0  前言��

    合成原料氣甲醇化、甲烷化精制工藝（簡(jiǎn)稱雙甲工藝或醇烷化工藝）由湖南安淳高新技術(shù)有限公司發(fā)明，取得了多項(xiàng)發(fā)明和新型實(shí)用專利。早在1993年經(jīng)過(guò)化工部鑒定，后又不斷擴(kuò)展提升，依據(jù)產(chǎn)品要求和設(shè)備配置，氨醇比（氨/甲醇）從2∶1至20∶1大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，壓力從5.0MPa至30MPa大范圍設(shè)計(jì)。甲醇化和甲烷化可以是等壓，也可采取不同壓力，最大的提升是把甲烷化提升至烴化，徹底解決了因甲烷化增加的甲烷帶入氨合成，而增加放空量的難題。��

    湖南衡陽(yáng)市氮肥廠、岳陽(yáng)化肥廠早在1988年利用退役氨合成設(shè)備改成在30MPa運(yùn)行的甲烷化塔（現(xiàn)改成醇烴化塔），而甲醇仍在12MPa下運(yùn)行。��

邯鋼化肥廠于2001年新上φ1600mm氨合成系統(tǒng)，利用退役的φ1000mm氨合成設(shè)備，改為30MPa甲醇化、甲烷化都取得明顯成功。��

    盡管雙甲凈化精制工藝取得成功，但在同行業(yè)內(nèi)還有一些同志不完全理解，對(duì)技術(shù)還沒(méi)有完全吃透，以至出現(xiàn)一些似是而非的問(wèn)題，如壓力范圍問(wèn)題、醇后氣CO、CO₂含量問(wèn)題、甲烷化自熱問(wèn)題。這些問(wèn)題，在理論上和實(shí)際上都已經(jīng)清楚，但因交流太少，或者由于某些單位從商業(yè)目的出發(fā)，誤導(dǎo)或被誤導(dǎo)，其結(jié)果可能對(duì)使用單位造成損失，甚至有可能出現(xiàn)運(yùn)行安全問(wèn)題，本文就這些問(wèn)題進(jìn)行商討式的論述，以供參考。��

1  關(guān)于雙甲工藝名稱��

    雙甲工藝，全稱是“合成氨原料氣甲醇化甲烷化精制工藝”，簡(jiǎn)稱“雙甲”工藝、“醇烷化”工藝，這兩個(gè)簡(jiǎn)稱都反映了全稱的實(shí)質(zhì)，即甲醇化、甲烷化，因此無(wú)論叫雙甲工藝，還是醇烷化工藝，都是合成原料氣中的CO、CO₂在以銅為主的銅鋅鋁催化劑作用下，通過(guò)下述四個(gè)反應(yīng)，清除到10^-6數(shù)量級(jí)，同時(shí)副產(chǎn)甲醇。��

CO+2H₂═CH₃OH                 （1）��

CO₂+3H₂═CH₃OH+H₂O             （2）��

CO+3H₂═CH₄+H₂O                （3）��

CO₂+4H₂═CH₄+2H₂O              （4）��

    因此醇烷化與雙甲工藝就是一回事，但是雙甲工藝與醇烴化工藝有本質(zhì)的不同，是雙甲工藝的擴(kuò)展和提升，醇烴化工藝是以醇烴化替代了甲烷化，其催化劑是以鐵銅為主并有其他添加劑。該反應(yīng)式為：

CO+H₂═CH₃OH��

CO₂+H₂═CH₃OH+H₂O��

nCO+2nH₂═（CH₂）n +nH₂O��

    因?yàn)殍F促進(jìn)生成C—H化物生成，而銅促進(jìn)了醇的生成。��

2  關(guān)于雙甲工藝的壓力��

    雙甲工藝中，甲醇合成反應(yīng)必須在催化劑的作用下進(jìn)行，甲醇合成的壓力選擇應(yīng)考慮以下因素：一是壓縮能耗，選擇壓力越高，壓縮氣體能耗越高，因此能在低壓合成的，不應(yīng)升壓合成；二是轉(zhuǎn)化率，CO與氫反應(yīng)轉(zhuǎn)化為甲醇，壓力高，轉(zhuǎn)化率高，特別是3.0～15.0MPa范圍。CO轉(zhuǎn)化率與壓力幾乎成直線關(guān)系，但是壓力再升高，CO轉(zhuǎn)化率的增加就緩慢，而此時(shí)的壓縮功耗按原來(lái)升幅增長(zhǎng)。所以甲醇合成選擇高壓是不可取的，在甲醇技術(shù)發(fā)展史上確實(shí)有30MPa的合成壓力，因?yàn)楫?dāng)時(shí)使用鋅鉻催化劑，必須在高壓和高溫下進(jìn)行，而現(xiàn)在已經(jīng)有銅鋅鋁催化劑，在中低壓力和200～280℃低溫范圍內(nèi)合成甲醇的轉(zhuǎn)化率很高，當(dāng)然高壓合成就沒(méi)有意義了，特別是銅含量很高的銅鋅鋁催化劑，在5.0MPa下活性很高，完全滿足工業(yè)化生產(chǎn)，所以目前低壓甲醇就指5.0～7.0MPa壓力范圍的合成了。��

    5.0MPa的低壓甲醇，一般用于單醇生產(chǎn)工藝，而且以利用甲醇合成的反應(yīng)熱副產(chǎn)3.9MPa飽和蒸汽的單醇工藝，采用管式反應(yīng)器，管內(nèi)是沸騰水，管外是催化床（或者相反）最好，因?yàn)?.9MPa飽和蒸汽溫度正好是250℃，處在銅鋅鋁催化劑活性溫度220～280℃的中間，因?yàn)楹愣ㄕ羝麎毫�，就恒定了溫度，從而也可使催化反�?yīng)溫度恒定在250℃左右，即等溫反應(yīng)。此時(shí)合成氣壓力5.0MPa與飽和蒸汽壓力3.9MPa的壓差只有1.0MPa，管子承受壓差小，還有一個(gè)好處是，每產(chǎn)1t粗甲醇，能副產(chǎn)1～1.4t中壓蒸汽，因?yàn)榇蟛糠址磻?yīng)熱用于產(chǎn)生蒸汽，不需要用加大循環(huán)量的方法，將反應(yīng)熱帶出來(lái)（以維持反應(yīng)溫度在一定溫度范圍內(nèi)不至升高），最終用水冷卻，這樣增大了循環(huán)量，既增加了循環(huán)機(jī)電耗，同時(shí)增加水冷負(fù)荷和多消耗了冷卻水。從此概念出發(fā)，低壓?jiǎn)未疾捎霉苁椒磻?yīng)器最好，而管式反應(yīng)器中，以水管式徑向反應(yīng)器更優(yōu)，因?yàn)樽枇π�，能耗更低。�?/DIV>