[发明专利]一种减少甲醇合成中催化剂中毒的工艺方法

说明书

本发明公开了一种减少甲醇合成中催化剂中毒的工艺方法，其通过在分离器的顶部出口设置加热器，将分离出的未反应气体（即循环气）加热提升1‑2℃，然后通过输送管线将该循环气导入循环气压缩机，同时，通过设置与输送管线和返回管线并行的伴热管线，对输送管线和返回管线内的气体进行加热保温，避免了出分离器的循环气因冷凝而产生酸性混合液体（PH为5左右），避免了分离器到循环气压缩机的管线设备腐蚀并生成疏松的铁氧化物，进而避免了羰基铁和羰基镍的产生，从而有效减少了甲醇合成中的铜基催化剂中毒。

技术领域

本发明涉及一种减少甲醇合成中催化剂中毒的工艺方法，属于甲醇合成工艺改进技术领域。

背景技术

甲醇合成是典型的气固相催化反应过程，没有催化剂的存在，甲醇合成反应几乎不能进行，当前阶段主要使用铜基催化剂（铜锌铬/铜锌铝）来进行甲醇合成的催化反应。在甲醇合成反应过程中，需要将铜基催化剂还原成具有活性的单质铜才能发挥催化作用，因活性单质铜对硫、氯、羰基金属、油、磷、氨等毒物和温度变化比较敏感，容易中毒失活，导致铜基催化剂反应活性下降，影响甲醇合成生产。

大量研究表明，甲醇合成中造成铜基催化剂中毒失活的主要物质是羰基铁和羰基镍，一旦铜基催化剂中的羰基铁和羰基镍上升至2500ppm，铜基催化剂的反应活性将下降约70%。

现阶段甲醇合成生产的主流工艺是：出甲醇合成塔的气体首先进入进出料换热器换热至120—140℃，然后进入水冷器中冷却至40-50℃，再进入分离器进行分离，分离出的粗甲醇从分离器的底部排出，分离出的未反应的气体作为循环气从分离器的顶部送出，经循环气压缩机加压后返回至甲醇合成塔。在长期的实践生产和研究中发现：出分离器的循环气量大、流速快、处于饱和状态，分离器顶部的除沫器不能彻底脱除掉其中的夹带雾沫，同时还会因热量损失而产生冷凝；在甲醇合成工艺组分和压力条件下，夹带雾沫和冷凝产生的液体容易形成酸性混合液体（PH为5左右），致使分离器到循环气压缩机的管线设备腐蚀并生成疏松的铁氧化物（铁氧化物容易被循环气吹落带走），进而导致管线设备内的金属表面的光滑致密层破坏，从而使得CO与铁、镍原子结合生成气态羰基铁和羰基镍。此外，随循环气回甲醇合成塔的铁氧化物，经复杂反应也会生成羰基铁和羰基镍。

为了减少羰基铁和羰基镍的产生，防止甲醇合成中的铜基催化剂中毒，提供一种减少甲醇合成中催化剂中毒的工艺方法就显得尤为必要。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种减少甲醇合成中催化剂中毒的工艺方法，通过减少羰基铁和羰基镍的产生，从而减少甲醇合成中的铜基催化剂中毒，以克服现有技术的不足。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种减少甲醇合成中催化剂中毒的工艺方法，包括以下步骤：

出甲醇合成塔的气体经过进出料换热器换热至120—140℃后分为两路；

其中第一路气体进入水冷器降温至40-50℃，再进入分离器进行分离，分离出的粗甲醇从分离器的底部排出送至下游，分离出的未反应的气体作为循环气从分离器的顶部排出；从分离器的顶部排出的循环气进入加热器，经加热器提升1-2℃后通过输送管线进入循环气压缩机，再经循环气压缩机加压后返回至甲醇合成塔；

出进出料换热器的第二路气体经TIC调节阀后进入加热器作为循环气升温热源，换热后返回至水冷器出口，与第一路气体汇合后一起进入分离器进行分离,所述的TIC调节阀为温度指示控制调节阀

上述的减少甲醇合成中催化剂中毒的工艺方法是，在循环气压缩机的出口设有与所述输送管线相连通的返回管线。

上述的减少甲醇合成中催化剂中毒的工艺方法是，在输送管线和循环气压缩机返回管线旁设置低压蒸汽伴热管线，并进行绝热保温。

上述的减少甲醇合成中催化剂中毒的工艺方法是，所述伴热管线内的气体的温度为158℃、压强为0.5MPaG。