生产甲醇新技术进展-双甲工艺

开发与创新化工之友2070.050生产甲醇新技术进展-双甲工艺赵梅枝’徐嬌2李中华3(濮阳职业技术学院石油化工与环境工程系457000)摘要:甲醇是极为重要的有机化工原料， 用途十分广泛。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。本文阐述了双甲工艺生产甲醇新技术的进展情况。关键词:甲醇双甲工艺 联产物中图分类号: TQ21文献标识码: A文章编号: 1004- 0862 (2007) 03 (a) - 0004- 02合成氨原料气净化工艺一醇烃化， 即用甲醇化、烃化艺的重 要任务。这种条件下流程安排原则上是设置两个甲醇塔，(或甲烷化)反应的方法来净化精制合成氨原料气,使合成氨原料第- -个甲醇塔的作用是产醇(尽量放在低压级)、第二个醇化塔的目气进入氨合成工段之前的气体中CO、CO2总量小于10ppm的是净化。 经过第二个塔后CO+CO2≤0. 3%这种安排很灵活，此工艺还可联产甲醇，用此工艺取代传统的“醋酸铜氨液洗涤法”当联产甲醇为主，醇氨比很大，原料气通过两塔，在第一塔中CO的净化合成氨原料气的方法,化工上简称双甲工艺。醇烃化净化与CO2组分中80%转化为醇,以产醇为主;第二塔只把剩余工艺是双甲工艺的升级技术。随着化工技术的发展可调合成氨生20%CO与 CO,转化，使之小于或等于0.3%如果甲醇市场需产的氨醇比。流程打通后，气体的成份控制、新鲜气的消耗、副求疲软， 双甲工艺以净化精制为主,甲醇是副产品，并尽量减少。产甲醇的量及工艺的长久稳定运行的可靠性等均需要在今后的研第- 级甲醇化采用3.0MPa或8. 0MPa,第二级甲醇化及甲烷化与究中探索切实可行的办法。特别是当甲醇市场波动时，氨和副产氨合成采用12Mpa- 32MPa,第一级仍以产醇为主， 即90%的甲醇的产量配合要自如，且经济性能要好、工艺指标也要先进。我CO与CO在此压力下转化为粗甲醇，剩余的10%的C0与CQ,们为此创立了- -种可调氨醇比的工艺条件及设备配置方法,达到含 量在12~32MPa(或30MPa)压力下转化为甲醇，使CO+CQ,了醇氨比可在1: 20- 1: 1的范围内进行调整，且可保证工艺运行≤ 0.3%进入甲烷化，甲烷化后气体中CO+CO,≤10PPm送稳定,净化气的指标不变。这种工艺方法的更新,实践证明给生入氨合成。产创造了十分优厚的效益回报，是可行的。众所周知，甲烷化的流程的优点: -是在低压下合成甲醇，即有占整个原料气中的反应主要是将醇烃化气中的少量CO和CQ与气体中的H进行合6%~10%的气体(CO、 CO, 和生成甲醇需要的H),不需加压成反应,生成甲烷和水,而氨合成工段的甲烷为无用的惰性气体，到更高压力， 大大节约了电耗。二是在3MPa- 8MPa压力下甲醇-般将放空或燃烧处理。因此，我们要求将醇烃化气中的C0和化， 可以利用甲醇化反应热副产中压蒸汽作动力用,背压后蒸汽CQ2的量尽量减少，找出-种能使甲烷生成少量的催化剂(烃仍可做为工艺用汽。 三是由于甲烷化与氨合成等压下反应，可免化催化剂)来替代纯甲烷化的净化工艺,迫在眉急。除了工艺气体再过压缩机升压而污染气体这一环节、 可以较方便地利用氨合成反应热，维持低成份下( CO+CQ≤0.390甲烷化反1双甲工艺应温度,而不必开电炉来维持反应。1.1 甲醇化反应.1.3双甲化工艺指标原料气中CO、CO2 与H2在催化剂作用下和一定温度下生(1)原料气中的一氧化碳含量与醇氨比成粗甲醇，经过冷却、分离送入中间贮糟工艺,主要反应方程式原料气中- - 氧化碳由醇氨比决定，实际生产中多以变换炉出为: C0+ 2H,→CH,OH口的Co%含量来控制醇产量的大小,醇产量高，则醇氨比大，原CO2 + 3H,→CH,OH + H20料气CO%要求含量高，反之，则可低些。生产实践证明醇氨比控1.2甲烷化反应制1: 9左右.经甲醇化工序后的醇烃化后气，含CO+CO,为0.1%~0.(2)醇后气- -氧化碳与二氧化碳的控制3% 经换热后温度达到280C,进入甲烷化工序，净化气中CO,醇后气中CO越高，即净化度越低，甲烷化耗氢越多，氨合CO,在催化剂的作用下，与H2生成甲烷。成放空量越多,吨氨新鲜气消耗越多,以醇后气中CO为0(铜洗流主反应: CO+3H,→CH。+ H,O程)为比较基准，醇后气CO由0增加至0. 129%和0. 591%吨氨新CO,+4H，→CH,+2H,0鲜气消耗由2858. 87Ni增加至2880. 21Nni和2969. 05Nni,双申I艺流程简图:分别多耗原料气21.34Nnr、110. 18Nnf。双甲工艺的目的以净化精制合成氨原料气为主，副产甲醇为(3)原料气中总硫与氨含量的影响辅。但随着市场变化，产品需求变化，产品结构随时可以调.硫对甲醇化和甲烷化 (烃化触媒)触媒都有永久性毒害,整，即醇氨比要进行大幅度调节，在甲醇市场旺盛时，醇氨比铜基催化剂总 硫含量积附达2%即失活，工艺中运行时的原料气要求达到1: 3或更高的指标。此时产醇和精制原料气都是双甲工中总 硫要控制在0. 1ppm以下，特别要注重有机硫的去除。(4)甲烷化(烃化)的热平衡问题CO的甲烷化(烃化)反应是放热反应，在绝热情况下，每反应掉0.1%CO，温度上升约7C,如果入反应器CO%高，反应温升很高，调节不当，可能烧坏催化剂。烃化催化剂的反L空气「广舞合域应温度比甲烷化催化剂的温度低，烃化催化剂的温区也比甲烷化催化剂温区宽，但过高温度也会使副反应增加，不利于生产。双甲( 醇烃化)工艺的实质内容是将原料气中的CO+CO2图1 双甲工艺的原则流程图除去，将此与工艺气体中的H进行反应生成有用的甲醇产品，4.■FRIEND OF CHEMICAL INDUSTRY.