生產(chǎn)甲醇新技術(shù)進(jìn)展-雙甲工藝

開(kāi)發(fā)與創(chuàng )新化工之友2070.050生產(chǎn)甲醇新技術(shù)進(jìn)展-雙甲工藝趙梅枝’徐嬌2李中華3(濮陽(yáng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院石油化工與環(huán)境工程系457000)摘要:甲醇是極為重要的有機化工原料， 用途十分廣泛。目前把甲醇添加到汽油中既可以提高其燃值，又降低汽油的成本。本文闡述了雙甲工藝生產(chǎn)甲醇新技術(shù)的進(jìn)展情況。關(guān)鍵詞:甲醇雙甲工藝 聯(lián)產(chǎn)物中圖分類(lèi)號: TQ21文獻標識碼: A文章編號: 1004- 0862 (2007) 03 (a) - 0004- 02合成氨原料氣凈化工藝一醇烴化， 即用甲醇化、烴化藝的重 要任務(wù)。這種條件下流程安排原則上是設置兩個(gè)甲醇塔，(或甲烷化)反應的方法來(lái)凈化精制合成氨原料氣,使合成氨原料第- -個(gè)甲醇塔的作用是產(chǎn)醇(盡量放在低壓級)、第二個(gè)醇化塔的目氣進(jìn)入氨合成工段之前的氣體中CO、CO2總量小于10ppm的是凈化。 經(jīng)過(guò)第二個(gè)塔后CO+CO2≤0. 3%這種安排很靈活，此工藝還可聯(lián)產(chǎn)甲醇，用此工藝取代傳統的“醋酸銅氨液洗滌法”當聯(lián)產(chǎn)甲醇為主，醇氨比很大，原料氣通過(guò)兩塔，在第一塔中CO的凈化合成氨原料氣的方法,化工上簡(jiǎn)稱(chēng)雙甲工藝。醇烴化凈化與CO2組分中80%轉化為醇,以產(chǎn)醇為主;第二塔只把剩余工藝是雙甲工藝的升級技術(shù)。隨著(zhù)化工技術(shù)的發(fā)展可調合成氨生20%CO與 CO,轉化，使之小于或等于0.3%如果甲醇市場(chǎng)需產(chǎn)的氨醇比。流程打通后，氣體的成份控制、新鮮氣的消耗、副求疲軟， 雙甲工藝以?xún)艋茷橹?甲醇是副產(chǎn)品，并盡量減少。產(chǎn)甲醇的量及工藝的長(cháng)久穩定運行的可靠性等均需要在今后的研第- 級甲醇化采用3.0MPa或8. 0MPa,第二級甲醇化及甲烷化與究中探索切實(shí)可行的辦法。特別是當甲醇市場(chǎng)波動(dòng)時(shí)，氨和副產(chǎn)氨合成采用12Mpa- 32MPa,第一級仍以產(chǎn)醇為主， 即90%的甲醇的產(chǎn)量配合要自如，且經(jīng)濟性能要好、工藝指標也要先進(jìn)。我CO與CO在此壓力下轉化為粗甲醇，剩余的10%的C0與CQ,們?yōu)榇藙?chuàng )立了- -種可調氨醇比的工藝條件及設備配置方法,達到含 量在12~32MPa(或30MPa)壓力下轉化為甲醇，使CO+CQ,了醇氨比可在1: 20- 1: 1的范圍內進(jìn)行調整，且可保證工藝運行≤ 0.3%進(jìn)入甲烷化，甲烷化后氣體中CO+CO,≤10PPm送穩定,凈化氣的指標不變。這種工藝方法的更新,實(shí)踐證明給生入氨合成。產(chǎn)創(chuàng )造了十分優(yōu)厚的效益回報，是可行的。眾所周知，甲烷化的流程的優(yōu)點(diǎn): -是在低壓下合成甲醇，即有占整個(gè)原料氣中的反應主要是將醇烴化氣中的少量CO和CQ與氣體中的H進(jìn)行合6%~10%的氣體(CO、 CO, 和生成甲醇需要的H),不需加壓成反應,生成甲烷和水,而氨合成工段的甲烷為無(wú)用的惰性氣體，到更高壓力， 大大節約了電耗。二是在3MPa- 8MPa壓力下甲醇-般將放空或燃燒處理。因此，我們要求將醇烴化氣中的C0和化， 可以利用甲醇化反應熱副產(chǎn)中壓蒸汽作動(dòng)力用,背壓后蒸汽CQ2的量盡量減少，找出-種能使甲烷生成少量的催化劑(烴仍可做為工藝用汽。 三是由于甲烷化與氨合成等壓下反應，可免化催化劑)來(lái)替代純甲烷化的凈化工藝,迫在眉急。除了工藝氣體再過(guò)壓縮機升壓而污染氣體這一環(huán)節、 可以較方便地利用氨合成反應熱，維持低成份下( CO+CQ≤0.390甲烷化反1雙甲工藝應溫度,而不必開(kāi)電爐來(lái)維持反應。1.1 甲醇化反應.1.3雙甲化工藝指標原料氣中CO、CO2 與H2在催化劑作用下和一定溫度下生(1)原料氣中的一氧化碳含量與醇氨比成粗甲醇，經(jīng)過(guò)冷卻、分離送入中間貯糟工藝,主要反應方程式原料氣中- - 氧化碳由醇氨比決定，實(shí)際生產(chǎn)中多以變換爐出為: C0+ 2H,→CH,OH口的Co%含量來(lái)控制醇產(chǎn)量的大小,醇產(chǎn)量高，則醇氨比大，原CO2 + 3H,→CH,OH + H20料氣CO%要求含量高，反之，則可低些。生產(chǎn)實(shí)踐證明醇氨比控1.2甲烷化反應制1: 9左右.經(jīng)甲醇化工序后的醇烴化后氣，含CO+CO,為0.1%~0.(2)醇后氣- -氧化碳與二氧化碳的控制3% 經(jīng)換熱后溫度達到280C,進(jìn)入甲烷化工序，凈化氣中CO,醇后氣中CO越高，即凈化度越低，甲烷化耗氫越多，氨合CO,在催化劑的作用下，與H2生成甲烷。成放空量越多,噸氨新鮮氣消耗越多,以醇后氣中CO為0(銅洗流主反應: CO+3H,→CH。+ H,O程)為比較基準，醇后氣CO由0增加至0. 129%和0. 591%噸氨新CO,+4H，→CH,+2H,0鮮氣消耗由2858. 87Ni增加至2880. 21Nni和2969. 05Nni,雙申I藝流程簡(jiǎn)圖:分別多耗原料氣21.34Nnr、110. 18Nnf。雙甲工藝的目的以?xún)艋坪铣砂痹蠚鉃橹?，副產(chǎn)甲醇為(3)原料氣中總硫與氨含量的影響輔。但隨著(zhù)市場(chǎng)變化，產(chǎn)品需求變化，產(chǎn)品結構隨時(shí)可以調.硫對甲醇化和甲烷化 (烴化觸媒)觸媒都有永久性毒害,整，即醇氨比要進(jìn)行大幅度調節，在甲醇市場(chǎng)旺盛時(shí)，醇氨比銅基催化劑總 硫含量積附達2%即失活，工藝中運行時(shí)的原料氣要求達到1: 3或更高的指標。此時(shí)產(chǎn)醇和精制原料氣都是雙甲工中總 硫要控制在0. 1ppm以下，特別要注重有機硫的去除。(4)甲烷化(烴化)的熱平衡問(wèn)題CO的甲烷化(烴化)反應是放熱反應，在絕熱情況下，每反應掉0.1%CO，溫度上升約7C,如果入反應器CO%高，反應溫升很高，調節不當，可能燒壞催化劑。烴化催化劑的反L空氣「廣舞合域應溫度比甲烷化催化劑的溫度低，烴化催化劑的溫區也比甲烷化催化劑溫區寬，但過(guò)高溫度也會(huì )使副反應增加，不利于生產(chǎn)。雙甲( 醇烴化)工藝的實(shí)質(zhì)內容是將原料氣中的CO+CO2圖1 雙甲工藝的原則流程圖除去，將此與工藝氣體中的H進(jìn)行反應生成有用的甲醇產(chǎn)品，4.■FRIEND OF CHEMICAL INDUSTRY.