雷生珍 王廣選（青海鹽湖工業(yè)集團(tuán)有限公司，青海 格爾木 816099）

試論乙炔尾氣制甲醇的工藝技術(shù)

雷生珍 王廣選（青海鹽湖工業(yè)集團(tuán)有限公司，青海 格爾木 816099）

乙炔尾氣制甲醇是一種新型的合成甲醇的工藝技術(shù)，其投資少、價(jià)格低、能量高、生產(chǎn)成本低，即便是國際市場上甲醇的銷售價(jià)格低迷，也會有很好的市場競爭力，經(jīng)濟(jì)效益較佳。本文以某工程項(xiàng)目為實(shí)例，分別對比了乙炔尾氣制甲醇生產(chǎn)工藝和天然氣制甲醇生產(chǎn)工藝，具有一定的參考價(jià)值。

乙炔尾氣；甲醇；工藝技術(shù)

甲醇是重要的基礎(chǔ)有機(jī)化工原料，可應(yīng)用到防腐、制藥、皮革、橡膠、合成樹脂、染料、塑料等多種工業(yè)領(lǐng)域。從目前來看，國內(nèi)外的甲醇深加工產(chǎn)品種類已經(jīng)多達(dá)120多種，而且還可采用多種原料（乙炔尾氣、天然氣、重油、煤等）來生產(chǎn)甲醇，尤其以天然氣的應(yīng)用最為主要。氣相合成法是最為傳統(tǒng)的甲醇生產(chǎn)工藝，即：先將原料轉(zhuǎn)化為CO、H2等合成氣，而后再在不同的壓力環(huán)境下來生產(chǎn)甲醇。而乙炔尾氣制甲醇是一種新型的合成甲醇的工藝技術(shù)，其投資少、價(jià)格低、能量高、生產(chǎn)成本低，即便是國際市場上甲醇的銷售價(jià)格低迷，也會有很好的市場競爭力，經(jīng)濟(jì)效益較佳，本文就乙炔尾氣制甲醇的工藝技術(shù)進(jìn)行探討。

1 工程概況

某廠甲醇車間內(nèi)現(xiàn)有的甲醇裝置共3套，其中，一甲裝置（設(shè)計(jì)產(chǎn)能14萬t/a）、三甲裝置（設(shè)計(jì)產(chǎn)能10.5萬t/a）以乙炔尾氣制甲醇，二甲裝置（設(shè)計(jì)產(chǎn)能10萬t/a）以天然氣為原料來制甲醇。隨著近年來天然氣化工的迅猛發(fā)展，再加上綜合成本低，用天然氣為原料來聯(lián)產(chǎn)甲醇、乙炔的生產(chǎn)路線備受重視，市場發(fā)展前景較佳。

2 兩種原料制甲醇的生產(chǎn)工藝比較

2.1 乙炔尾氣制甲醇生產(chǎn)工藝

該廠一甲裝置是經(jīng)過改造的，改造前，主要是部分氧化乙炔尾氣，將乙炔、乙烯、甲烷轉(zhuǎn)化為水、氫氣、二氧化碳、一氧化碳等氣體，而后再脫硫、壓縮，將二氧化碳脫除,再壓縮后即可開始合成反應(yīng)，最后精制成甲醇產(chǎn)品。改造之后，乙炔尾氣在通過壓縮、脫硫、加氫將無機(jī)硫、有機(jī)硫去除干凈，并且還會將可能會影響到后續(xù)合成工藝的乙炔、氧氣、乙烷等氣體去除點(diǎn)，再補(bǔ)氫——再壓縮之后，就可以進(jìn)入到一定反應(yīng)溫度（220～225℃）、一定合成壓力（5.0MPa）的合成工序。通過閃蒸工序，可將粗甲醇的輕組分除去，而后再利用三塔精餾，這樣一來，就能夠最終生產(chǎn)出質(zhì)量上佳的精甲醇。一甲流程示意圖如圖1所示。三甲裝置的生產(chǎn)技術(shù)與工藝路線基本類似于一甲裝置，但是在一甲裝置的基礎(chǔ)上增加了一氧化碳變換裝置。

圖1 一甲流程示意圖

2.2 天然氣制甲醇生產(chǎn)工藝

二甲裝置的生產(chǎn)原料是天然氣，將天然氣進(jìn)行脫硫、壓縮之后，再采用相應(yīng)轉(zhuǎn)化工藝將其轉(zhuǎn)化成氫氣、二氧化碳、一氧化碳，而后再脫硫、壓縮，將二氧化碳脫除,再壓縮后即可開始合成反應(yīng)，最后精制成甲醇產(chǎn)品。精餾單元與一甲裝置相同，合成單元則主要采用德國魯奇技術(shù)。二甲流程示意圖如圖2所示。

圖2 二甲流程示意圖

3 兩種原料制甲醇的對比

3.1 原料氣的組成對比

乙炔尾氣主要來自于乙炔裝置，溫度為25℃，壓力為0.9MPa;而天然氣則主要來自于脫硫裝置,要求S的含量務(wù)必低于每立方米30mg，溫度為40℃，壓力為0.6MPa。

3.2 粗甲醇中雜質(zhì)含量對比

由于合成反應(yīng)器與合成氣性質(zhì)均存在著一定的差異，因此，導(dǎo)致不同裝置中所生產(chǎn)的粗甲醇會有不同的雜質(zhì)含量。相對而言，二甲裝置生產(chǎn)出來的粗甲醇中雜質(zhì)含量較低，而一甲裝置、三甲裝置生產(chǎn)出來的粗甲醇中雜質(zhì)含量較高，是其4～5倍，給后續(xù)的精餾作業(yè)帶來了一些困難。有鑒于此，可優(yōu)化氣源配比與工藝路線，一甲裝置可適當(dāng)優(yōu)化調(diào)整合成氣的氣質(zhì)，降低甲醇副產(chǎn)物；三甲裝置可將二氧化碳的含量適當(dāng)增加；此外，所選擇的合成反應(yīng)器要具有較好的放熱效果。

3.3 能耗的對比

一、三甲裝置制甲醇的綜合能耗為每噸39GJ～40GJ；而二甲裝置制甲醇的綜合能耗為每噸42GJ～45GJ。主要原因在于：乙炔尾氣制甲醇的主要原料是乙炔尾氣,而天然氣制甲醇的主要原料是天然氣；而天然氣的綜合能耗明顯要高于乙炔尾氣，因此，乙炔尾氣制甲醇可取得較好的節(jié)能效果。

4 結(jié)語

總之，乙炔尾氣制甲醇時(shí)，為了能夠讓甲醇副產(chǎn)物的生成量得以降低，務(wù)必要注意優(yōu)化調(diào)整其氣質(zhì)；若工廠中生產(chǎn)甲醇的原料既有乙炔尾氣，又有天然氣，那么還可整合氣源，這無疑對于甲醇的合成生產(chǎn)是極為有利的。此外，乙炔尾氣制甲醇可取得較好的節(jié)能效果，這是值得大量推廣應(yīng)用的。

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