粗メタノールにはベンゼンが含まれているか？

メタノールから合成された場合、トルエンが生成することはほぼあり得ません。メタノールの芳香族化には選択性触媒が必要で、反応温度もメタノール合成時の温度とは異なります。後工程で混入していないか確認することをお勧めします

同社のメタノール合成装置の設計圧力は6.0MPaで、触媒は2基の塔に合計73立方メートルが充填されており、新鮮ガス中のメタン含有量は11％である。2013年3月に運転を開始し、合成塔の入口側ガス熱交換器の熱交換面積が小さかったため、塔内への入り温度が低くなっていた。現在、タワー出口温度は235℃、タワー入口温度は188℃、191℃です。運転開始時のタワー出口温度は215℃で、入口温度はそれよりも低い。ガス・ガス熱交換器ではしばしばワックスの付着が発生し、ゲル状の物質が出現することもあるため、停止時には高圧蒸気を用いて洗浄する必要がある。

同社のメタノールの設計生産能力は年間20万トンで、現在の生産量に問題はない。現在の操作圧力は5.9MPaで、タワーに供給されるガスの成分は、水素43.29％、一酸化炭素17.22％、二酸化炭素2.74％、メタン34.11％、窒素2.63％、水素55.59％、一酸化炭素29.54％、二酸化炭素2％です。17％、メタン10.02％、窒素2.57％

中国科学院山西煤化研究所と賽鼎工程公司は、固定床メタノールから芳香族化合物を製造する技術を共同で開発した。この技術では、メタノールを原料とし、改質されたZSM-5分子ふるいを触媒として使用する。操作圧力は0.1～5.0MPa、操作温度は300～460℃であり、原料液体の空間速度は0.1～6.0h^-1の条件で、芳香族化合物を主成分とする生成物が得られる；冷却分離により、気相生成物の低炭素炭化水素と液相生成物のC5＋炭化水素を分離する；液相生成物のC5＋炭化水素を抽出分離することで、芳香族炭化水素と非芳香族炭化水素が得られる。この発明は、芳香族化合物に対する全体的な選択性が高く、工程の操作が柔軟であるという利点がある。 この技術は大規模なメタノール下流変換技術に属し、目的生成物はBTXを主とする芳香族化合物である。MoHZSM－5（イオン交換）分子ふるいを触媒とし、メタノールを原料として、T＝380～420℃、常圧、LHSV＝1h－1の条件で反応させた場合、メタノールの転化率は99％以上、液相生成物の選択性はメタノールの質量ベースで33％以上、気相生成物の選択性は10％未満であった。液相生成物の芳香族含有量は60％以上である。実験室における触媒選定評価および繰り返し再生試験を完了し、触媒の単回使用寿命は20日以上、総寿命は8000時間以上と見込まれる。この技術の共同開発は産業実証段階に入っており、産業実証試験（年間1～10万トンのメタノール）用装置の工学設計および建設が完了した。 2012年2月末、セディン社が設計を手掛けた内モンゴル・慶華グループの年産10万トンのメタノールから芳香族化合物を製造する装置が、一回目の試運転で成功し、プロジェクトは無事に稼働を開始した。これは、サイディンが中国科学院山西煤化工研究所と共同で開発した「メタノールから一段階で炭化水素製品を製造するプロセス」の特許技術を活用して設計した、中国初のメタノールから芳香族化合物を製造する装置である。 2012年7月5日、慶華集団の50万トン規模のコールタール軽質化プロジェクト、10万トン規模のメタノールからの芳香族化合物製造プロジェクト、そして1000万トン規模の物流センター第2期プロジェクトが、内モンゴル自治区アラシャン盟の開発地域で着工されました。慶華集団の年産50万トンのコールタール軽質化プロジェクトの総投資額は42.8億元で、建設内容には原料の予備分留装置、脱水・端切り装置、反応装置、分留装置が含まれ、さらにコークス炉ガスから水素を製造する装置、貯蔵・輸送システム、2基の75トン/時の循環流動層ボイラー、そして電力供給、給水、環境保護などの付帯設備も備えられている。このプロジェクトが完成すれば、年間で1号軽質石炭タール12.22万トン、2号軽質石炭タール28.5万トン、石炭アスファルト8.038万トンを生産できる。年間10万トンのメタノールから芳香族化合物を製造するプロジェクトが稼働すれば、年間7.5万トンの芳香族化合物、2.25万トンの液化ガス、0.34万トンのドライガスを生産できる。このプロジェクトは、原料の供給源が豊富で、技術が成熟しており、製品中のエチレンとプロピレンの比率を調整でき、三廃の排出量が少ないといった利点がある。

清華大学の循環流動層メタノールから芳香族化合物を製造する技術（FMTA）。大唐国際は内モンゴルのドルンで年間100万トンの精製パラキシレン酸（PTA）を生産するプロジェクトを建設している。このプロジェクトの核心技術は清華大学のメタノールから芳香族炭化水素を製造する（FMTA）技術であり、流動床反応器を採用している。年間1万トンの芳香族炭化水素（キシレン）を生産する規模のパイロットプラントが、多倫石炭化学工業第1期プロジェクトで生産されたメタノールを原料として芳香族炭化水素を製造する。 清華大学も華陸社と手を組み、年間3万トンのメタノールから芳香族化合物を製造するための工業化試験装置の建設を進めている。中国華電集団は、陝北エネルギー化学基地の榆横石炭化学工業区に、初の石炭からアロマチック化合物を製造するパイロットプラントおよび量産プラントを建設し、アロマチック化合物の生産における全く新しい技術ルートを開拓する予定です。プロジェクトの建設計画によれば、中国華電はまず1万トン規模の石炭からアロマティック化合物を製造するパイロットプラントを建設し、同時に年間300万トンの石炭からメタノールを、年間100万トンのアロマティック化合物を生産する、100万トン規模の工業的実証プロジェクトも開始する。清華大学が独自の知的財産権を持つように開発に成功した循環流動層式石炭からの芳香族化合物製造技術（FMTA）は、メタノールを原料としており、年間100トンの生産能力を持つ実験装置は既に数千時間にわたって安定して稼働しており、工業的なパイロットプラント運用の条件を備えている。　 2011年3月末、華電榆横の石炭から芳香族化合物を製造する実証プロジェクトが陝西省榆林市で着工された。このプロジェクトの総投資額は約381億元で、清華大学が独自の知的財産権を持つ国内初の流動層式メタノールから芳香族化合物を製造する技術が採用され、百万トン規模の石炭由来メタノールから芳香族化合物を製造するプラントが建設される予定です。2011年にまず1億元を投じて、万トン級の工業試験プロジェクトを開始した。 東華科技会社は2013年1月中旬、同社が総請負した陝西華電榆横煤化工有限公司が陝北エネルギー化学基地に建設した世界初の石炭から芳香族化合物を製造するパイロットプラントが芳香族化合物を生産し、一回目の原料投入による試運転に成功し、全工程が確立したと発表した。報道によると、華電のプロジェクトでは100万トン規模の石炭ベースのメタノールから芳香族化合物を製造する設備が建設される予定であり、このパイロットプラントは、第1フェーズとして1万トン規模でメタノールから芳香族化合物を製造する工業化試験プロジェクトにあたる。 2013年2月の初め、華電煤業集団が出資し、華電煤業と清華大学が共同で開発した万トン規模の流動層メタノールから芳香族化合物を製造する工業実証プロジェクトが、陝西省榆林市の榆横煤化学工業園区で成功裏に完了しました。初回投入時の原料メタノールの転化率は99.99％以上であり、油相生成物中の**（主にトルエン、キシレン、トリメチルベンゼンを指す）の含有量は90％以上に達する。1月15日時点で、原料となるメタノールの投入量は合計で約100トンに達し、装置は54時間にわたって安定して稼働した。工業試験装置では1回目の点火に成功し、1回目の投入試験も成功したことで、重要な工程が確立された。

河南煤化集団研究院と北京化工大学による石炭由来メタノールからの芳香族化合物製造技術　河南煤化集団研究院と北京化工大学が共同で開発している石炭由来メタノールからの芳香族化合物製造技術の開発プロジェクトは、2011年8月末に中間評価を通過した。このプロジェクトにより、芳香族化合物の製造工程を従来の石油経路から石炭経路へと転換することが可能になる。2010年6月の開始以来、河南煤化集団研究院と北京化工大学は、このプロジェクトに関わるメタノールの芳香族化触媒の性能向上、キシレンの異性化やベンゼン・トルエンのアルキル化プロセスの開発、そして石炭ベースのメタノールから芳香族化合物を製造するプロセス設計などの課題について多くの研究を行い、段階的な成果を上げてきました。このプロジェクトでは、最適な触媒と反応の適切な工程条件が見出され、装置規模、反応器の初期設計、および主要機器のパラメータが提案され、石炭ベースのメタノールから芳香族化合物を製造する技術が初期的に構築されました。各種技術指標は目標値を達成し、触媒の単行程寿命やベンゼンアルキル化転換率などの指標は予想を上回り、高い水準に達しました。次に、研究者たちは万トン級プロセスパックの設計を加速させ、次段階のメタノールから芳香族化合物への中間試験の基盤を築く予定だ。 また、中国五環工程有限公司もメタノールの触媒変換による芳香族化合物製造の中規模試験設計を行っている。

ある企業の合成油製造プロセスにおいて、メタノールタンクから供給される純度の高いメタノールは、メタノールポンプによって2.0Mpaの圧力に加圧され、流量は38.8m3/hとなります。その後、メタノール予熱器の管内を流れ、そこで管外の反応ガスと熱交換を行い、温度は160℃、圧力は1.95Mpaになります。次にメタノール蒸発器の管外を流れ、そこでも管内の反応ガスと熱交換を行い、温度は約162℃、圧力は1.9Mpaになります。その後、メタノール過熱器の管内を流れ、再び管外の反応ガスと熱交換を行い、温度は340℃まで上昇し、循環ガスと合流して合成油反応器に送られます。触媒の作用により、水、炭化水素、水素の混合物が合成される。反応混合物がタワーを出た後、2つのルートに分かれて後段システムに入る。1つ目のルートはメタノール過熱器で熱交換が行われ（その一部は蒸気発生器で副生蒸気として生成される）；第二ルートは循環ガス熱交換器の管側で熱交換を行い（一部はサンプリングシステムに入ってデータ分析が行われる）；その中で最も重要なのは、まずメタノール過熱器の管側出口から出るガスと、循環ガス熱交換器で熱交換されたガスが合流した後の温度を320℃以上に保ち、それを合成油反応器に送り込むことです。残りのガスは蒸気発生器で副生蒸気として利用されます。メタノール予熱器の殻側出口、メタノール過熱器の殻側出口、および合成油反応器出口の各主管から来るガスが合流し、約110℃となって合成ガス空冷器に入り80℃まで冷却される。その後、合成ガス冷却器の殻側に入りさらに40℃まで冷却され、油水分離器で気体、液体、水に分離される。粗ガソリンはガス除去塔を経て供給ポンプで油品分離工程に送られ、油品の分留が行われ最終製品が得られる。ガスの大部分は循環ガス圧縮機により2.0MPaまで加圧され、循環ガス熱交換器のシェル側で熱交換されて320℃以上となり、過熱メタノールと合流して合成油反応器に入る。一部はリリーフガスとして石油分離工程の吸収塔の給料タンクに送られ、炭化水素を吸収する。これによりシステム内の不活性ガス濃度が一定に保たれ、合成反応が円滑に進行する。工程用水は工程用水ポンプによって生物化学処理へ送られる。

上記の分析によると、メタノール合成プロセスではベンゼンは生成されないはずであるが、同社のメタノール合成塔のガス対ガス熱交換器にはゲル状物質による閉塞が発生し、停止時には高圧蒸気を用いて洗浄していた。深く研究する価値がある。

主にベンゼンの含有量を見ます。合成ガスから除去されるCO2には、微量のベンゼンが含まれている