メタノール合成装置「中国製」がまた一つ市場を獲得　大型メタノールガス冷却反応器の国産化

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メタノール合成装置「中国製」がまた一つ増加　大型メタノールガス冷却反応器の国産化　著者/出典：中国化工報　日付：2016年5月19日　クリック数：8　約1年間の安定した運転を経て、南京国昌化工科技有限公司と大唐エネルギー化学有限責任会社、大唐内モンゴルドルン石炭化学有限責任会社が共同で実施した年産168万トン規模のメタノール装置用ガス冷却反応器の国産化技術プロジェクトにおいて、システム全体の抵抗値、内部の温度分布、ガスの流速など、各種技術指標が海外の技術水準に達し、それを上回る結果となった。5月13日、このプロジェクトは北京で、中国石油化学工業連合会が主催する科学技術成果の評価を通過しました。 鑑定委員会は、当該システムのキーデバイスが国内初の国産大型ガス冷却式メタノール反応器であり、海外からの輸入機器に代わって成功裏に採用されていること、独自の知的財産権を有していること、構造設計が先進的かつ合理的で国際的な先端水準に達していることを評価した。 南京国昌社の呂仲明会長は、中国化工報の記者に対し、このプロジェクトにおける装置全体の設計から製造までに6ヶ月以上を要し、内部機器の製造過程における管板の加工、管殻側の圧力試験、分気箱の溶接といった一連の技術的な課題を克服したと語った。そして2014年9月に製造が完了し、2015年6月に正式に運用が開始された。現在、この空冷式メタノール反応器は良好な性能を発揮しており、合成システムも安定して稼働している。国産機器の操作工程パラメータや生産能力は、輸入機器の設計水準に達しているか、それを上回っている。 中国石油化学工業連合会が専門家チームを組んで72時間にわたり現地で評価を行った結果、装置の重要なデータは契約要件を満たしていた。空冷メタノール反応器のアルコール純度は5.7％で、設計値を達成した；ガス冷却型メタノール反応器のケーシング側（触媒層）の抵抗は0.18MPa、チューブ側の抵抗は0.08MPaで、設計指標を上回っている；軸方向流ガスの二次分布技術および新型の漸開線式ガスボックス構造により、異なる緯度における軸方向同平面内の平均温度差を5℃未満に抑え、評価基準を上回っている。 説明によると、大唐多倫煤化会社は元々、ドイツのルッチ社の技術を導入した単系列で年間168万トンのメタノールを生産する設備を有しており、低圧連続合成法によってメタノールを製造していた。装置内の空冷式メタノール反応器の交換が必要となったため、大唐能化社および多倫煤化社は様々な調査や検討を経て、国昌社をこの大型メタノール装置の合成反応器の国産化における最適な協力企業として選定し、共にメタノール装置内の空冷式メタノール反応器の国産化技術改革を実施することにした。 説明によると、この国産化された大規模なメタノール製造技術の主な革新点は、モジュール型の設計思想を採用したことであり、気冷式メタノール反応器モジュール（メタノール合成の反応動力学および熱力学、熱交換ユニットの計算、流体力学計算、抵抗計算などを含む）が開発され、気冷式メタノール反応器のプロセスおよび構造設計に成功裏に適用されている；耐圧ケースと内部部品を分離した構造を採用し、内部部品はケースの上部に吊るされているため、温度が異なる部品も自由に膨張でき、安全性と信頼性が高い；二次分布技術と新型の漸開線式ガスボックス構造を採用することで、冷温ガスが均一に分布し、触媒層の反応効果が高まります；新しい漸開線式の溝構造を採用しており、ケーシング内の触媒が均一に充填され、取り付けや取り外しが容易です。 呂仲明は、新型の気冷式メタノール反応器が年間168万トン規模のメタノール製造プラントで初めて成功裏に導入されたことにより、この種の核心的なメタノール反応器の国産化・大型化という目標が達成され、大型メタノール合成プラントにおける海外技術の独占状態が打破されたと述べた。　 ニュースリンク：メタノール製造プラントの国産化の歴史　国際的に先進的なメタノール合成工業は大規模なプラントを中心としており、一般的に1基あたりの生産能力は数百万トン規模に達し、現在では最大のプラントの年間生産能力は225万トンにも上っている。我が国のメタノール産業は1950年代に始まり、かつては旧ソ連の技術を活用して蘭州、太原、吉林で亜鉛クロム系触媒を用いた高圧法メタノール合成装置が建設されました。60年代から70年代にかけて、上海の呉泾化学工場はコークスとナフサを原料とするメタノール合成装置を次々と自ら建設し、南京化学工業会社の研究所では合成アンモニアとメタノールの同時生産に用いる中圧銅系触媒を開発し、合成アンモニアからメタノールを同時に生産する産業の発展を促進した。1970年代、四川維ニロン工場は我が国初の低圧メタノール合成装置を導入し、アセチレン排ガスを原料としてICIの低圧冷却式合成プロセスを採用した。80年代半ば、齊魯第二化学工場は残油を原料とするルッチ式低圧メタノール合成装置を導入した。90年代以降、メタノール需要の急速な増加に伴い、導入技術や独自技術を活用して数百基ものメタノールおよびジメチルエーテル製造プラントが建設され、我が国のメタノール生産はかつてないほど進展しました。 2010年の国内メタノールの年間生産能力は3750万トンで、これは世界の総生産能力の約50％に相当する。生産量は世界の総生産量の約32％を占め、実質的な消費量は世界の総消費量の約45％を占めており、世界で最も大きなメタノールの生産国かつ消費国となっている。不完全な統計によると、2015年の国内メタノールの年間生産能力は7670万トンに達し、2020年には9868万トンになる見込みです。 国内の合成メタノール産業は、ゼロから始まり、小規模なものから大規模なものへと発展してきました。20年以上にわたる急速な発展を経て、現在では国内の中小規模（30万トン級）の合成メタノール工場の技術は、世界的にも先進的な水準に達しています。しかし、我が国の百万トン級の大型メタノール製造プラントについては、まだ完全に国産化されていません。特に、大型メタノール製造プロセスや大型反応器といった技術や設備については、海外企業による大型メタノール製造市場の独占を打破するために、さらなる努力が必要です。 2011年、我が国初の国産ガス冷却式メタノール合成反応器が中国核工業集団西核公司において、水圧試験および気圧試験を無事に通過し、その機器の強度とシール性能はいずれも設計図や規格基準の要求を満たしていました。この空冷式合成反応器は、イギリスのデイビッド法を導入・改良したもので、単体装置の容積が同じであっても全体的な消耗材が少なく、重量は約30％軽減され、生産にかかるエネルギー消費も大幅に削減されますが、生産量は大幅に向上します。