甲醇合成工艺

（一）简介

甲醇是结构最为简单的饱和一元醇，最早由木材和木质素干馏制得，故又称“木醇”或“木精”。甲醇很轻、挥发度高、无色、易燃且有毒。甲醇通常由一氧化碳与氢气反应制得。

甲醇是一种重要的需求量巨大的基本有机化工原料，也是一种新型的清洁能源。在工业发达国家，它是仅次于烯烃和芳烃的基础有机化工原料，其消费量仅次于乙烯、丙烯和苯，居第四位。甲醇应用十分广泛，在石油化工、医药、轻纺、生物化工以及能源交通运输等行业均有广泛用途，在国民经济中占有十分重要的地位。近年来，随着石油资源储量的日趋减少，甲醇应用逐渐扩展到石油补充领域，围绕甲醇产品开发出了烯烃等新的替代石油产品。

（二）甲醇的工业发展史及主要生产技术比较

甲醇的工业生产始于1923年，德国BASF公司首先建成一套以CO和H2为原料，年产300吨的高压法甲醇合成装置，在全世界开拓了以合成气作为一种工业合成原料的生产史。从20世纪20年代到60年代中期，世界各国甲醇合成装置都用高压法，采用锌-铬催化剂。

1966年，英国ICI公司研制成功甲醇低压合成的铜基催化剂，并开发了甲醇低压合成工艺，简称ICI低压法（即Davy法）。1971年，德国Lurgi公司开发了另一种甲醇低压合成工艺，简称Lurgi低压法。此外，丹麦托普索公司、日本三菱瓦斯公司、德国林德公司和美国凯洛格公司等也随后开发了节能型低压生产甲醇工艺技术。

与大型低压法相比，高压法能耗要高很多，因此高压法甲醇工艺已逐步被淘汰。20世纪70年代以后，各国新建与改造的甲醇装置几乎全部采用低压法工艺，主要有Davy、Lurgi、Topsøe等方法，前两种被认为是当今较为先进的甲醇技术，约80％的甲醇装置采用这两种方法生产。

Davy法、Lurgi法和Topsøe法甲醇生产技术比较

压缩 Davy法 离心式压缩机  径向合成反应器 合成  压力5～10MPa Lurgi法 离心式压缩机  管壳式合成塔  压力5～10MPa Topsøe法 离心式压缩机  三个径向合成塔串联  压力5～10MPa  温度230～270℃，  温度240～260℃，  温度210～290℃， 副产蒸汽 副产蒸汽 预热锅炉水 精馏 规模t/d 双塔/三塔 最大可到5000 三塔 最大可到6700 双塔 最大可到7500

（三）我国甲醇工业及技术的发展

我国甲醇工业始于上世纪50年代，在吉林、兰州和太原由原苏联援建了采用高压法锌铬催化剂的甲醇生产装置。60～70年代，上海吴泾化工厂先后自建了以

焦炭和以石脑油为原料的甲醇装置；同时，南京化学工业公司研究院研制了联醇用中压铜基催化剂，推动了我国合成氨联产甲醇工业的发展。70～80年代，四川维尼纶厂从ICI公司引进了以乙炔尾气为原料的低压甲醇装置，山东齐鲁石化公司第二化肥厂从Lurgi公司引进了以渣油为原料的低压甲醇装置。80年代，上海吴泾等中型氮肥厂在高压下将锌铬催化剂改为使用铜基催化剂；同时，淮南化工总厂等许多联醇装置为增加效益，提高了生产中的醇/氨比；西南化工研究院开发了性能良好的低压甲醇催化剂，使甲醇生产技术有了新的进步。90年代以来，上海焦化厂三联供工程中，进行了年产20万吨低压甲醇装置的建设。进入21世纪，随着煤制甲醇工艺的兴起，我国甲醇工业进入了快速发展时期，煤气化、天然气低压合成、联醇和焦炉气转化等生产工艺共存，使中国成为全球甲醇生产大国。

国内甲醇生产技术发展也很快，由我国自主开发的低压合成甲醇技术工艺和质量日臻完善，已经走向成熟。近几年在科技创新方针指引和实施能源替代战略的推动下，国内甲醇的合成技术有了新的发展，主要表现在以下几点：

（1） 内单系列大型甲醇装备技术发展迅猛。我国华东理工大学、杭州林达化工

技术工程有限公司等单位在甲醇大型合成塔设计方面做了大量的创新工作，拥有多项自主创新的先进技术，为我国甲醇生产大型化奠定了基础； （2） 高效甲醇合成催化剂技术研发很快。我国自20世纪70年代自行开发成功

铜基催化剂以来，从未间断过甲醇催化剂的研制与开发，不断出现低温活性更好、时空收率更高、稳定性高的新型甲醇含成催化剂。南化集团研究院、西南化工研究院等单位开发成功的新型甲醇合成催化剂在不断提高其性能水平，已逐步接近、有的甚至超过国际先进水平。

相关英文缩写

MTO：Methanol To Olefin 甲醇制烯烃 MTP：Methanol To Propylene 甲醇制丙烯 MTG：Methanol To Gasoline 甲醇制汽油

MTA：Methanol To Aromatics 甲醇制芳烃 DME：Di Methyl Ether 二甲醚