メタノールを生産する方法にはどのようなものがありますか？

国内には、石炭を利用したメタノール製造、天然ガスを利用したメタノール製造、そしてコークス炉ガスを利用したメタノール製造の3種類がある。

異なる基準によってさまざまな分類がある。原料別では、天然ガス、石炭（コークス炉ガス、都市ガス）、石油、その他（アイスランドのCO2やバイオマスなどの原料を含む）。圧力別では、高圧、中圧、低圧。生産規模別では、大型、中型、小型。プロセスパッケージ別では、国内のもの（リンダ、ファーチャン、アンチュン、ジュートーなど）と、海外のもの（デビー、ルッチ、トプソン、カサリ、東洋など）。。。。。。

海外のメタノール製造技術については、海外で天然ガスを原料として製造されるメタノールが92％を占め、石炭を原料とするものは2.3％です。そのため、海外企業のメタノール製造技術はすべて天然ガスからメタノールを製造するものに集中しています。国際的に広く採用されている先進的なメタノール製造プロセス技術には、DAVY（旧I.C.I）、OPSOE、UHDE、LURGI社のメタノール技術などがある。これらのメタノール技術間での消費量やエネルギー消費量の差は大きくなく、主な違いは使用されるメタノール合成塔のタイプが異なる点にある。 1. 1 DAV Yメタノール技術の特徴 DAV Y低圧メタノール合成技術の利点は、優れた性能を持つ低圧メタノール合成触媒にある。合成圧力は5.0～10M Paで、大規模なメタノール生産装置では8～10M Paとなる。合成塔のタイプには、第一に急冷式合成塔があり、単塔あたりの生産能力が高く、出口でのメタノール濃度は約4～6％volです。第二の種類は、内部熱交換型冷却管式メタノール合成塔です。また、水管式合成塔を開発した。蒸留には多くの場合2塔が使用され、時には3塔蒸留も用いられ、蒸気システムの設定と統合的に検討される。蒸気システム：高圧10.5M Pa、中圧2.8M Pa、低圧0.45M Paの3段階に分かれている。変換によって発生する廃熱と変換炉の排ガスからの廃熱を利用して、10.5M Pa、510℃の高圧過熱蒸気を生成する。高圧過熱蒸気は合成圧縮機の蒸気タービンを駆動し、中圧蒸気は装置内で使用される。 1. 2 L urgiメタノール技術 Lurgi社の合成法には独自性があり、独自の合成塔の特許を持っている。その特徴は、合成塔が管列式であり、副生蒸気が発生し、管内にはルルギ合成触媒が、管間にはボイラー水が存在し、3.5～4.0M Paの飽和中圧蒸気が副生されることである。2000M TPDの合成塔のような大規模な装置では直径が大きすぎるため、通常は2基の合成塔を並列に使用する。規模がさらに大きい場合は、列管式合成塔を使用し、その後に冷却管式または加熱管式の合成塔を直列に接続する。また、2つのシリーズの合成塔を並列に使用することも可能である。Lurgiプロセスの蒸留は、3塔蒸留、または3塔蒸留の後に回収塔を1基追加する方式が採用されている。時には二塔精留も用いられる。三塔精留プロセスの予精留塔および加圧精留塔の再沸器の熱源は、変換ガスの余熱から得られる。したがって、蒸留に消費される低圧蒸気はほとんどありません。 1. TO PSO E社のメタノール技術の特徴
TO PSO E社は、アンモニア合成やメタノール製造分野における主要な特許技術供給業者であり、触媒メーカーでもある。同社のメタノール技術の特徴は、メタノール合成において、BWR型合成塔（管式で副生蒸気を得る方式）またはCMD型多層断熱式合成塔が使用されている点にある。そのプロセスの特徴は、軸方向断熱層を採用し、塔間に熱交換器を設置し、廃熱をボイラー給水の予熱または飽和系統の循環温水に利用することである。タワーへの入口温度は220℃です。片道変換率が高く、触媒の体積が小さく、合成塔の構造がシンプルで、単一系列の生産能力が大きい。合成圧力は5.0～10.0 M Paで、装置の能力に応じて最適化される。日産2000トンのメタノール製造装置で、合成圧力は約8M Paです。3塔または4塔（回収塔を含む）のプロセス技術を採用する。 1. 4 TECメタノールの技術的特長として、合成工程にはIC I低圧メタノール技術が採用されている。蒸留にはLurgi社の技術が採用されている。合成にはIC I低圧メタノール合成触媒が使用される。合成塔：TECを採用したMRF-Z合成塔（多層放射状合成塔）で、出口のメタノール濃度は8% volに達する。合成塔の抵抗損失は小さく、0.1M Paである。メタノール合成の廃熱は、3.5～4.0M Paの中圧蒸気を生成するために利用され、この中圧蒸気はプロセス用蒸気として使用されるか、過熱させてタービン駆動用蒸気として利用される。 1. 5 三菱重工业社のメタノール技術の特徴　三菱のメタノール技術はI.C.I.プロセスに類似しており、その特徴は構造が独特なスーパーメタノール合成塔を採用している点である。合成圧力はメタノール装置の能力に関連している。日産2000トンのメタノール製造プラントで、合成圧力は約8.0M Paです。スーパーメタノール合成塔の特徴は、二重管構造を採用しているため触媒の温度が均一で、単行程での転換率が高く、合成塔の出口濃度は最大で14% volに達することです。副産物として3.5～4.0M Paの中圧蒸気を生成する合成塔で、出口濃度は8～10%volに達し、合成システムの循環量は従来技術と比べて大幅に削減され、消費される補充ガスも最小限です。蒸気システムの設定に応じて、2塔または3塔の精留が採用される。 1. 6ウッド社のメタノール技術の特徴は、I.C.I.の低圧合成プロセスおよび触媒を採用しており、日産2000トンのメタノール製造設備における合成圧力は8.0M Paである。合成塔：ウッド社は、改良型の気冷式ラティス型反応器、等温合成塔、冷却管式合成塔を採用している。CA SAL E社のARC合成塔（多層軸方向合成塔）は、単一シリーズでの生産能力が最大3000M TPDに達する。合成廃熱回収方式：予熱ボイラー給水、設備投資が低い。等温合成塔：副生中圧蒸気を得るための管殻式合成塔で、中圧蒸気の圧力は3.5～4.0M Paであり、1基あたりの生産能力は最大1200M TPDに達する。設備投資が高い。冷管式合成塔：軸方向、冷管間接熱交換で、単塔の生産能力は最大2000M TPDに達する。設備投資が少ない。2塔、3塔、または4塔の精留を採用でき、その比較は以下の通りである：2塔精留では、メタノールの回収率は98.5％で、1トンのメタノールを製造するのに1.2トンの低圧蒸気が必要である。3塔精留により、メタノールの回収率は99％で、1トンのメタノールを製造するのに0.47トンの低圧蒸気が必要である。4塔精留式で、メタノール回収塔を設け、メタノールの回収率は99.5％であり、1トンのメタノールを製造するのに0.45トンの低圧蒸気が消費される。 1. 7 リンデ社のメタノール技術の特徴は、I.C.I.の低圧合成プロセスおよび触媒を採用していることです。副産スチームを利用した螺旋管式等温合成塔を採用し、管内にはボイラー水があり、中圧スチームの圧力は3.5～4.0M Paで、ガスの抵抗が低減される。その他の部分はIC I低圧メタノールと類似している。