[發明專利]合成醋酸所需的合成氣的制備方法

無效

• 申請號: 201110303437.9
• 申請日: 2011-10-09
• 公開（公告）號: CN103030109A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）人: 周瑩;李勇;石鋒;陳愈安;汪永福;胡亞敏
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中石化上海工程有限公司
• 主分類號: C01B3/02
• 分類號: C01B3/02
• 代理公司: 上海東方易知識產權事務所 31121
• 代理人: 沈原

技術領域

本發明涉及一種合成醋酸所需的合成氣的制備方法。

背景技術

醋酸作為重要有機化工原料，是化工、輕工、紡織、醫藥、農藥等行業重要的基礎原料，主要用于生產醋酸乙烯，對苯二甲酸、醋酐、醋酸酯等產品，而這些產品又廣泛的應用于涂料、粘膠劑、聚酯纖維、溶劑、醫藥、食品、染料以及塑料制品。隨著聚酯纖維、醋酸纖維、醫藥、食品中間體等產品領域的發展，作為生產這些產品的基本原料，醋酸的全球需求近年來持續增長。

我國國內工業生產醋酸大多采用乙醇法和乙烯法，盡管乙烯法比乙醇法稍為先進，但與甲醇法比較，其醋酸裝置規模小、技術落后，在市場競爭中處于劣勢，并將逐步被淘汰和關閉，代之以甲醇羰基合成醋酸技術。

以合成氣為原料，甲醇羰基合成醋酸的反應為：

CH₃OH+CO→CH₃COOH

其中，以合成氣為原料，合成甲醇的反應為：

CO+H₂→CH₃OH

CO₂+H₂→CH₃OH

由此可見，根據甲醇羰基合成醋酸的工藝要求，合成醋酸所需的合成氣需包括兩股：一股是滿足氫碳比的合成甲醇的原料氣，另一股是滿足CO含量的合成醋酸的原料氣。而目前水煤漿加壓氣化得到的粗煤氣的氫碳比既不能滿足甲醇合成的需要，CO的含量也不能滿足醋酸合成的需要，因此必須通過CO變換以及氣體分離對粗煤氣進行組成調整。

文獻CN200710087573.2公開了一種粉煤氣化低水/氣耐硫變換工藝。該工藝流程以Shell粗煤氣為原料，原料氣首先進入氣液分離器，從分離器頂部出來的粗煤氣被加熱至180～220℃，進入脫毒槽脫除去雜質后，進入第一反應器進行變換反應，其中的第一反應器入口的水/氣體積比為0.15～0.20，入口溫度為180～220℃，第一反應器床層的熱點溫度為330～400℃，空速是6000～9000小時^-1，反應壓力3.0～4.0MPa，第一反應器入口粗煤氣中干基CO的體積含量為55～70％。該工藝采用的催化劑為CO耐硫換反應催化劑。

目前大部分變換工藝都是配套合成氨裝置，變換的目的是使CO盡可能多地轉化，得到H₂，出變換工段氣體中的CO干基含量一般可達到0.5～1.5％。而合成醋酸時，原料合成氣既要滿足合成甲醇的原料氣要求，也要滿足合成醋酸的原料氣要求，同時還要滿足甲醇與CO合成醋酸的配比要求(甲醇/CO的摩爾比＝0.9～1.1)。因此如何控制水煤氣的分配比例，使制備的合成氣能夠恰好滿足醋酸合成工藝的要求，是目前水煤漿氣化制醋酸裝置需要解決的重要問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是現有技術中水煤漿加壓氣化得到的粗煤氣不能滿足醋酸生產需要的問題，提供一種新的合成醋酸所需的合成氣的制備方法。該方法得到的合成氣既能夠滿足甲醇合成工藝對原料氣中(H₂-CO₂)/(CO+CO₂)摩爾比的要求，也能滿足醋酸合成工藝對原料氣中CO含量的要求，同時還能滿足甲醇與CO合成醋酸的配比要求，最終能夠滿足醋酸合成工藝對合成氣的要求。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案如下：一種合成醋酸所需的合成氣的制備方法，包括以下步驟：

a)以水煤氣為原料，將原料1分為物流2、物流3和物流4三部分；其中，物流2體積為原料1總體積的10～50％，物流3體積為原料1總體積的10～40％，物流4體積為原料1總體積的35～60％；

b)物流2進入CO變換反應器，使水煤氣轉化成含CO₂和H₂的物流5；

c)物流4進入氣體分離裝置，分離后得到含H₂的物流6和含CO的物流8；

d)物流3、物流5和物流6進入酸性氣體洗滌裝置脫除硫化物和部分CO₂后，得到物流7；或者，物流3、物流5進入酸性氣體洗滌裝置脫除硫化物和部分CO₂后，再與物流6混合，得到物流7；其中，酸性氣體洗滌裝置中CO₂的脫除率為80～99％；

e)物流7作為合成甲醇所需的合成氣進入甲醇合成單元，物流8進入醋酸合成單元；物流7和物流8即為所述合成醋酸所需的合成氣。