2017-06
综述与专论
合成气的组成对甲醇生产的影响
*马国平白洁
（兰州蓝星清洗有限公司甘肃730060）
当代化工研
Chenmn
摘要：合成气的组成，合成催化制在天然生产甲醇中的重要作用，介绍了铜基催化在甲醇合成中的应用，氢碳比的高低对甲醇合成的影响，
关键调：合成气成分；CO；CO；崂性气体；重碳比
中图分类号：T
文献标识码：A
InfluenceofSynthesisGasCompositiononMethylAlcoholProduction
Ma Guoping, Baijie
(Lanzhou Blue Star Cleaning Co., Itd., Gansu, 730060)
Abstract:Symzhesis gas composition and symthetic catalysr play anr very importamt role in the nataral production proces of methy alcohol. In rhis paper; it has introduced zhe application of copper-based catalyst in methyf alcohol synrhesis and rhe hydroger-carbont rario has the influence on rhe synthesis of methyl alcohol.
Key words: synthesis gas composition; CO; CO,; inert gas; hydrogen-carbon ratio
引言
我公司运行的20万吨甲醇项目采用低压合成甲醇系统
是以天然气为原料气，经天然气脱硫和净化、天然气两段转化及热回收、等温列管式低压甲醇合成、节能三塔甲醇精馏部分组成。
合成塔采用“绝热一管壳型”反应器，甲醇合成采用低
压甲醇合成法，合成塔系统压力为6.15MPa，副产3.4MPa 中压蒸汽。合成气组成中，主要含有一氧化碳、氢气和二氧化碳，还含有少量情性气体等，合成气成分对甲醇合成反应
影响较大，本文中探讨合成气组成对甲醇生产的影响。 1.氢碳比对甲醇合成的影响
我公司甲醇合成是在有铜基催化剂的作用下，反应压力在6.15MPa、反应温度在220℃~270℃的反应条件下进行反应，合成工段新鲜气中H/C代表着CO、COz、H,等有效气体成分的含量比值，由于CO、CO,合成率与H/C有直接联系，当H/C>2.30时，CO合成率>80%；当新鲜气中2.15 (1)00含量对合成生产的影响
CO/CO,控制得高一些，含CO，低一些，对甲醇合成反应是有利的，为了有效控制合成气中有效气体组成，我们采用合成系统驰放气调节阀来维持情性气和有效气体成分组成稳定，确保合成系统单程合成率和甲醇产量。
(2)CO,含量对甲醇合成的影响
在甲醇合成反应中，CO,也参与甲醇合成反应，CO,含
量高低对合成反应有较大影响，在甲醇合成系统应合理控制 CO,含量，有利于提高甲醇合成单程合成率，可减缓CO与 H2的剧烈反应，有利于稳定催化剂床层反应温度，有效保护催化剂活性；CO2合成甲醇时由于有水生成，可抑制二甲
醚的生成，可防止床层结蜡现象。方方数据
(3)情性气体对合成甲醇的影响
情性气含量控制高低，直接影响合成反应速率，催化剂
使用初期，催化剂活性好，合成效率高，情性气体含量适当高些，可减少驰放气的效空量，降低有效气体损耗，降低生产成本，催化剂使用中后期，因催化剂活性下降，合成反应效率大幅下降，一般维持较低情性气含量，同时提高合成反
应温度和压力，维持合成系统单程合成率和产量。 3.甲醇合成的影响因素
(1)转化气的供气量及组成
转化供新鲜气量为75000Nm/h，其组成平均值为：CO
16.95%, CO,9.76%, CH,0.07% , N,0.24%, H,73.02%
我公司甲醇装置，实际运行中新鲜气中H/C不能达到设计要求，新鲜气中各组分组成见表1所示
序号 2 3
合成气量(Nm/h) 74230 75680 75250
H, 73.17 72.89 72.83
co 17.05 17.42 17.18
co, 9.45 9.46 9.38
HO 0.09 0.07 0.1
N, 0.24 60'0 0.51
表1新鲜气中各组分组成及氢碳比
氢碳比 2.40 2.36 2.39
从表1可以看出，在合成气量基本不变的情况下，新鲜气中H,含量偏高，CO含量偏高，而CO,含量不足，造成新鲜气H/C比偏高，过量的氢气成为一种情性气体不断地在循环回路中循环并逐渐积累，使甲醇收率和CO转化率下降，上述情况严重影响了甲醇的收率和CO的转化率，使原料气未得到充分利用，导致合成有效气体放空量增大，能耗增加，生产成本增加。
(2)操作压力的影响
根据分子运动理论，合成系统中各气体分压的大小，决定了系统内各气体分子运动的运动速度。如果操作压力较低，分子的密度和运动速度均较小，客气体之间的化学反应速度也变小，严重影响合成转化率。
(3)热点湿度的影响