操作简单等优点,有效气体回收率高于湿法脱碳。

5. 醇烃化工艺

针对双甲工艺存在的一些问题,湖南安淳公司把双甲工艺做了改进,即升级成为醇烃化精制工艺。工艺原理及工艺流程醇烃化工艺就是醇醚化、醇烃化精制工艺。 第一步将双甲工艺中甲醇化催化剂更换成醇醚复合催化剂,使CO+CO2与H2反应生成甲醇,并随即水解为二甲醚,其反应式为:

CO?2H2?CH3OH CO2?3H2?CH3OH?H2O 2CH3OH?(CH3)2O?H2O 2CO?4H2?(CH3)2O?H2O

此过程称醇醚化,醇醚化副产物是醇醚混合物,醇醚化后CO+CO2控制在0.2%～0. 4%。第二步将双甲工艺的甲烷化催化剂更换为烃化催化剂,使CO+CO2与H2反应生成低碳烃化物、低碳醇化物,低碳烃化物、低碳醇化物在水冷温度下可冷凝为液相,与气体分离,烃化后气体CO+CO2可控制在10mL/m3左右。 烃化反应式为:

(2n?1)H2?nCO?CnH(2n?2)?nH2O 2nH2?nCO?CnH2n?nH2O

2nH2?nCO?CnH(2n?1)OH?(n?1)H2O (3n?1)H2?nCO2?CnH(2n?2)OH?2nH2O

醇烃化工艺灵活性强,原料气中一氧化碳含量范围较宽,最高达8%,最低可至1%,既能产粗甲醇,又可产醚含量很高的醇醚混合物(只改变触媒种类) 。 醇烃化净化工艺特点

“醇烃化工艺”中烃化流程与“双甲工艺”中甲烷化流程基本类似,烃化较甲烷化在工业生产中具有如下优点: ①脱除CO+CO2的量低且稳定,并能较大幅度地提高联产甲醇的产量；②烃化生产烃类物质,高压常温下冷凝分离；③烃化操作

温度较甲烷化低60～80C,烃化反应床层更易维持自热操作；④烃化催化剂活性温区宽,不易烧结、老化,使用寿命长；⑤烃化催化剂价格便宜； 甲醇在烃化塔内无逆反应发生。

醇烃化可以省去甲醇化后的净醇工序由于甲醇蒸汽和二甲醚蒸汽进入对甲烷化催化剂的反应活性影响较大,以往的工艺方法是在甲醇化后加一个净醇岗位,采用软水喷啉吸收甲醇化岗位未分离掉的醇,稀醇水作为甲醇精馏工段的萃取水。醇烃化精制,由于醇烃化工艺催化剂有产醇的功能,可以不设此岗位。当然,甲醇及二甲醚蒸汽对氨合成催化剂同样有影响,我们将与处理新鲜补充气中的微量水和油的处理方式一样在氨合成岗位进行处理。这种处理方式,无论采用何种流程,氨合成岗位均设有。

醇烃化精制有利于反应热平衡和反应转化率提高

一般来说,甲烷化反应催化剂活性温度为260～340?C。醇烃化催化剂活性温度在200～250?C。由于醇烃化催化剂的反应温度较甲烷化催化剂反应温度低,从热力学原理上,低的反应温度有利于反应效率的提高,换言之,同样条件下,醇烃化出口的精制气微量较之甲烷化精制的出气微量将要低,热平衡的要求也低一些,外供热量也相对少一些。同理也有利于外供热源的取得。 醇烃化工艺利于安全和环保

甲烷化催化剂以镍为主组分,这里有一个反应式是甲烷化反应时,在100～150?C时的反应,我们称之为羰基反应: Ni?4CO?Ni(CO)4 (气) 剧毒

对系统进行检修时,停车之前对甲烷化反应器进行降温时,需要进入的温度区,将生成羰基镍物质,本物质为神经类毒素,蒸汽对人体有很强的毒害作用。这样对检修和开停车工作要求较高。而醇烃化反应无镍元素存在,故相对安全环保。再则,由于醇烃化催化剂中无贵重的镍金属,相对造价也便宜。 醇烃化工艺可以获得汽油替代品

如果我们将催化剂更加优化,也可以在净化合成氨原料气的同时,按F - T 反应的目的,获得人造汽油,这将会使工艺更加有利于社会,工厂获得更大的利益。目前,我们的醇烃化工艺用户出来的醇烃类物产物已经被当地有关企业看中,以较高价格收去作为燃料和柴油替代器,这是一个较有前途的产业。综上所述,醇烃化工艺是合成氨的具有革命性的成果,它是安淳公司研究人员不断进取,在自身已经拥

有的双甲工艺成果的基础上,不断完善,用一种优质的醇烃化催化剂为替代甲烷化催化剂,并使流程进一步减化,创造出来的利于保护环境、经济效益更高、原料气损失更小的实用成果,是一个自身技术不断完善的技术产物。

6. 碳酸丙烯酯法

碳酸丙烯酯对CO2的吸收能力较大，在相同的条件下约为水的四倍，也能吸收硫化氢，有机硫化物和水分等。 碳酸丙烯酯脱碳法的优缺点 优点

（1） 吸收能力与压力成正比，特别适于高压下进行。 （2） 溶剂的蒸汽压低，可以在常温下吸收。

（3） 吸收CO2以后的富液经减压解吸或鼓入空气。可使之得到再生。只需消耗

热量。 缺点

（1） 溶液价格较高。

（2） 溶液稍有漏损就会造成操作费用的增高。

7. MDEA 法

MDEA(N-Methyldiethanolamine) 即N-甲基二乙醇胺，分子式为

分子量119.2，沸点246~248℃，闪点260℃，凝固点-21℃，CH3?N(CH2CH2OH)2，

汽化潜热519.16KJ/Kg，能与水和醇混溶，微溶于醚。在一定条件下，对二氧化碳等酸性气体有很强的吸收能力，而且反应热小，解吸温度低，化学性质稳定，无毒不降解。纯MDEA 溶液与CO2 不发生反应，但其水溶液与CO2可按下式反应：

?1 （1） CO2?H2O?H??HCO3H??R2NCH3?R2NCH3H? （2） 式(1)受液膜控制，反应速率极慢，式(2)则为瞬间可逆反应，因此式(1)为MDEA 吸收CO2的控制步骤，为加快吸收速率，在MDEA 溶液中加入1~5%的活化剂DEA(R2`NH)后，反应按下式进行：

R2`NH?CO?R2`NCOOH （3）

?1 （4） R2`NCOOH?R2NCH3?H2O?R2`NH?R2CH3NH?HCO3（3）+（4）：RNCHCOHORCHNH?HCO323?2?22??13 （5）

由式(1)~(3)可知，活化剂吸收了CO2，向液相传递CO2，大大加快了反应速度，而MDEA又被再生。MDEA分子含有一个叔胺基团，吸收CO2后生成碳酸氢盐，加热再生时远比伯仲胺生成的氨基甲酸盐所需的热量低得多。 MEDA 法的优缺点 优点

（1） 易于再生。 （2） 热耗低。 （3） 对碳钢不腐蚀。 缺点：对CO2的吸收速率较小。 低温甲醇洗与NHD工艺技术对比

由于低温甲醇洗工艺是在低温下运行,即使仅需脱硫,其操作温度也在-20℃以下,对气体中H2O和NH3等组分以及溶剂中水含量提出较高要求,当气体及溶剂进入低温甲醇吸收塔之前必须彻底脱除。此外,为了有效地回收和维持系统内的冷量,其换热及制冷设备数量较多,换热设备结构又较为复杂,使得工艺流程冗长而复杂。由于在低温下操作,对设备材质要求较高,诸如低温钢材以及缠绕管式换热器等均须引进。改良NHD在仅需脱硫的场合时,操作温度为常温(20～40℃) ,设备材质一般用普通碳钢即可,只有脱硫塔、再生塔、闪蒸槽、高压闪蒸分离器等少数需耐高压或耐腐蚀的设备。聚乙二醇二甲醚法所用设备总台数少。在国外,尽管聚乙二醇二甲醚法溶剂一次装填费用及专利使用费比低温甲醇洗法高出很多,但其总消耗费用和装置费用均较低,运行费用也只是低温甲醇洗的88.6% ,表明聚乙二醇二甲醚法流程简单,投资省,消耗低。若采用具有自主知识产权的改良NHD法,其技术使用费远远低于低温甲醇洗,则装置和消耗总费用将更低于低温甲醇洗工艺。

2种净化方法的水、电、汽消耗,NHD法偏高,总能耗自然较高,消耗费用肯定是高些,但NHD法设备投资低,又无需引进技术费用,摊派折旧费较低,所以2种方法的年操作费用基本上相近。虽然NHD溶剂较贵,一次溶剂装填费用较高,但这部