APP下载

乙炔尾气制甲醇在工业生产中的应用及研究

2018-01-04王广选雷生珍青海盐湖工业集团有限公司青海格尔木816099

化工管理 2017年36期
关键词:三塔乙炔工业生产

王广选 雷生珍(青海盐湖工业集团有限公司,青海 格尔木 816099)

乙炔尾气制甲醇在工业生产中的应用及研究

王广选 雷生珍(青海盐湖工业集团有限公司,青海 格尔木 816099)

乙炔尾气是当前最佳可用于制甲醇的原料气,其投资少、价格低、能量高、生产成本低,即便是国际市场上甲醇的销售价格低迷,也会有很好的市场竞争力,因此,乙炔尾气制甲醇的经济效益较佳。本文首先阐述了甲醇生产工艺技术进展,其次,深入分析了工业生产中乙炔尾气合成甲醇技术的应用,具有一定的参考价值。

乙炔尾气;甲醇;工业生产;应用

甲醇既可作为燃料,又可作为丙烯、乙烯的生产原料,还可应用到很多其它领域,属于市场上需求量较大的基础有机化工原料,据统计,全球10%的甲醇被应用于能源工业,90%的甲醇被应用于化学工业,而且甲醇的需求量每年还呈现出平均5%的增长比例,特别是亚洲地区的甲醇需求量更加旺盛,每年平均增速达到了10.3%,约占全球的43.9%。最新研究表明:中国在未来一段时间内会大幅度提高对于甲醇的需求量,预计2020年的甲醇消费量将达到4000万吨。因此,实现甲醇大规模工业生产就显得尤为重要。石脑油、天然气、渣油、煤,甚至工业尾气均可作为甲醇的生产原料,乙炔生产装置的生产原料为天然气,而其副产的乙炔尾气则是当前最佳可用于制甲醇的原料气,其投资少、价格低、能量高、生产成本低,即便是国际市场上甲醇的销售价格低迷,也会有很好的市场竞争力,因此,乙炔尾气制甲醇的经济效益较佳。本文就乙炔尾气制甲醇在工业生产中的应用进行研究。

1 甲醇生产工艺技术进展

德国BASF公司在1923年全球首次在高温(360摄氏度-400摄氏度)、高压(20~30 MPa)的环境下利用“锌铬催化剂+H2+CO”下工业化实现了甲醇的合成生产;而后甲醇的工业生产迎来了快速发展的时代,很多新型方法都陆续出现,很快就在脱硫技术的推动下成功研制出了铜系催化剂。由于铜系催化剂的反应温度只有240~300摄氏度,且活性较高,能够在5.0 MPa的压力下就能够达到很高的甲醇产率;并且还能够让甲醇质量得以大幅度提高,并且还能够降低原料气的消耗量及副反应。而到目前,烃类加工尾气、天然气又成为了甲醇合成技术的主要生产原料。工业生产实践证明:与固体为原料相比,天然气为原料来合成甲醇的投资会大幅度降低50%;而乙炔尾气制甲醇的经济效益往往更好。欧美发达国家采用天然气制甲醇占到了甲醇年产量的70%,而用煤制甲醇仅占到了甲醇年产量的2%,但是乙炔尾气制甲醇在工业生产中的应用率在最近几年得到了较大幅度的上升。

2 工业生产中乙炔尾气合成甲醇技术的应用

工业生产中乙炔尾气合成甲醇技术的应用示意图如图1所示,由图可知:乙炔尾气在通过压缩、脱硫、加氢将无机硫、有机硫去除干净,并且还会将可能会影响到后续合成工艺的乙炔、氧气、乙烷等气体去除点,再补氢——再压缩之后,就可以进入到一定反应温度(220~225℃)、一定合成压力(5.0MPa)的合成工序。通过闪蒸工序,可将粗甲醇的轻组分除去,而后再利用三塔精馏,这样一来,就能够最终生产出质量上佳的“AA级”精甲醇。

图1 工业生产中乙炔尾气合成甲醇技术的应用示意图

乙炔尾气合成甲醇技术工艺中最为关键的两个工序就是甲醇合成和甲醇精馏。

(1)甲醇合成

甲醇合成装置主要基于项目的生产规模和生产特点而定,管壳式等温合成塔(压力为5.0MPa)是当前最常用的甲醇合成装置,反应热能够通过中压蒸汽(副产品)。甲醇合成工艺已经成功在我国运用了三十多年,技术成熟、工艺可靠、操作稳定。

(2)甲醇精馏

甲醇精馏既可采用三塔精馏的方式,又可采用两塔精馏的方式。其中,三塔精馏的蒸汽耗量较低,但是投资较高;而两塔精馏则恰恰相反,虽然蒸汽耗量很大,但是投资很低。为了能够最大限度地提高甲醇收率,并且对装置内的低压蒸汽、低位能热量进行平衡,采用三塔精馏的方式较佳,能够便于生产出“AA级”产品。

3 结语

总之,利用天然气部分氧化制乙炔的尾气来合成甲醇,实现工业化大生产,既能够对天然气进行最大限度地利用,又能够让生产简洁快速,而且乙炔尾气的组成成分与甲醇的组成成分近似,能够直接降低生产成本,安全可靠,值得大规模推广应用。

[1]李楠,于志日,马楠,杜霞茹,刘振峰.富含一氧化碳工业尾气中不饱和烃的脱除[J].天然气化工(C1化学与化工).2016,19(04):120-123.

[2]杨洋.谈天然气制甲醇工艺工业化生产中的难点和过程控制[J].黑龙江科技信息.2014,15(18):121-125.

[3]何希甫.用天然气制合成气代替ATR转化气优化乙炔尾气甲醇装置运行研究[J].天然气化工(C1化学与化工).2012,15(06):108-113.

猜你喜欢

三塔乙炔工业生产
部分氧化法天然气制乙炔工艺技术
橡胶/SBS复合改性沥青工业生产及应用
烷美无炔
2017第十一届国防科技工业生产制造技术与工艺创新研讨会将于10月26日在京举行
三线合一、三塔悬索桥两设计方案静风稳定性对比研究
吃货康熙定三藩
在线激光乙炔分析仪在醋酸乙烯合成中的应用
水环压缩机组在乙炔生产中的应用
吃货康熙定三藩