試論乙炔尾氣制甲醇的工藝技術

雷生珍 王廣選（青海鹽湖工業集團有限公司，青海 格爾木 816099）

試論乙炔尾氣制甲醇的工藝技術

雷生珍 王廣選（青海鹽湖工業集團有限公司，青海 格爾木 816099）

乙炔尾氣制甲醇是一種新型的合成甲醇的工藝技術，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，經濟效益較佳。本文以某工程項目為實例，分別對比了乙炔尾氣制甲醇生產工藝和天然氣制甲醇生產工藝，具有一定的參考價值。

乙炔尾氣；甲醇；工藝技術

甲醇是重要的基礎有機化工原料，可應用到防腐、制藥、皮革、橡膠、合成樹脂、染料、塑料等多種工業領域。從目前來看，國內外的甲醇深加工產品種類已經多達120多種，而且還可采用多種原料（乙炔尾氣、天然氣、重油、煤等）來生產甲醇，尤其以天然氣的應用最為主要。氣相合成法是最為傳統的甲醇生產工藝，即：先將原料轉化為CO、H2等合成氣，而后再在不同的壓力環境下來生產甲醇。而乙炔尾氣制甲醇是一種新型的合成甲醇的工藝技術，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，經濟效益較佳，本文就乙炔尾氣制甲醇的工藝技術進行探討。

1 工程概況

某廠甲醇車間內現有的甲醇裝置共3套，其中，一甲裝置（設計產能14萬t/a）、三甲裝置（設計產能10.5萬t/a）以乙炔尾氣制甲醇，二甲裝置（設計產能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展，再加上綜合成本低，用天然氣為原料來聯產甲醇、乙炔的生產路線備受重視，市場發展前景較佳。

2 兩種原料制甲醇的生產工藝比較

2.1 乙炔尾氣制甲醇生產工藝

該廠一甲裝置是經過改造的，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，最后精制成甲醇產品。改造之后，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精甲醇。一甲流程示意圖如圖1所示。三甲裝置的生產技術與工藝路線基本類似于一甲裝置，但是在一甲裝置的基礎上增加了一氧化碳變換裝置。

圖1 一甲流程示意圖

2.2 天然氣制甲醇生產工藝

二甲裝置的生產原料是天然氣，將天然氣進行脫硫、壓縮之后，再采用相應轉化工藝將其轉化成氫氣、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，最后精制成甲醇產品。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。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 粗甲醇中雜質含量對比

由于合成反應器與合成氣性質均存在著一定的差異，因此，導致不同裝置中所生產的粗甲醇會有不同的雜質含量。相對而言，二甲裝置生產出來的粗甲醇中雜質含量較低，而一甲裝置、三甲裝置生產出來的粗甲醇中雜質含量較高，是其4～5倍，給后續的精餾作業帶來了一些困難。有鑒于此，可優化氣源配比與工藝路線，一甲裝置可適當優化調整合成氣的氣質，降低甲醇副產物；三甲裝置可將二氧化碳的含量適當增加；此外，所選擇的合成反應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能效果。

4 結語

總之，乙炔尾氣制甲醇時，為了能夠讓甲醇副產物的生成量得以降低，務必要注意優化調整其氣質；若工廠中生產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是極為有利的。此外，乙炔尾氣制甲醇可取得較好的節能效果，這是值得大量推廣應用的。

[1]岳輝,雷玲英,胥月兵,陸江銀.甲醇合成氣生產工藝的研究進展[J].新疆石油天然氣.2007，21(03):171-174.

[2]一種制取甲醇合成氣的耐硫變換工藝[J].化工進展.2009,18(06)：109-113.

[3]戴春皓,田森林,寧平,莫虹,蔣蕾.凈化黃磷尾氣變換制甲醇合成氣設計與驗證[J].化學工程.2009,22(08)：167-172.