專利名稱：一種高效合成氨聯(lián)醇生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及合成氨聯(lián)醇技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種高效的合成氨聯(lián)醇生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
合成氨聯(lián)產(chǎn)甲醇是一項(xiàng)具有中國(guó)特色的化工工藝，其節(jié)能降耗效果得到全國(guó)氮肥行業(yè)的肯定，國(guó)內(nèi)一些合成氨生產(chǎn)企業(yè)早在90年代就開始聯(lián)產(chǎn)甲醇。為進(jìn)一步降低合成氨消耗，調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，提高效益，將甲醇生產(chǎn)系統(tǒng)插入到原合成氨系統(tǒng)的壓縮機(jī)六出之后，將來自壓縮機(jī)六段的含CO、N2, H2以及少量CO2的混合氣體經(jīng)氣油分離后送入甲醇合成塔，在一定溫度、壓力和銅基觸媒的作用下，CO和H2合成為粗甲醇，經(jīng)水冷卻分離，將甲醇送入粗醇槽，回收弛放氣，粗甲醇可送有機(jī)車間進(jìn)一步精加工。分離后的H2、N2、少量的CO氣體部分循環(huán)使用，部分經(jīng)水洗塔后送精煉工段凈化后進(jìn)入壓縮機(jī)七進(jìn)，由壓縮機(jī)七出進(jìn)入合成塔生產(chǎn)合成氨，實(shí)現(xiàn)了合成氨聯(lián)醇生產(chǎn)。這樣的聯(lián)合生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)了甲醇工段循環(huán)氣大部分 送合成氨工段，甲醇工段甲烷不會(huì)增漲，減少了排放。合成氨工段成了處理甲醇工段尾氣的工段，但這樣的工藝流程存在一個(gè)缺陷，就是甲醇反應(yīng)出來的副產(chǎn)品會(huì)帶到合成工段，成為合成工段的累贅。在實(shí)際生產(chǎn)中，合成氨工段就常出現(xiàn)循環(huán)量加不上去的現(xiàn)象，從而影響合成氨生產(chǎn)的效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有合成氨聯(lián)醇生產(chǎn)中合成氨工段經(jīng)常出現(xiàn)循環(huán)量加不上去從而影響生產(chǎn)效率的缺陷，提供一種高效合成氨聯(lián)村生產(chǎn)方法。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案
本發(fā)明高效合成氨聯(lián)醇生產(chǎn)方法，將原料氣送入甲醇系統(tǒng)生產(chǎn)甲醇，所產(chǎn)生的尾氣送入合成氨系統(tǒng)，控制甲醇系統(tǒng)中的甲醇觸媒層晚期溫度為285 290°C。申請(qǐng)人:在實(shí)際的生產(chǎn)過程中，經(jīng)常會(huì)遇到合成氨工段出現(xiàn)循環(huán)量加不上去的現(xiàn)象，而此時(shí)系統(tǒng)的CH4+Ar和微量C0+C02都不高。為了探究其原因，申請(qǐng)人從各個(gè)方面進(jìn)行了研究；
1.(I)王反應(yīng)
..Ι . Μ笠IKkl.氫與一氧化碳在一定的 ι度、壓力并有催化剤的作用 下合成甲醇，并放出大量的熱2H2+CO^CH3OH+ 102.5KJ/mol
￠2)副反應(yīng)
原料氣中的副反應(yīng)
①C02+3H2<CH30H+H20 -+Q
②2C044H2<CH3OCH3IH2O +200.2KJ/mol
③CO+3H2(CH4+H2O +115.5 KJ/mol
2CO+8H2^^QH90H+3H20 -+49.62 KJ/mol ⑤ C02+H2<——C0+H20 -42.3 KJ/molnCO+2nH2^^<CH2)2 七iH20 +Q
產(chǎn)品氣中的副反應(yīng)
Φ20Η3ΟΗ*—~CH3OCH3+H2O +Q 二甲醚
②CH3OH +nCO+2nH2^CnH2n+! CH2OH-^iH2O 高級(jí)醇
③CH3OH+nCO+2(n-1)H2<^CnH2n+!COOH+ (n-l) H2O 有機(jī)酸
2,對(duì)生產(chǎn)過程的分析
(O甲醇系統(tǒng)在水冷器處曾發(fā)現(xiàn)有蠟狀固體物，在清洗中間槽時(shí)也發(fā)現(xiàn)有蠟狀固體，多數(shù)人認(rèn)為這些蠟狀固體是石蠟，但石蠟是C2ch24的正烷烴混合物，而甲醇塔內(nèi)的條件是很難將CO和H2直接合成生成直鏈烷烴的。分析醇的物理性質(zhì)直鏈飽和一元醇中含C4以下的是具有酒精味的流動(dòng)液體，含C5 C11的為具有不愉快氣味的油狀液體，含C12以上的醇為無嗅無味的蠟狀固體，且難溶于水。因此，蠟狀固體不一定是石蠟，應(yīng)該是一種高級(jí)醇。(2)甲醇觸媒層熱點(diǎn)溫度3 S+ z7 d% c5 j2 c: y+ B前期235 250°C，中期250 270°C，后期 270 310°C，，R8 S9 ' X5 W7 r* z. Z〃 ■'熱點(diǎn)溫度波動(dòng)范圍 ±5°C，早期、中期對(duì)生產(chǎn)是沒有影響的。合成氨在聯(lián)醇生產(chǎn)過程中，當(dāng)甲醇觸媒層溫度過高，甲醇塔內(nèi)因有了醇的生成，若空速過小不能迅速將它帶離觸媒，甲醇就會(huì)繼續(xù)與CO和H2反應(yīng)生成高級(jí)醇，而此類高級(jí)醇難溶于水,且能像甲烷一樣順利通過精煉系統(tǒng)來到合成系統(tǒng)。并且因醇類物質(zhì)是含氧化合物，它能氧化合成觸媒中的α — Fe，造成合成觸媒暫時(shí)中毒失去活性。3、解決問題
高級(jí)醇的生成是因?yàn)榧状加|媒層的溫度過高使得生成的甲醇進(jìn)一步發(fā)生反應(yīng)。結(jié)合實(shí)際，當(dāng)出現(xiàn)合成氨工段循環(huán)量加不上去的現(xiàn)象時(shí)，就會(huì)發(fā)現(xiàn)此時(shí)甲醇系統(tǒng)最少有一個(gè)塔的觸媒溫度最高點(diǎn)總是在290 310°C之間波動(dòng)。為了進(jìn)一步證實(shí)是否真的有高級(jí)醇(直鏈飽和一元醇)入侵合成系統(tǒng)，將三套甲醇的觸媒溫度變化趨勢(shì)與合成操作進(jìn)行對(duì)照，并在合成循環(huán)量加不上去時(shí)聯(lián)系甲醇主操將溫度控制到小于290°C以下，當(dāng)甲醇觸媒溫度小于2900C 10多分鐘后，合成循環(huán)量就會(huì)逐漸加上去了。經(jīng)過近兩個(gè)多月的反復(fù)對(duì)照，得出結(jié)論需要將甲醇觸媒溫度控制在285°C 290°C之間，合成工段才能將循環(huán)量全部加滿。如果實(shí)在不能控制在290°C以下，則宣布該床甲醇觸媒報(bào)廢。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明將合成氨聯(lián)醇時(shí)甲醇觸媒層的晚期溫度控制在285 290°C，降低了消耗，提高了合成氨產(chǎn)量，解決了合成氨工段循環(huán)量加不滿，合成放空大、產(chǎn)量低的問題，以年產(chǎn)30萬噸尿素18萬噸合成氨15萬噸甲醇的生產(chǎn)規(guī)模計(jì)算，在同等消耗的基礎(chǔ)上每天多產(chǎn)出近15噸合成氨，按2500元/噸算，每月創(chuàng)效15 X 30 X 2500 = 1125000


圖I是本發(fā)明高效合成氨聯(lián)醇生產(chǎn)方法的流程簡(jiǎn)圖。
具體實(shí)施例方式如圖I所示，將來自壓縮機(jī)六段的含CO、N2, H2以及少量CO2的混合氣體經(jīng)氣油分后送入甲醇合成塔，控制合成塔中甲醇觸媒層的溫度在285 290°C，CO和H2合成為粗甲醇，經(jīng)水冷卻分離，將甲醇送入粗醇槽，回收弛放氣，粗甲醇送有機(jī)車間精加工。為了控制甲醇觸媒層的溫度，可以掛電爐維持高空速生產(chǎn)或者增加凈化氣中CO2含量。由甲醇分離器分離后的4為、少量的CO氣體一部分循環(huán)用于甲醇合成，一部分經(jīng)水洗塔后送精煉工段凈化，然后進(jìn)入壓縮機(jī)七進(jìn)，由壓縮機(jī)七出送入合成工段生產(chǎn)合成氨，由于控制了甲醇觸媒層的溫度，有效避免高級(jí)醇的生成，不會(huì)對(duì)后繼的合成氨工段造成影響，使得整個(gè)合成氨聯(lián)醇工藝順利、高效的進(jìn)行。
權(quán)利要求
1.一種高效合成氨聯(lián)醇生產(chǎn)方法，將原料氣送入甲醇系統(tǒng)生產(chǎn)甲醇，所產(chǎn)生的尾氣送入合成氨系統(tǒng)，其特征在于控制甲醇系統(tǒng)中的甲醇觸媒層晚期溫度為285 290°C。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高效合成氨聯(lián)醇生產(chǎn)方法，將原料氣送入甲醇合成系統(tǒng)生產(chǎn)甲醇，所產(chǎn)生的尾氣送入合成氨系統(tǒng)，控制甲醇合成系統(tǒng)中的甲醇觸媒層溫度為285～290℃，降低了消耗，提高了合成氨產(chǎn)量，解決了合成氨工段循環(huán)量加不滿，合成放空大、產(chǎn)量低的問題，以年產(chǎn)30萬噸尿素18萬噸合成氨15萬噸甲醇的生產(chǎn)規(guī)模計(jì)算，在同等消耗的基礎(chǔ)上每天多產(chǎn)出近15噸合成氨，按2500元/噸算，每月創(chuàng)效15×30×2500＝1125000元。
文檔編號(hào)C01C1/04GK102936186SQ20111023428
公開日2013年2月20日 申請(qǐng)日期2011年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月16日
發(fā)明者蔣遠(yuǎn)華, 楊曉勤, 瞿道兵, 王勛 申請(qǐng)人:貴州興化化工股份有限公司, 湖北宜化集團(tuán)有限責(zé)任公司