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7万吨/年甲醇3万吨/年合成氨新工艺技术探讨
杭州华纳塔器科技有限公司 沈树荣
杭州林达化工技术工程有限公司 楼寿林 楼韧
一、概述
合成甲醇的原料气为H2、CO、CO2,这些气体按所要求的比例在一定的压力、温度和催化剂作用下反应生成甲醇。
甲醇生产主要是煤焦、油、天然气,以天然气为原料制甲醇的合成气是最理想的工艺路线,生产成本低,甲醇的质量好,但是我国天然气原料价格高,除西部地区天然气价格较低外,全国其他区域天然气价格均大于1元/米3,使甲醇生产企业成本较高,以油为原料制取合成气生产甲醇,近几年油价过高,原料成本大幅上升,经济效益下降,使这些企业已无法坚持生产,只得改为以煤为原料。
我国煤碳资源丰富,今后甲醇生产将逐步走向以煤为原料的路线,尤其是自58年以来我国建有一大批小氮肥厂,初期规模年生产能力3000吨/年至5000吨/年,四十多年来,淘汰了大部分小氮肥厂至今保留600余家,除小部分生产能力超过了10万吨/年以上,大部分工厂年生产能力3-5万吨/年合成氨,部分工厂产品除碳铵外以联醇工艺生产少量甲醇,这些小规模的氮肥厂面临规模小、产品单一,将逐年被淘汰。
近年来国内甲醇生产发展迅速,除甲醇作为化工原料可以合成醚、醛类等一系列重要精细化工产品外,甲醇可用作汽车燃料,因此国内外纷纷建立了以煤为原料的大规模甲醇生产厂(30万吨/年-60万吨/年),但是投资高,还贷时间长,对于小氮肥厂,由于联醇工艺的限制,甲醇生产能力不能超过总氨25-30%(醇∶氨为0.3∶ 0.7),否则生产成本大大增加,因此小氮肥厂准备要新建甲醇,或者联醇工艺的小氮肥厂扩大甲醇的生产能力,我们提出了一项新技术:低压法(5MPa)生产甲醇,合成后放空气直接作为合成氨的原料气合成为氨,简称联氨流程,醇氨比为 0.7:0.3 即甲醇生产能力7万吨/年,合成氨生产能力为3万吨/年,在目前3万吨/年吨级的小氮肥厂,保留原工艺和设备,只增加造气炉、脱碳装置、5.0MPa 低压机、低压合成甲醇圏等设备,这是一项投资省、周期短、甲醇和合成氨生产成本低,使一大批小氮肥成为今后以H2、CO、甲醇、氨为原料的综合化工企业,能取得较好的企业经济效益和社会效益。