎn)費用。

        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器中都可使用，如AirLiquide公司的Lurgi型反應器和絕熱驟冷式反應器等其它各種反應器。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是Topsoe公司的柵欄（Fence）技術，通過金屬氧化物晶體“圍柵欄”的辦法使仔細分散的活性銅-金屬晶體的納米粒子與其它金屬氧化物分離。這種無機的“柵欄”可減少在生產(chǎn)運行時銅的燒結（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，可實現(xiàn)長時間高產(chǎn)，運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，甲醇反應器可減小30%（反應器的重量和投資），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)能力達到1萬噸/日。

        過去，用水蒸汽轉化在壓力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，用水蒸汽轉化+吹氧自熱轉化工藝生產(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化，只用吹氧高壓自熱轉化反應器，合成氣壓力提高到80巴（8.0MPa）左右，與合成甲醇需要的反應壓力相同，這樣就不再需要壓縮機和有關部分的投資及操作費用。高壓自熱轉化工藝已在德國的示范工廠通過驗證，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）技術以來正獲得積極進展。這項技術是上世紀70年代問世的，在新西蘭的Motunui建設的1.45萬桶/日生產(chǎn)裝置是首次工業(yè)應用，于1986年投產(chǎn)。�？松�美孚宣稱，目前對外轉讓的MTG技術至少有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�美孚簽署技術轉讓協(xié)議，用MTG技術建設工業(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技術轉讓協(xié)議，由其子公司BigLake燃料公司在路易斯安那州Lake Charles建設并運行甲醇制汽油生產(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://srglobaltrade.com/）