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合成甲醇过程中结蜡的原因及预防处理措施

摘要:对合成甲醇过程中出现的结蜡现象进行研究，分析了其产生的原因，并

探讨了相应的预防处理措施。

关键词:结蜡甲醇合成原因预防措施

1前言

甲醇是重要的基本有机化工原料之一，广泛用作溶剂和生产甲醛、醋酸、甲基

叔丁基醚、甲胺、酯类、医药、农药等系列产品，并具有燃料应用的巨大潜在市

场。

目前，在使用天然气、石油气或煤造气合成粗甲醇的过程中，无论是单醇厂还

是联醇厂，均发现有不同程度的高碳链碳氢化合物及石蜡烃生成。尤其是联醇厂，

受到与合成氨联产条件的制约:规模偏小，一些设备因陋就简，原料气净化条件

差，又要求高压操作，使得生产长期以来存在结蜡比较严重的问题。

粗甲醇产品中一旦有石蜡存在，后工序根本无法去除。虽然石蜡对精甲醇产品

的质量影响不大，但对甲醇合成、精馏等工序有较大的影响。其沉积在合成塔内件

下部换热器出口端、水冷器管壁及连接管道、甲醇分离器内，情况严重时，会造成

水冷器、甲醇分离器等设备及管道、阀门的堵塞，甚至连温度较高的甲醇合成塔出

口管也会被石蜡堵塞，将直接影响生产的正常进行，有时可能被迫停产清蜡。因此

分析甲醇生产过程中石蜡产生的原因，避免或减少结蜡是非常重要的。

2石蜡的性质

石蜡是高级烷烃混合物，即脂肪族烃类，分子式为CnH2n，2，比重为

0.786,0.800g/ml，熔点在37?以上，沸点在343?以上。

3甲醇合成中石蜡生成的原因

甲醇合成过程中，在下述条件下的反应，可能促成石蜡的产生。

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在较低的反应温度、铜基催化剂床层中含有极少量铁、钴、镍等第八族元素时

则可能生成烃类;而当催化剂床层中混有少量钍时，就可能有相当量的烃类生成:

nCO，2nH2=(CH2)n，nH2O，Q

原料气中存在水蒸气时，在含有铁的催化剂床层上一氧化碳还会发生如下反应:

3CO，H2O=CH2，2CO2

结合以上两个反应，在甲醇的生产过程中，石蜡产生的原因比较复杂，不但与

催化剂、原料气、甲醇塔的结构及材质有关，而且还与合成反应的工艺条件以及操

作方法有关。3.1催化剂的原因

3.1.1催化剂生产过程中的原因

生产催化剂的过程中所使用的设备、管道有的是碳钢制成的，在催化剂与其接

触时可能带入了少量的铁、镍元素，在沉淀的过程中也可能由所使用的蒸汽带入铁;

另外，对沉淀物进行洗涤时，由于洗涤程度不够，很可能将钠盐带入到催化剂中，

铁、镍、钠碱性金属是生成蜡的催化剂。

同样，新催化剂在贮运、充装过程中与铁制容器接触，容器上的铁锈会粘附在

催化剂表面或掺杂到催化剂中，如果在合成塔装填催化剂时未清除干净，也会进入

合成塔。

另外，当催化剂中含有少量SiO2或其它酸性氧化物时，也会促进石蜡的生

成。3.1.2催化剂使用过程中的原因

使用铜基催化剂生产甲醇的工艺中，随着使用时间的增加，特别是催化剂使用

中、后期，会在粗甲醇产品、设备、管道中结蜡。原因是受催化剂选择性的限制，

甲醇生产时不可避免的会伴有少量甲酸及其它有机酸生成，而生产甲醇所用的设备

几乎都是碳钢，因此使设备及

管道产生腐蚀。原料气中又有一定浓度的CO，腐蚀后的铁、镍以及由催化剂自

身带入的铁、镍与原料气中的CO在适宜的压力和温度下有生成羰基铁Fe(CO)5、

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羰