乙炔尾氣制甲醇在工業生產中的應用及研究

王廣選 雷生珍（青海鹽湖工業集團有限公司，青海 格爾木 816099）

乙炔尾氣制甲醇在工業生產中的應用及研究

王廣選 雷生珍（青海鹽湖工業集團有限公司，青海 格爾木 816099）

乙炔尾氣是當前最佳可用于制甲醇的原料氣，其投資少、價格低、能量高、生產成本低，即便是國際市場上甲醇的銷售價格低迷，也會有很好的市場競爭力，因此，乙炔尾氣制甲醇的經濟效益較佳。本文首先闡述了甲醇生產工藝技術進展，其次，深入分析了工業生產中乙炔尾氣合成甲醇技術的應用，具有一定的參考價值。

乙炔尾氣；甲醇；工業生產；應用

甲醇既可作為燃料，又可作為丙烯、乙烯的生產原料，還可應用到很多其它領域，屬于市場上需求量較大的基礎有機化工原料，據統計，全球10%的甲醇被應用于能源工業，90%的甲醇被應用于化學工業，而且甲醇的需求量每年還呈現出平均5%的增長比例，特別是亞洲地區的甲醇需求量更加旺盛，每年平均增速達到了10.3%，約占全球的43.9%。最新研究表明：中國在未來一段時間內會大幅度提高對于甲醇的需求量，預計2020年的甲醇消費量將達到4000萬噸。因此，實現甲醇大規模工業生產就顯得尤為重要。石腦油、天然氣、渣油、煤，甚至工業尾氣均可作為甲醇的生產原料，乙炔生產裝置的生產原料為天然氣，而其副產的乙炔尾氣則是當前最佳可用于制甲醇的原料氣，其投資少、價格低、能量高、生產成本低，即便是國際市場上甲醇的銷售價格低迷，也會有很好的市場競爭力，因此，乙炔尾氣制甲醇的經濟效益較佳。本文就乙炔尾氣制甲醇在工業生產中的應用進行研究。

1 甲醇生產工藝技術進展

德國BASF公司在1923年全球首次在高溫（360攝氏度-400攝氏度）、高壓（20～30 MPa）的環境下利用“鋅鉻催化劑+H2+CO”下工業化實現了甲醇的合成生產；而后甲醇的工業生產迎來了快速發展的時代，很多新型方法都陸續出現，很快就在脫硫技術的推動下成功研制出了銅系催化劑。由于銅系催化劑的反應溫度只有240～300攝氏度，且活性較高，能夠在5.0 MPa的壓力下就能夠達到很高的甲醇產率；并且還能夠讓甲醇質量得以大幅度提高，并且還能夠降低原料氣的消耗量及副反應。而到目前，烴類加工尾氣、天然氣又成為了甲醇合成技術的主要生產原料。工業生產實踐證明：與固體為原料相比，天然氣為原料來合成甲醇的投資會大幅度降低50%；而乙炔尾氣制甲醇的經濟效益往往更好。歐美發達國家采用天然氣制甲醇占到了甲醇年產量的70%，而用煤制甲醇僅占到了甲醇年產量的2%，但是乙炔尾氣制甲醇在工業生產中的應用率在最近幾年得到了較大幅度的上升。

2 工業生產中乙炔尾氣合成甲醇技術的應用

工業生產中乙炔尾氣合成甲醇技術的應用示意圖如圖1所示，由圖可知：乙炔尾氣在通過壓縮、脫硫、加氫將無機硫、有機硫去除干凈，并且還會將可能會影響到后續合成工藝的乙炔、氧氣、乙烷等氣體去除點，再補氫——再壓縮之后，就可以進入到一定反應溫度（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，就能夠最終生產出質量上佳的“AA級”精甲醇。

圖1 工業生產中乙炔尾氣合成甲醇技術的應用示意圖

乙炔尾氣合成甲醇技術工藝中最為關鍵的兩個工序就是甲醇合成和甲醇精餾。

（1）甲醇合成

甲醇合成裝置主要基于項目的生產規模和生產特點而定，管殼式等溫合成塔（壓力為5.0MPa）是當前最常用的甲醇合成裝置，反應熱能夠通過中壓蒸汽（副產品）。甲醇合成工藝已經成功在我國運用了三十多年，技術成熟、工藝可靠、操作穩定。

（2）甲醇精餾

甲醇精餾既可采用三塔精餾的方式，又可采用兩塔精餾的方式。其中，三塔精餾的蒸汽耗量較低，但是投資較高；而兩塔精餾則恰恰相反，雖然蒸汽耗量很大，但是投資很低。為了能夠最大限度地提高甲醇收率，并且對裝置內的低壓蒸汽、低位能熱量進行平衡，采用三塔精餾的方式較佳，能夠便于生產出“AA級”產品。

3 結語

總之，利用天然氣部分氧化制乙炔的尾氣來合成甲醇，實現工業化大生產，既能夠對天然氣進行最大限度地利用，又能夠讓生產簡潔快速，而且乙炔尾氣的組成成分與甲醇的組成成分近似，能夠直接降低生產成本，安全可靠，值得大規模推廣應用。

[1]李楠,于志日,馬楠,杜霞茹,劉振峰.富含一氧化碳工業尾氣中不飽和烴的脫除[J].天然氣化工(C1化學與化工).2016，19(04):120-123.

[2]楊洋.談天然氣制甲醇工藝工業化生產中的難點和過程控制[J].黑龍江科技信息.2014,15(18):121-125.

[3]何希甫.用天然氣制合成氣代替ATR轉化氣優化乙炔尾氣甲醇裝置運行研究[J].天然氣化工(C1化學與化工).2012，15(06):108-113.