低碳混合醇技术经济研究 .doc

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1、低碳混合醇技术经济研究低碳混合醇技术经济研究低碳混合醇技术经济研究低碳混合醇技术经济研究　　甲基燃料醇是采用醇类代替汽油作为燃料添加到汽油中，其中甲醇是主要的添加醇。意大利某公司在70年代已经研制成功并且进行生产，该醇类为乙基燃料醇。掺醇汽油的使用已经得到广泛研究，但是掺醇汽油存在一定缺点，一些研究者提出掺醇汽油中添加2%的异丁醇或叔丁醇或一定量甲苯，从而消除油醇分层现象。为了一次合成分离出产品，并且解决单纯添加甲醇所存在的问题，因此开发高级醇绿色燃料更具有潜在利用价值。煤/天然气经合成气制低碳混合醇技术是碳一化

2、学过程中的重要组成部分，是非石油路线合成液体燃料、油品添加剂及大宗化学品的重要途径，近年来在原油供应日趋紧张和甲醇替代燃料市场持续低迷背景下，开发替代甲醇燃料和高附加值的C2+高级醇技术日益引起人们的极大关注，有望成为降低石油依赖程度、实现煤基合成气高效转化及洁净利用煤炭资源的主要途径之一。从更深层次看，低碳醇应用前景在于其作为化学产品和大宗化工生产原料的巨大价值，除甲醇外，混合醇经分离可得到乙、丙、丁、戊醇等高级化工醇，这些产品是生产医药，聚酯等大宗化学品的重要中间体，具有较高的经济价值。因此，在现阶段甲醇燃料

3、添加剂存在诸多不利因素的条件下，煤基合成气制高附加值低碳混合燃料醇技术具有重要的现实意义及广阔的发展前景。　　化工过程简析。低碳醇合成是介于F-T合成和甲醇合成之间的CO加氢转化路线；在多相催化剂作用下，在180-400℃、压力等反应条件下，CO与氢在催化剂表面吸附后，形成包含C,O,H的中间物种，中间体按照聚合规则形成长链中间体，再发生加氢反应成烷烃、或发生β消除生成烯烃、或保留链端的氧原子而成含氧化合物，从而生成低碳醇。其中影响低碳醇合成的因素包括温度、压力、空速、原料气中的氢气和一氧化碳的值，另外不同形式的

4、反应器对低碳醇的合成产生不同的影响。合成低碳混合醇的工艺过程与合成甲醇的过程基本一致。在合成低碳混合醇过程中不仅生成甲乙丙丁醇，还有水，因此需要对产品进行分离[2]。由于乙丙丁醇均可以与水形成最低沸点共沸物，因此与甲醇相比，该三种醇的分离工艺过程比较复杂。实现醇水分离的方法主要有两种，分别是醇水直接分离和共沸脱水。醇水直接分离是将甲醇蒸馏出来，釜液送入下一塔，然后加入与水但不与醇形成非均相共沸物的共沸剂，从而根据不同的共沸剂形成不同的共沸物。这样就可以实现水醇分离；另外共沸脱水同样是将甲醇蒸馏出来，将釜液送入到脱

5、水塔中，共沸塔的共沸物作为原料进入脱水塔中，然后加入可以与醇和水形成三元非均相共沸物的共沸剂。依据与二元共沸物的不同，将水从醇中分离。无论是什么分离方法，都需要共沸剂，共沸剂的选择非常重要。工艺生产过程。以中国科学院山西煤炭化学研究所与中国神华煤制油化工有限公司已完成的5000t/a的合成气制低碳混合醇工艺为例，来自制气工段新鲜合成气以及后段返回的循环气经过压缩机加压后，经过原料气加热器加热到190℃左右，进入低碳醇合成塔进行低碳醇合成反应，反应温度控制在260℃左右。低碳醇合成塔采用水冷，利用反应放出的热量来生

6、产中压蒸汽。气体产物经过热利用降温后送入一级分离器，液相为蜡水混合物，送入蜡闪蒸槽进行闪蒸分离，闪蒸后直接装罐。气相进一步冷却到25℃进入低碳醇分离器进行分离，液相为低碳醇溶液。然后通过闪蒸分离出轻油和未反应的气相，轻油作为副产品，未反应的气体作为循环气一部分送往原料气压缩机入口，一部分送火炬燃烧。低碳醇溶液配入一定量的碱液之后，由低碳醇泵送低碳醇分离，先分离出大部分甲醇产品，再通过萃取分馏出乙醇，通过精馏依次分馏出混合丁醇产品、丙醇产品。　　目前，国际上主要的合成气制低碳混合醇工艺有Snam公司与TopsØe公

7、司联合开发的MAS工艺、Lurgi公司开发的Octamix工艺、DOW化学公司和联碳公司开发的Sygmol工艺，以及发过石油科学研究院开发的IFP工艺。国内也有多家科研单位从事合成气制低碳混合醇的开发工作，如中国科学院山西煤炭化学研究所与中国神华煤制油化工有限公司联合开发的Cu-Co催化剂工艺，2014年完成了千吨级中试装置运行。南化集团研究院也曾对Cu/Zn/MgO(K)催化剂进行了试验考察。此外，中国科学院大连化学物理研究所、厦门大学、清华大学等科研院所也在合成气制低碳混合方面开展了大量的研究工作。体系催化剂

8、。Zn-Cr体系催化剂是由意大利和丹麦公司联合开发的MAS工艺，并且已经存在小型示范工厂，而且在国内山西煤化开发的该项催化剂已经通过了工业侧线模式鉴定。催化剂主要的组成成分是甲醇、乙醇、丙醇和丁醇等。体系催化剂。法国和日本的石油研究所使用的该项催化剂，并且进行了中试研究。Cu-Co是由法国石油研究所首先发明的共沉淀低碳醇合成催化剂，并且到1985年IFP已经获得了四项关于