以煤為原料的合成氨裝置普遍存在能耗高、環(huán)境污染嚴重等問題，尤其是凈化精制工段更加突出，為此，中國安淳高新技術有限公司1990年首次提出以甲醇化、甲烷化凈化精制合成氨原料氣雙甲新工藝，并申請了國家發(fā)明專利，使甲醇生產(chǎn)成為合成氨生產(chǎn)工藝中的一種凈化手段，該工藝于1992年成功運用于工業(yè)化生產(chǎn)，一次開車成功，1994年元月通過由原化工部組織的專家鑒定，鑒定認為：該工藝構思新穎，生產(chǎn)運行安全穩(wěn)定，是合成氨生產(chǎn)技術的一項重大革新。1996年又把雙甲新工藝拓展為副產(chǎn)醇醚混合物的雙甲新工藝，即在甲醇化過程中，使用新型的醇醚催化劑，一步生成醚含量達30%（干基）的醇醚混合物，成功運用于工業(yè)化生產(chǎn)，其產(chǎn)品做民用燃料或車用燃料。1999年10月通過了由湖南省科技廳組織的專家鑒定，2000年評為湖南省科技進步一等獎。2000年成功研制了烴化催化劑，以烴化替代甲烷化，使合成氨原料氣雙甲凈化精制新工藝升級為醇烴化凈化精制工藝，簡稱醇烴化，解決了甲烷化工序由于甲烷生成量少反應熱不能自給、甲烷生成量多引起后序工段放空量大、原料氣消耗大的弊端，2002年中國氮肥協(xié)會組織專家評議，列為推動氮肥生產(chǎn)節(jié)能降耗和提高經(jīng)濟效益的十項高新技術之一，向全行業(yè)推廣，現(xiàn)在約有20多家企業(yè)，總氨能力3000kt應用了醇烴化工藝，取得很好的效果，2003年評為國家科技進步二等獎。��

    合成氣醇烴化精制新工藝工藝過程的基本原理是利用醇醚化、烴化兩個反應過程將合成氣中的CO、CO₂清除至10×10^-6以下，其化學反應方程式如下：

    醇醚化：CO＋2H₂=CH₃OH

    CO₂＋3H₂=CH₃OH＋H₂O

    2CO＋4H₂=(CH₃)₂O＋H₂O

    2CH₃OH=(CH₃)₂O＋H₂O

     烴化：CO＋3H₂=CH₄＋H₂O

     CO₂+4H₂=CH₄+2H₂O

     (2n+1)H₂+nCO=C_nH_(2n+2)+nH₂O

     2nH₂+nCO=C_nH_2n+nH₂O

     2nH₂+nCO=C_nH_(2n+2)O+(n-1)H₂O

     (3n+1)H₂+nCO₂=C_nH_(2n+2)+2nH₂O

    醇烴化的流程如下：

醇烴化流程圖

    1—醇化塔；2—醇化塔；3—烴化塔；4—氣氣換熱器；5—水冷器；6—氣液分離器；7—氨冷器；8—氣液分離器

    醇烴化工藝流程說明：經(jīng)過精脫硫后的原料氣，含有2%～7% CO、0.2%～0.5% CO₂，先經(jīng)1^#醇醚化系統(tǒng)氣氣換熱器（4），預熱后，進入1^#醇醚塔反應，反應后熱氣進入氣氣換熱器（4），被原料氣冷卻，經(jīng)分離器（6）將醇醚物分離；含有約1%～2% CO和0.1%～0.2% CO₂的氣體又經(jīng)2^#醇化系統(tǒng)預熱器（4）預熱，進入2^#醇醚塔，反應后CO+CO₂為0.2%～0.3%，經(jīng)氣氣換熱器（4）、水冷器（5）、氣氣分離器（6），將醇醚物分離，氣體又進入烴化系統(tǒng)，經(jīng)氣氣換熱器（4）預熱，進入烴化塔（3）反應，反應后氣體中CO+CO₂為10×10^-6以下，經(jīng)氣氣換熱器（4）冷卻，再經(jīng)水冷卻器（5）、氨冷卻器（7）冷卻至5℃，反應生成物醇、烴水合物被冷凝，經(jīng)分離器（8）與氣體分離，氣體送往氨合成。

    流程中醇醚化系統(tǒng)包括兩個反應器，1^#以產(chǎn)醇醚混合物為主，2^#以凈化為主。1^#、2^#可串可并。當1^#塔催化劑老化時，可以以2^#產(chǎn)醇醚為主，1^#做凈化用，或醇氨比很大時，兩系統(tǒng)并聯(lián)運行。

    醇烴化工藝壓力范圍較寬，其壓力范圍可以根據(jù)原料氣壓縮機分段情況，采用5.0MPa級、8.0MPa級、12.0MPa級，如果采用退役的高壓容器（為節(jié)省資金），醇醚化采取上述壓力等級，烴化可以采取與氨合成等同壓力（30MPa），如果氨合成壓力為10～15MPa，醇烴化可與氨合成等壓設計。

    醇烴化有聯(lián)產(chǎn)醇醚物和凈化精制原料氣雙重功能，醇醚物產(chǎn)量與氨產(chǎn)量之比可控制在1～20范圍內(nèi)，如果需要以甲醇為產(chǎn)品，則可以將醇醚催化劑更換成甲醇催化劑，即可聯(lián)產(chǎn)甲醇含量達93%以上的粗甲醇。

    (1)合成氣醇烴化精制新工藝的特點在于把醇醚化和烴化串接起來，作為合成氣的凈化精制手段，減少了凈化過程中有效氫的消耗，同時將CO、CO₂轉(zhuǎn)化成有用的甲醇或醇醚混合物，變廢為寶，改善了產(chǎn)品結構，實現(xiàn)醇烴化的自熱平衡，不需外供熱。

    (2)醇醚化系統(tǒng)采用雙系統(tǒng)，可并可串，以適用醇氨比變化的調(diào)控以及催化劑使用周期的不同，仍保證CO+CO₂<10×10^-6。

    (3)反應器，包括醇醚化和烴化反應器，1993年申請并獲得國家發(fā)明專利。醇醚化反應器采用獨特的結構，氣體流向為軸徑向，自卸催化劑，這種設置使醇醚化反應穩(wěn)定，反應溫度控制方便，反應效率大幅度提高，塔阻力減少，安裝檢修方便。

    (4)本項目中研制的新型醇醚化和烴化催化劑，其作用是促進甲醇的合成和甲醇的水解，屬于雙功能催化劑，調(diào)整組分的含量，可得到各種醚含量的醇醚物產(chǎn)品，最高醚含量可達30%以上（干基）；烴化催化劑在烴化過程中CO+CO₂與H₂反應，80%以上生成可在常溫下冷凝的烴類物質(zhì)，只有20%轉(zhuǎn)化成甲烷，這樣大大減少了甲烷的生成，使后序工段的放空量大大減少，綜合能耗下降；與原來的甲烷化催化劑相比，原材料易得，耐熱性增加。醇烴化兩種催化劑為銅鋅鋁稀土和鐵銅稀土系列，前者使用溫度為220～270℃，后者使用溫度為210～290℃。

    合成氨原料氣醇烴化凈化精制并聯(lián)產(chǎn)醇醚混合物是一種全新技術，從工藝流程、反應器結構、工藝條件控制和催化劑以及聯(lián)產(chǎn)品醚含量很高的醇醚混合物都是最新開發(fā)成果，醇烴工藝的合成氣體精制度很高，CO+CO₂<10×10^-6，操作運行穩(wěn)定可靠，醇烴化流程短，裝置投資少，經(jīng)濟效益好，環(huán)境清潔。醇烴化聯(lián)產(chǎn)品調(diào)節(jié)性能好，可聯(lián)產(chǎn)甲醇，也可聯(lián)產(chǎn)醇醚物，聯(lián)產(chǎn)物和氨產(chǎn)比例可根據(jù)市場需要進行任意、方便的調(diào)節(jié)。研制的新型催化劑——醇醚催化劑和烴化催化劑具有低溫精制率高、熱穩(wěn)定性好的優(yōu)點。

醇烴化工藝做為凈化精制技術，與深度低溫變換——甲烷化比較，低變過程中要將CO降至0.3%，消耗蒸汽多，甲烷化過程中，CO、CO₂全部生成甲烷，氨合成過程中放空量大，噸氨消耗蒸汽多。醇烴化工藝可以與一般常溫脫CO₂配套，形成完整的原料氣凈化精煉生產(chǎn)工藝，比低溫甲醇脫CO₂、液氮洗滌CO工藝相比，流程裝置簡單、投資節(jié)省。醇烴化和中國大陸大多數(shù)氨廠采用銅洗精制工藝相比，其優(yōu)勢更明顯。醇烴化適用性強，適用以煤、天然氣、油為原料的氨廠或制氫廠，適用大型氨廠，也適用于中小氨廠。

    醇烴化工藝如果從雙甲（甲醇化、甲烷化）工藝算起，在中國工業(yè)化至現(xiàn)在已有11年，已經(jīng)非常成熟，在中國合成氨技術更新?lián)Q代中，毫無例外地做為首選技術采用�？偘睘�220 kt醇烴化工藝早在山西天脊晉城化工有限公司投產(chǎn)，效果很好。