赖于新型甲醇反应器和新的甲醇工艺流程的开发，而计算流体力学软件和流程模拟软件分别为甲醇反应器和甲醇工艺流程的开发提供了强有力的工具，大大节省了开发时间和人力物力的投入。以开发新型反应器为例，种新型反应器的开发，按照传统的方法般要经过概念模型的提出，小规模冷态反应器的试验研究，大规模冷态反应器的试验研究，小规模热态反应器的试验研究，大规模热态反应器的试验研究等步骤，研究开发周期般要在年以上，开发费用往往在数千万美元。随着计算机硬件技术的发展和计算流体力学软件的进步，目前可以在概念模型提出以后建立反应器的流动模型，再通过小规模冷态试验对流动模型进行验证和修正，在此基础上加入反应动力学模型，即可建立完整的反应器模型再通过小规模热态反应器试验进行验证和修正，就可以建立能够用于工业化反应器设计的通用模型。这样，就省掉了在反应器国产化中开发耗时较长投入较多的大规模冷态反应器和热态反应器的研究步骤，大大降低研发费用，缩短研发周期。二新的甲醇工艺流程配置尽管目前单台甲醇反应器的能力有了很大的提高，但受反应器制造能力及内陆运输限制的影响，的大型甲醇装置往往需要数台反应器串联或并联来实现。目前用于大型甲醇装置的工艺流程配置有如下种。并联工艺流程是最简单的流程配置，当台反应器不能满足生产规模时，可采用两台或数台反应器并联来实现生产规模的增加。从流程配置上来看，并联工艺流程仅仅是反应器数量上的叠加，对于反应器实际为多系列生产，仅在些设备如压缩机汽包主要工艺管线上能实现共用，降低部分投资。公司的大型甲醇技术采用的是典型的串连工艺流程，将列管式和冷管式反应器进行串联，原料气先进冷管式反应器，预热后气体从顶部离开，进入列管式反应器管内装填的催化剂床层反应，管外用沸腾水移热，出塔气返回进入冷管式反应器壳层催化剂床层继续反应，反应热对流经冷管式反应器管层的原料气进行预热，出冷管式反应器的气体回收热量降温分醇后，再循环。公司提出的这种串联工艺流程较好地在甲醇合成反应动力学与反应热力学之间进行了权衡。从反应热力学角度来看，甲醇合成反应是放热反应，低温有利于甲醇的生成从反应动力学角度来看，高温可以加快反应速度，但高温对催化剂有害，并产生酮类等副产物，它们会形成共沸物，使后续的精馏更为困难。在的串联流程中，其列管式水冷反应器有相对较高的出口温度，使反应较快地进行在此发生部分转化后，其余的转化发生在冷管式反应器，在较低温度下操作，有利于甲醇的合成。这种流程配置实现了较快的反应速度和较高的转化率，显著提高了反应的单程转化率，降低了循环气量，节省了循环气压缩机的功耗。公司新近开发出了种特别适合于大型前，甲醇装置的串并联工艺流程。在该流程中，绝大部分的新鲜合成气与第二粗甲醇分离器顶部出来的循环气混合后进入第甲醇反应器反应后的气体经回收热量降温进入第粗甲醇分离器实现分离后，循环气与少部分新鲜合成气混合压缩后进入第二甲醇反应器反应后的气体经回收热量降温进入第二粗甲醇分离器实现分离后，循环气与新鲜合成气混合，再进入第甲醇反应器。从新鲜合成气分配的角度来看，总的新鲜气量按照定比例在两个反应器间进行分配，可视为并联流程，从反应器出口气体的流向来看，第反应器出口气体经过冷却分离压缩后进入第二反应器，可视为串联流程，因此将这种新型的工艺流程称为串并联工艺流程。但若用传统的空气液化分离法制取氧气，则能耗太高，最近国外正在研制种陶瓷膜，可在高温下从空气中分离出纯氧，这将避免进入合成气，并降低能耗。二甲醇合成反应器的分析与选该反应可在较低温度下达到以上的热力学平衡转化这过程具有许多优点放热反应，能耗低放热量小，反应温度低，易控制反应生成的合成气，便于直接合成甲种合成气制造工艺。工艺的反应器主要有固定床微反应器蜂窝反应器和流化床反应器等。催化部分氧化工艺是在以活性组分和等为主的负载型催化剂存在下，氧气和天然气进行部分氧化生成和，要很高反应温度，因此反应器材要求苛刻，需要很复杂的热回收装置来回收反应热和除尘。其典型代表有法和法。催化部分氧化甲烷催化部分氧化是在非催化部分氧化的基础上发展起来的完全氧化生成合成气。又分为非催化氧化和催化氧化。非催化部分氧化非催化氧化工艺以的混和气为原料在反应，伴有燃烧反应进行由于没有催化剂，需压蒸汽供应量将不足，需向甲醇装置供入电能或另行设置燃气透平以补充合成气压缩机所需要的能量。四甲烷部分氧化从世纪年代以来，天然气部分氧化制合成气成为人们研究的热点。甲烷部分氧化法是由甲烷与氧气进行不料气分为两股，分别进入蒸汽转化器与自热转化器，这样可以更方便地平衡两个反应器的热量。此外，等公司也开发了类似的工艺，且都实现了工业应用。应该指出，此类工艺由于取消了转化炉的火房，故高压料气分为两股，分别进入蒸汽转化器与自热转化器，这样可以更方便地平衡两个反应器的热量。此外，等公司也开发了类似的工艺，且都实现了工业应用。应该指出，此类工艺由于取消了转化炉的火房，故高压蒸汽供应量将不足，需向甲醇装置供入电能或另行设置燃气透平以补充合成气压缩机所需要的能量。系列深度加工产品，并成为碳化工的突破口。在石油资源紧缺以及清洁能源环保需求的情况下，以煤为原料生产甲醇，有望成为实现煤的清洁利用，弥补石油能源不足的途径。天然气制甲醇合成气工艺及进展天然气添加段蒸汽转化蒸汽转化工艺是天然气制合成气的典型工艺，是在催化剂存在及高温条件下，使甲烷与水蒸气反应，生成等混和气，该反应是强吸热的，需要外界供热。但以此法制得的合成气生产甲醇个突出的弊病是氢过量，可用反应式来描述转化反应合成反应可见，不管是还是，每生成甲醇就多余氢气，解决的方法是将多余的氢分离出去，也可补入适量的。的添加量与在不同温度和压力下与物系的平衡有关。补加后解决了天然气生产甲醇的氢多碳少的不足，节省了原料天然气。天然气蒸汽转化法制备甲醇原料气，有多种工艺流程与转化炉型，丹麦法英国帝国化学工业公司等。这几种方法在炉型与烧嘴结构上有较大区别，但在工艺流程上都大同小异，都包括转化炉原料预热及余热回收等装置。目前，此法技术已相当成熟，有针对此法的各种节能型催化剂的研究，且不少已用于工业实践。二天然气与催化转化与反应可用来生成富含的合成气，既可解决常用的天然气蒸汽转化法制合成气在许多场合下的氢过剩问题，又可实现的减排。该反应方程式如下按该反应式计，理论值为。这是个热效应比蒸汽转化反应更大的强吸热反应，从热力学计算可知，只有温度才是热力学可行的，然而过高的反应温度不仅会造成高能耗，对反应器材质也提出了更高的要求。而且与的反应更容易在催化剂上结炭。降低反应温度减少能耗的最有效办法就是选择适宜的催化剂。为此长期以来对与催化转化工艺制合成气的研究主要集中在改进现有镍基转化催化剂开发新型抗结炭催化剂和优化反应条件等，国内外就此开展了广泛的研究。如公司开发成功了硫钝化的镍催化剂，经过中试和扩大试验，结果表明工艺制合成气的技术可靠经济合理。三两段转化法常规两段蒸汽转化法这是国内外广泛采用的方法，即段炉采用蒸汽转化，两段炉用空气富氧或纯氧转化。采用段炉两段炉串联的工艺，无需经转化炉前或炉后添加二氧化碳，就可达到合成甲醇原料气成分的要求。两段炉为体积很大的方箱式炉，内装催化剂管束，管外用燃料明火加热，以提供催化反应所需热量。燃烧后的烟气温度很高，般在左右，通过对各种原料的加热，废热锅炉产气等余热利用，其能量得到合理利用，最终烟气排出的温度不低于。国内引进和自建的大型化肥甲醇制氢装置基本上都采用此工艺。纯氧换热转化工艺两段转化工艺的运转表明，离开两段炉的合成气中所带热量与段蒸气转化所需的热量相差不大，有可能利用前者来替代向段转化供热的燃烧炉，这样既可节约投资，又可使能量的利用更为合理。中国成达化学工程公司据此于世纪年代在国内率先推出