Flujo del proceso de producción de metanol
Gas natural, nafta, petróleo pesado, carbón y sus productos elaborados (coque, gas de coquería), gas de cola de acetileno, etc. Puede utilizarse como materia prima para producir gas de síntesis de metanol. El reformado con vapor de gas natural y nafta debe realizarse en un horno de reformado con estructura compleja y alto costo. El reformador está equipado con una cámara radiante y una cámara de convección para llevar a cabo reacciones de reformado con vapor de hidrocarburos a altas temperaturas en presencia de catalizadores. La oxidación parcial del petróleo pesado debe realizarse en un gasificador de alta temperatura. Cuando se utiliza combustible sólido como materia prima, el gas agua se puede producir mediante gasificación intermitente o gasificación continua. La gasificación intermitente utiliza aire y vapor como agentes de gasificación, y las etapas de inyección y producción de gas están separadas. La gasificación continua utiliza oxígeno y vapor como agentes de gasificación y el proceso es continuo.
Muchos catalizadores utilizados para la producción de metanol, como los catalizadores de reformado con vapor de nafta y gas natural y los catalizadores de síntesis de metanol, se envenenan fácilmente con sulfuro y pierden su actividad, por lo que es necesario eliminar el sulfuro. Los métodos de desulfuración de gases se pueden dividir en dos categorías, una es la desulfuración seca y la otra es la desulfuración húmeda. El equipo de desulfuración en seco es simple, pero debido a la lenta velocidad de reacción, el equipo es relativamente grande. La desulfuración húmeda se puede dividir en absorción física, absorción química y oxidación directa.
La síntesis de metanol se lleva a cabo a alta temperatura, alta presión y en presencia de catalizadores. Es un proceso típico de reacción catalítica compleja de gas-sólido. Con el desarrollo continuo de la tecnología de catalizadores de síntesis de metanol, la tendencia general es de alta presión a media y baja presión.
El metanol bruto contiene agua, alcoholes superiores, éteres, cetonas y otras impurezas, que necesitan ser refinadas. El proceso de refinación incluye destilación y tratamiento químico. El tratamiento químico utiliza principalmente álcali para destruir las impurezas que son difíciles de separar durante la destilación y ajustar el valor del pH. La destilación elimina principalmente componentes volátiles como el éter dimetílico, así como componentes no volátiles como el etanol, alcoholes superiores y agua.
El proceso general de producción de metanol es largo y complejo, y puede evolucionar hacia una variedad de procesos de producción dependiendo de las diferentes materias primas y métodos de purificación.
La siguiente es una breve introducción a los tres métodos de alta presión, método de media presión y método de baja presión, así como sus diferencias. El método de metanol a baja presión ICl es un método de producción de metanol investigado con éxito por la empresa británica ICl en 1966, rompiendo así el monopolio de la síntesis de metanol a alta presión y suponiendo un cambio importante en la tecnología de producción de metanol. Utiliza catalizador a base de cobre 51-1. La torre de síntesis ICL con una presión de síntesis de 5 MPa es una torre de síntesis de choque en frío de múltiples etapas de pared caliente con una estructura simple. El distribuidor de gas de choque frío en forma de diamante está instalado en la parte superior de cada capa de catalizador para permitir que el gas de choque frío ingrese uniformemente a la capa de catalizador para ajustar la temperatura en la torre. Los tipos de torres de síntesis de baja presión incluyen la torre de síntesis de vapor de subproductos de haz de tubos de la compañía Lurgi de Alemania y el sistema de síntesis de metanol trifásico del Instituto Americano de Investigación Eléctrica. En la década de 1970, la fábrica de Vinylon de Sichuan del Ministerio de Industria Ligera de China introdujo un dispositivo de síntesis de metanol a baja presión (tecnología patentada por la británica ICI) utilizando gas de cola de acetileno como materia prima de la empresa francesa Speichim. En la década de 1980, la Segunda Planta de Fertilizantes de la Compañía Petroquímica Qilu introdujo un dispositivo de síntesis de metanol a baja presión de la Compañía Lurgi de la República Federal de Alemania.