煤化工甲醇联产醋酸工艺要点分析

煤化工甲醇联产醋酸工艺要点分析

冯宇涛

陕西延长石油榆林煤化有限公司，陕西省榆林市719000

摘要：甲醇是生产有机化学品的重要原料。在燃料生产、制氢和生物技术等领域具有广泛的应用前景。醋酸是化工生产中非常重要的产品。醋酸与甲醇之间存在合作生产关系。介绍和分析了碳化硅企业用二氧化碳生产醋酸CO的基本工艺，并对国内外相关工艺的发展进行了比较。本文所涉及的主要技术包括气化、净化工艺、目标产品合成、一氧化碳沉淀等，为相关行业提供更准确的技术选择。

关键词：煤化工生产；联产工艺；工艺技术；

引言：甲醇是重要的有机化工基质产品和原料。在清洁燃料、短循环吸附、制氢和生物技术等领域具有广阔的应用前景。醋酸是一种重要的化学中间体和化工产品，可用于生产各种后续有机产品。它也是一种很好的溶剂。大吨位煤炭加工向甲醇深加工发展是煤化工发展的重要方向之一。

在石油化工生产中，采用甲醇和醋酸联合生产，可以使煤炭的使用更加清洁，改善生产环境，进一步提高煤炭的利用率。可见，甲醇和醋酸联合生产对碳化企业的发展和现代社会经济环境的可持续发展具有重要意义。

一、生产流程概述

以煤和大气氧为原料，以化油器为生产设备，可生产含气量较高的一氧化碳、气体和氢气。脱气炉中原料气的转化过程有三种:一方面，相当一部分一氧化碳在蒸汽的作用下转化为氢气，这与甲醇合成过程中相应的氢碳比是一致的；然后，将上述生产工艺得到的原料气与另一组分的原料气按比例混合，混合后的原料气用于加热、再生、净化等操作。此阶段得到的组分以甲醇为一氧化碳，再以精制甲醇为原料，用适当的催化剂合成精制，最后得到相关产物乙酸。

二、关键技术的分析

煤炭净化工艺及其应用符合绿色化学的理念和现代工业发展的趋势。碳-甲烷联合生产醋酸是一种煤炭净化方法，中国煤炭资源丰富。在煤炭产区设立煤炭生产项目，不仅是合理利用煤炭资源，也是促进区域经济发展的有效手段。

1、气化工艺的分析。主要有四种煤气化技术:壳尘加压气化、梁层加压气化、德士古水煤气化和家用多喷嘴水泥气化[[1]]。其中，最具代表性的是煤壳球团加压气化技术。当将德士古煤水悬浮气化工艺及相应的德士古煤水悬浮气化工艺应用于单个锅炉时，单个锅炉单元可回收的煤量比较大，惰性气体含量远低于炉内。一氧化碳和氢气是一氧化碳和氢气的活性成分。因此，这两种煤气化技术都非常适合生产原甲醇气。这两种技术环境污染少，成本低，也不太贵。它们符合绿色化学的概念，对环境友好。

2、净化工艺的分析。采用水煤悬浮气化技术，可获得氢、氮含量低、氨、氯含量极低的原料气。其中，氯、硫化物和重金属是有毒的，必须去除。NGD法和甲醇低温洗涤法是各国化学脱除酸性气体的相关技术和设备中最常见的。它们是按特点分类的。都属于物理吸收型，使用方便。在国外，甲醇低温洗涤工艺大致可分为椴木和洋葱两种。这两种方法的原理大致相同。经过长时间的练习，两人都很接地气。两种方法最大的区别在于技术和设备。相关的结构。在国内，甲醇低温洗涤工艺是大连理工大学经过25年的研究开发而成的六塔工艺。虽然这种方法在投资上主要是国外的两种方法，但大连理工大学开发的六元法更符合绿色化学的概念。

3、甲醇合成工艺分析。甲醇合成反应器是甲醇生产过程中的关键元件，国外相关工艺的发展较为成熟。对于不同要求的产品，相关工艺的反应器也不相同。中国在相关领域开展自主研发，主要包括低压甲醇合成等温反应器和低压甲醇反应器。目前世界上低压工艺主要采用辅助生产设备，除中压高压工艺外。但与低压工艺相比，中高压工艺能耗高、成本高。低压工艺生产的产品质量也难以超越。华东理工大学研制的低压甲醇合成塔经过多年的实践，取得了良好的效果。

4、CO分离工艺的分析。净化气体时，应分离出一氧化碳作为合成乙酸的原料之一[[2]]。一氧化碳的分离主要有两种方法:一种是低温分离工艺，另一种是变压吸附。下面我们将介绍低温分离工艺，这是一个比较复杂和简单的工艺。由于工艺空间小，相关工艺中可同时使用两种纯度高的气体，更适合于高压下的一氧化碳沉积。但缺点是气体中不应含有二氧化碳和水，对密度的要求也很高；采用变压吸附工艺时，对生产温度要求不高，但该工艺缺点比较大。显然，首先，用这种方法分离一氧化碳是非常困难的。如果有两套个人防护装备，一氧化碳的纯度可以满足一定的要求，而且由于个人防护装备的应用范围有限，这个工艺也受到了限制。回收率也相对较低。

5、甲醇羰基法合成醋酸的分析。醋酸是化学工业中最重要的原料之一，在许多领域有着广泛的应用。国内主要采用低压甲醇羰基法生产乙酸，甲醇低压羰基化制乙酸的主要原料是甲醇和一氧化碳。一氧化碳是剧毒的，因此必须确定羰基化过程是一个过程，它与低压甲醇羰基化在乙酸合成过程中对最终气体的吸收有关。中国化工中与醋酸合成相关的吸收工艺分为以下两类:醋酸吸收工艺和甲醇吸收工艺。其中，醋酸吸收法是醋酸合成中比较传统的一种吸收法。工艺不那么容易受到外界环境的干扰，相关操作也相对简单。否则将会有严重的污染。吸收工艺中甲醇的吸收工艺是近年来发展起来的一种新工艺。虽然在此过程中需要加入碘，但在低压过程中可以利用甲醇进行吸收，形成富液，可以有效防止废液进入大气。根据绿色化学的概念。

三、工艺的优化

煤化工联合生产甲醇和醋酸的技术虽然在不断进步，但各种先进的技术和设备也应用在这一过程中。但甲醇醋酸联合生产的特殊工艺仍存在能源损失严重、污染严重、生产成本上升等缺陷。因此，煤化工行业必须充分重视生产过程中出现的问题，并采用适当的方法加以解决。

1、工艺问题分析

在二氧化碳化工联合生产甲醇和醋酸中，用于净化脱碳的NHD溶液直接吸收脱硫气体中的二氧化碳和硫氧化物，气、液中的水分含量也影响吸收质量。脱碳溶液直接进入脱硫气体凝结水。由于设备设计的一定限制，不能提高氮的提取量[[3]]。这都是由于气体换热器的进、出口短管设计不当，导致气体换热器底部积聚冷凝水，使换热面积减少。气体的含水量不足以实现有效回收。在这种情况下，不仅消耗了更多的能源，也消耗了更多的媒体。资源和成本的浪费非常严重。

2、优化方案

（1）改造气体换热器的进出口管道

脱硫气体的初始排气头位于顶部。在优化过程中，可以降低封头，用塞子关闭原始输出法兰。在换热方面，优化原换热器的出风口，可以有效消除管内液体积聚的问题，增加换热面积，进一步提高换热效率。同时，优化方法可以显著降低进入脱碳塔的气体温度，从而降低系统湿度，从而降低能耗，减少介质。

（2）将副线添加在氮气冷却器之中

在优化甲醇和醋酸联合生产工艺的同时，可在冷却器生产线的进、出口增设二次生产线，进一步提高氮气带的质量。通过此优化工艺，可大大提高脱碳液的氮萃取量，进一步提高脱碳液的再生程度，从而有效增加循环量和溶液损耗，降低利用率，改善溶液，降低产品成本。

（3）优化脱碳溶液过滤的流程

脱碳液经过滤后可合理引至脱硫过滤器将高压减压罐内的脱硫管线转换为脱碳过滤器的溶液入口，并在再生塔内添加加油阀。空白板。脱碳液经脱硫过滤器过滤后返回汽提塔。在此过程中，需在出水口或出水口更换原有的脱硫过滤器。排水管被切断了。在进口处加聋板，将脱碳液与脱硫系统隔离。通过溶液过滤器过滤脱碳液，可以使脱碳稀释剂更干净。

三、结语

煤制甲醇联产醋酸是一种洁净煤利用方法。在煤炭资源丰富的地区建设项目，既能充分利用资源，又能促进当地经济的发展。对国内外空分、气化、净化、共聚物沉淀、甲醇和醋酸合成等现代工艺进行了比较分析。技术已应用于工业。逐步改进和验证。因此，在选择相关工艺流程时，建议结合区域资源特点和公司实际情况，在引进国外专利设备的同时，最大限度地考虑国内现有的成熟工艺技术。

参考文献

[1]韩为宁.煤化工制醋酸技术的工艺发展概况及研究[J].化工设计通讯,2021,47(07):7-8.

[2]王明志,张治良.煤化工企业煤制甲醇联产醋酸中工艺技术分析[J].当代化工研究,2017(12):105-106.

[3]冯志勇.煤化工甲醇联产醋酸工艺要点分析[J].中国新技术新产品,2016(02):88.