甲醇工业科技开发动向  □钱伯章    甲醇生产及其利用技术，近年在拓展原料、装置规模、制气及甲醇合成工艺、催化剂开发和甲醇制烯烃（ＭＴＯ）领域均获得了一些发展或突破。    一、在拓展原料方面    由煤炭制取合成气用于生产甲醇的第一套商业化装置于１９９７年２月在美国田纳西州金斯波特开工投产。这套投资３５００万美元的示范装置是空气产品公司与伊斯曼化学公司价值２.１４亿美元合作项目的一部分，它可生产７.２万吨／年甲醇，用作燃料和化工原料，美国能源部洁净煤技术规划处资助９０００万美元。    该工程项目采用空气产品公司液相甲醇（ＬＰＭＥＯＨ）技术。新工艺采用分散在惰性矿物油液相中的铜催化剂浆液，使氢气和ＣＯ反应生成甲醇。液相法比常规的固定床甲醇工艺易于控制温度。    浆液反应器使现代气化器产生的合成气中ＣＯ浓度较高。在４年的示范验证期内，将由伊斯曼公司运作该装置，供应用煤炭衍生的合成气，生产的甲醇供伊斯曼公司用作化工原料。对其用作发电的补充燃料也将加以验证。    由甲烷一步法制甲醇和ＣＯ２加氢制甲醇的研究开发也正在进行中。    甲烷一步法制甲醇尚处开发阶段，但它可避开耗能的蒸汽转化过程，放热的甲烷氧化反应可外输热量，俄罗斯拟在甲烷部分氧化的１００吨／年中试装置基础上建立１万吨／年装置。据称，在４００℃、９. ８ＭＰａ和不使用催化剂情况下，甲醇转化率为４％左右，循环后为１５％，甲醇选择性４０％～５０％，副产甲醛６％。    为开辟ＣＯ２的新用途，丹麦托普索和德国鲁奇公司开发ＣＯ２加氢制甲醇工艺，均完成中试和工业装置设计。托普索采用ＭＫ１０１催化剂，在５.０～８.０ＭＰａ、２２０～２７０℃下反应，对氢纯度有一定要求，低纯氢需经变压吸附、膜分离或深冷分离提纯。鲁奇与德国Ｓｕｄ化学公司共同开发催化剂，２６０～２７０℃时合成甲醇用催化剂寿命为４年。日本关西电力公司和三菱重工也开发以ＣＯ２为原料生产甲醇的铜、锌、铝氧化物催化剂，在２４７℃、９０ＭＰａ条件下，甲醇收率９５％，拟进行中试。    二、在制气和甲醇合成方面    ＩＣＩ公司开发的ＩＣＭ制气工艺已在澳大利亚５. ４万吨／年新建装置上采用，可制备化学计量比的合成气，合成气残余甲烷仅０.５％，低于常规转化率２.５％～３.０％，可减少弛放气量，提高合成效率。 伊斯曼化学和空气产品与化学品公司首次进行甲醇合成液相工艺的工业化试验，采用惰性催化剂淤浆为传热介质，进行高温操作，前已述及。其他一些先进的甲醇合成塔也得以应用，如日本东洋工程公司多段内冷型径流反应器用于６６万吨／年甲醇装置，三菱瓦斯化学和三菱重工开发的超转化率反应器已在５２０吨／年装置上应用。    三、在催化剂开发方面    巴斯夫开发的Ｓ３８６催化剂在４. ６～１０ＭＰａ和２００～３００℃下仍有良好活性和选择性，已在智利２３００吨／年装置上使用，可节减投资５０％，节能２０％。ＩＣＩ公司开发的５１７催化剂，将Ｃｕ、Ｚｎ氧化物负载于铝酸锌上，并添加ＭｇＯ，可在较高活性下保持较高选择性。    四、在甲醇制烯烃的技术发展方面    采用甲醇转化成烯烃的ＭＴＯ工艺已由ＵＯＰ／ＮｏｒｓｋＨｙｄｒｏ（诺斯克·海德罗）公司开发成功，与使天然气先转化成甲醇（ＧＴＭ）、甲醇再转化成烯烃（ＭＴＯ）的二步法工艺成龙配套。ＩＣＩ、鲁奇和托普索等公司开发的ＧＴＭ工艺已成熟推行，ＵＯＰ／Ｈｙｄｒｏ采用基于硅铝磷酸盐分子筛催化剂，突破了ＭＴＯ技术限制，从而可由天然气通过粗甲醇生产乙烯、丙烯和丁烯石化原料。    ＭＴＯ工艺由反应区、催化剂连续再生区和产品回收区组成。采用一台或多台流化床反应器。无需脱水的粗甲醇进入低压反应器，转化率高达９９％以上。催化剂在流化床再生器中连续再生。回收区包括产品水回收和循环系统、ＣＯ２脱除系统、干燥、脱甲烷塔、脱乙烷塔和脱丙烷塔，可得到高纯度（聚合级）乙烯和丙烯或化学级产品。    １９９５年６月以来，验证装置可日处理甲醇０.５吨， 在苛刻反应条件下，可保持高转化率，催化剂反应和再生循环４５０多次仍保持稳定。改变反应苛刻度，可调节乙烯／丙烯比例１.５∶１～０ .７５∶１。一般采用ＭＴＯ工艺，使用２.３吨甲醇可产出０.５吨乙烯。１０～２０万吨／年规模装置已进入初步建设阶段，拟于１９９８年开工。<script src=http://cn.d