蒸餾

    粗甲醇通過蒸餾方法清除其中有機(jī)雜質(zhì)和水，而制得符合一定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的較純的甲醇，稱精甲醇，同時(shí)還能獲得少量副產(chǎn)物。

    工業(yè)七合成甲醇工藝流程主要有高壓法和中、低壓法。

    1．高壓法合成甲醇的工藝流程

    高壓法工藝流程一般指的是使用鋅鉻催化劑，在高溫高壓下合成甲醇的流程。

    由壓縮工段送來的具有31. 36MPa壓力的新鮮原料氣，先進(jìn)入鐵油分離器5，在此與循環(huán)壓縮機(jī)4送來的循環(huán)氣匯合。這兩種氣體中的油污、水霧及羰基化合物等雜質(zhì)同時(shí)在鐵油分離器中除去，然后進(jìn)入甲醇合成塔1。原料氣分兩路進(jìn)入合成塔。一路經(jīng)主線（主閥）由塔頂進(jìn)入，并沿塔壁與內(nèi)件之間的環(huán)隙流至塔底，再經(jīng)塔內(nèi)下部的熱交換器預(yù)熱后，進(jìn)入分氣盒；另一路經(jīng)過副線（副閥）從塔底進(jìn)入，不經(jīng)熱交換器而直接進(jìn)入分氣盒。在實(shí)際生產(chǎn)中可用副閥來調(diào)節(jié)催化層的溫度，使H2和CO能在催化劑的活性溫度范圍內(nèi)合成甲醇。CO與H2在塔內(nèi)于30MPa左右壓力和360～420℃溫度下，在鋅鉻催化劑上反應(yīng)生成甲醇。轉(zhuǎn)化后的氣體經(jīng)塔內(nèi)熱交換預(yù)熱剛進(jìn)入塔內(nèi)的原料氣，溫度降至160℃以下，甲醇含量約為3%。經(jīng)塔內(nèi)熱交換后的轉(zhuǎn)化氣體混合物出塔，進(jìn)入噴淋式冷凝器2，出冷凝器后混合物氣體溫度降至30～35℃，再進(jìn)入高壓甲醇分離器3。從甲醇分離器出來的液體甲醇減壓至0.98～1. 568MPa后送人粗甲醇中間槽6。由甲醇分離器出來的氣體，壓力降至30MPa左右，送循環(huán)壓縮機(jī)以補(bǔ)充壓力損失，使氣體循環(huán)使用。

    為避免惰性氣體（N2、Ar及CH4）在反應(yīng)系統(tǒng)中積累，在甲醇分離器后設(shè)有放空管，以維持循環(huán)氣中惰性氣體含量在15%-20%左右。

    2．低壓法合成甲醇工藝流程

    低壓工藝流程是指采用低溫、低壓和高活性銅基催化劑，在5MPa左右壓力下，由合成氣合成甲醇的工藝流程。

    天然氣經(jīng)加熱爐l加熱后，進(jìn)入轉(zhuǎn)化爐2發(fā)生部分氧化反應(yīng)生成合成氣，合成氣經(jīng)廢熱鍋爐3和加熱器4換熱后，進(jìn)入脫硫器5，脫硫后的合成氣經(jīng)水冷卻和氣液分離器7，分離除去冷凝水后進(jìn)入合成氣三段離心式壓縮機(jī)8，壓縮至稍低于5MPa。從壓縮機(jī)第三段出來的氣體不經(jīng)冷卻，與分離器出來的循環(huán)氣混合后，在循環(huán)壓縮機(jī)9中壓縮到稍高于5MPa的壓力，進(jìn)入合成塔10。循環(huán)壓縮機(jī)為單段離心式壓縮機(jī)，它與合成氣壓縮機(jī)一樣，都采用氣輪機(jī)驅(qū)動(dòng)。

    合成塔頂尾氣經(jīng)轉(zhuǎn)化后含C02量稍高，在壓縮機(jī)的二段后，將氣體送入C02吸收塔23，用K2 C03溶液吸收部分C02，使合成氣中C02保持在適宜值。吸收了C02的K2 C03溶液用蒸汽直接再生，然后循環(huán)使用。

    合成塔中填充CuO-ZnO-AI2 03催化劑，于5MPa壓力下操作。由于強(qiáng)烈的放熱反應(yīng)，必須迅速移出熱量，流程中采用在催化劑層中直接加入冷原料的冷激法，保持溫度在240～270℃之間。經(jīng)合成反應(yīng)后，氣體中含甲醇3.5% -4%（體積分?jǐn)?shù)），送入熱交換器11以預(yù)熱合成氣，塔10釜部物料在水冷器12中冷卻后進(jìn)入分離器1 3。粗甲醇送中間槽14，未反應(yīng)的氣體返回循環(huán)壓縮機(jī)9。為防止惰性氣體的積累，把一部分循環(huán)氣放空。

    粗甲醇中甲醇含量約80%，其余大部分是水。此外，還含有二甲醚及可溶性氣體，稱為輕餾分。水、酯、醛、酮、高級(jí)醇稱為重餾分。以上混合物送往脫輕組分塔16，塔頂引出輕餾分，塔底物送甲醇精餾塔20，塔頂引出產(chǎn)品精

甲醇，塔底為水，接近塔釜的某一塔板處引出含異丁醇等組分的雜醇油。產(chǎn)品精甲醇的純度可達(dá)99.85%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）。