卡萨利与华东理工低压甲醇合成工艺运行情况对比

刘勇全，法耀锋

（陕西长青能源化工有限公司，陕西宝鸡 721000）

[摘要] 基于陕西长青能源化工有限公司首期600 kt/a瑞士卡萨利（Casale）低压甲醇合成工艺及新增的300 kt/a华东理工低压甲醇合成工艺的运行情况，从催化剂床层温度分布情况、催化剂使用效果、CO单程转化率及出口醇净值、动力消耗情况与其他运行参数等方面对2种甲醇合成工艺进行对比分析。分析认为，2种工艺各具特色，但从当今煤化工装置趋于大型化发展方向来看，卡萨利低压甲醇合成工艺还是具有比较明显的优势。

[关键词] 卡萨利低压甲醇合成工艺；华东理工低压甲醇合成工艺；催化剂床层温度分布；催化剂使用效果；CO单程转化率；醇净值；动力消耗；对比

[中图分类号] TQ223.12⁺1 [文献标志码] B [文章编号] 1004-9932（2018）02-0052-04

0 引言

甲醇合成技术目前已十分成熟，由于低压法工艺较之前的高压法工艺在能耗、装置建设和单系列反应器生产能力大型化等方面具有明显的优势，因此近年来国内外新建装置大多采用低压法，根据单套装置生产能力的不同，其设计压力主要集中在5～8 MPa范围内。甲醇生产的核心技术是甲醇合成反应器（合成塔）的结构与型式、催化床层温度的控制、热量的转移与利用。甲醇合成反应器性能的好坏，直接影响原料气消耗和动力消耗以及设备能力的发挥，而甲醇合成反应器的性能主要取决于其结构型式，特别是在甲醇合成装置向大型化发展以后，其重要性更为突出。

典型的低压甲醇合成工艺有Lurgi工艺、Topsoe工艺、Davy工艺和Casale工艺等。国内华东理工的甲醇合成工艺就是基于Lurgi工艺改进和优化而来的。陕西长青能源化工有限公司首期600 kt/a甲醇项目合成装置采用瑞士卡萨利（Casale）甲醇合成工艺；为优化装置运行，公司对原甲醇合成装置进行改造，新增1套300 kt/a甲醇合成装置，新合成装置采用华东理工大学的低压甲醇合成工艺。经过一段时间的运行，我们对2套合成系统的运行情况有了较为充分的了解，基于2种低压甲醇合成工艺系统基本运行数据的分析与比较，归纳总结出2种低压甲醇合成工艺各自特点和优势，以期为甲醇合成工艺的选择提供一些参考。

1 甲醇合成反应器结构与气体流程描述

1.1 卡萨利低压甲醇合成工艺

卡萨利开发的IMC板间换热式甲醇合成反应器，将换热板径向布置并沿同心扇形排开，作为冷却（换热）元件埋入催化剂床层内；换热板内走锅炉给水，产生中压饱和蒸汽，将反应热移出催化剂床层；换热板在床层底部予以支撑，催化剂通过底部惰性介质床层予以支撑，中心管作为合成塔下部的通道。

新鲜气经加压后进入保护床，与循环气一同进入合成塔进行反应，反应后的气体经进出口换热器、冷凝器、甲醇分离器后，冷凝分离出的粗甲醇去罐区，少部分未凝气作为弛放气，大部分气体循环利用。

1.2 华东理工低压甲醇合成工艺

华东理工大学开发的低压甲醇合成反应器由筒体、上下封头、上下管板、反应管、卸催化剂口等组成。催化床包括管壳外冷催化层和上管板上部催化层。反应气由进气口进入甲醇合成反应器，反应后由出气口出反应器，反应放出的热量由管外沸腾水移走，产生蒸汽。

新鲜气与循环气汇合后进入甲醇合成塔进行反应，反应后气体经进出口换热器、水冷器、甲醇分离器后，冷凝分离出的粗甲醇去罐区，少部分未凝气作为弛放气，大部分气体循环利用。

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