CN107021453A - 一种烯烃氢甲酰化反应中氢气和一氧化碳的生产工艺 - Google Patents

一种烯烃氢甲酰化反应中氢气和一氧化碳的生产工艺 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种烯烃氢甲酰化反应中氢气和一氧化碳的生产工艺，属于化工领域中甲醇裂解制氢气和一氧化碳混合气技术领域，包括以下步骤：1)甲醇水溶液经换热、汽化过热、催化裂解、换热冷却及水洗后得到含氢气、一氧化碳、甲烷及二氧化碳气体的裂解气；2)裂解气经升压后进入脱碳分离装置分离出二氧化碳、甲烷杂质气体；3)分离后含氢气和一氧化碳的裂解气送至提氢分离装置，根据所需氢气和一氧化碳的比例分离出多余的氢气，获得适用于烯烃氢甲酰化反应的氢气和一氧化碳混合气体。本发明采用膜分离脱碳和PSA提氢的集成分离，可以使裂解气中一氧化碳的回收率达到95％以上，一氧化碳产量相对于传统的提一氧化碳装置工艺提高10％～20％。

Description

一种烯烃氢甲酰化反应中氢气和一氧化碳的生产工艺
技术领域
本发明涉及化工领域中甲醇裂解制氢气和一氧化碳混合气的工艺方法，具体为一种烯烃氢甲酰化反应中氢气和一氧化碳的生产工艺。
背景技术
在现代石油化工领域，烯烃氢甲酰化反应是生产过程中非常重要的一种反应，是当今世界上最大的均相催化工艺过程之一。例如，乙烯氢甲酰化生产丙醛，丙醛加氢生产丙醇工艺，另外在丁辛醇工业生产中，丙烯的氢甲酰化生产丁醛和异丁醛，加氢后生产正丁醇和异丁醇，其他还有C5～C17高级烯烃氢甲酰化反应及加氢反应生产用于转化成增塑剂醇和表面活性剂醇。目前，烯烃氢甲酰化反应所需的氢气和一氧化碳主要通过石油裂解气中烷烃和烯烃分离后的气体进一步分离得到氢气和一氧化碳气体，由于石油裂解气中含有甲烷、乙烷、二氧化碳等小分子气体从而导致氢气和一氧化碳的分离成本较高。其他的氢气和一氧化碳的生产工艺包括天然气转化造气、煤造气等方式，其对于中小规模的需求存在装置投资及运行成本高等问题。因此，针对于现在的大中小不同规模的烯烃氢甲酰化反应工艺而言，急需开发出一种生产技术先进成熟、装置投资及生产运行成本低的氢气和一氧化碳混合气和/或氢气产品的新工艺。氢气和一氧化碳比例会对氢甲酰化反应平衡造成影响从而影响反应的效率和历程，一般情况下，烯烃氢甲酰化反应中氢气和一氧化碳的比例为1:1左右，且不能含有二氧化碳等其他对催化剂有毒害作用的杂质气体。
甲醇裂解气中的二氧化碳分离方法很多，目前最常用的是化学吸收法和物理吸附法。化学吸收法是一种传统的脱碳方法，对CO2的吸收效果较好，但是吸收溶剂再生时需要对溶剂进行加热，耗能很大，并且操作较繁锁。目前工业中使用较广泛的是热碳酸钾法和醇胺法。物理吸收法是利用CO2和气体中其它组分在溶剂中溶解度不同而进行分离。其主要优点在于物理溶剂吸收气体遵循亨利定律，吸收能力仅与被溶解气体分压成正比，溶剂的再生比较容易，其缺点是吸收压力或CO2分压是主要决定因素，要求净化度高时，未必经济合理。典型的物理吸收脱碳技术有低温甲醇法和NHD法等。
气体膜分离过程是一种以压力为驱动力的分离过程。在膜两侧混合气体各组分分压差的驱动下出现气体渗透。由于各组分渗透的速率不同，从而实现混合气体各组分之间的分离。气体分离效果的好坏应由膜的选择性、渗透速率和寿命综合评价。CO2膜分离法在石油化工、天然气、沼气以及烟气等方面都有一定程度的应用。随着环保工业的发展，人们对膜的研究越来越予以重视。目前，离子交换膜用于CO2的分离，获得了较好的分离效果，且由于静电作用，使用寿命较长，被认为适合CO2在低分压下的分离。因此，膜法气体分离与其它分离方法相比，具有无相变、能耗低、一次性投资较少、设备紧凑、占地面积小、操作简单、易于操作，维修保养容易而且元件结构简单、无二次污染、便于扩充气体处理容量等优点，是应用前景良好的CO2气体分离方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种烯烃氢甲酰化反应中氢气和一氧化碳混合气的生产工艺，开创了一条新的具有先进性和经济性且适用于烯烃氢甲酰化反应中氢气和一氧化碳混合气的生产工艺路线。
本发明目的通过下述技术方案来实现：
一种烯烃氢甲酰化反应中氢气和一氧化碳的生产工艺，包括以下步骤：
1)甲醇水溶液经换热、汽化过热、催化裂解、换热冷却及水洗后得到含氢气、一氧化碳、甲烷及二氧化碳气体的裂解气；
2)裂解气经升压后进入脱碳分离装置分离出二氧化碳、甲烷杂质气体；
3)分离后含氢气和一氧化碳的裂解气送至提氢分离装置，根据所需氢气和一氧化碳的比例分离出多余的氢气，获得适用于烯烃氢甲酰化反应的氢气和一氧化碳混合气体。
作为本发明一种烯烃氢甲酰反应中氢气和一氧化碳的生产工艺的一个具体实施例，还包括将多余的氢气作为加氢装置原料气或返回甲醇裂解装置导热油加热系统作为燃料惨烧。
作为本发明一种烯烃氢甲酰反应中氢气和一氧化碳的生产工艺的一个具体实施例，所述甲醇水溶液中水与甲醇的摩尔比为0.1～0.5:1。
作为本发明一种烯烃氢甲酰反应中氢气和一氧化碳的生产工艺的一个具体实施例，所述甲醇催化裂解反应的压力为0.1～0.5MPa；液空速为0.4h-1～2.0h-1。
作为本发明一种烯烃氢甲酰反应中氢气和一氧化碳的生产工艺的一个具体实施例，所述甲醇催化裂解所使用的催化剂为铜系催化剂，其组成为CuO-ZnO/TiO2-Al2O3。
作为本发明一种烯烃氢甲酰反应中氢气和一氧化碳的生产工艺的一个具体实施例，所述CuO-ZnO/TiO2-Al2O3催化剂各组份元素的摩尔比为Cu:Zn:Ti:Al＝(5.0～8.0):(0.8～5.0):(0.3～1.5):(0.2～1.2)。
作为本发明一种烯烃氢甲酰反应中氢气和一氧化碳的生产工艺的一个具体实施例，所述裂解气经升压后的压力为1.0MPa～4.0MPa。
作为本发明一种烯烃氢甲酰反应中氢气和一氧化碳的生产工艺的一个具体实施例，所述脱碳分离装置采用膜分离装置进行分离提纯，脱碳分离装置的操作压力为0.9MPa～3.9MPa。
作为本发明一种烯烃氢甲酰反应中氢气和一氧化碳的生产工艺的一个具体实施例，所述脱碳分离装置采用一级或二级膜分离装置进行分离提纯。
作为本发明一种烯烃氢甲酰反应中氢气和一氧化碳的生产工艺的一个具体实施例，所述提氢分离装置采用变压吸附或膜分离装置进行分离提纯，提氢分离装置操作压力为0.8MPa～3.5MPa。
本发明的有益效果：
本发明区别于现有的烯烃氢甲酰化反应中氢气和一氧化碳生产工艺以及甲醇裂解制氢和一氧化碳工艺的特征及优点在于：
1、本发明采用甲醇裂解制氢工艺使得用于烯烃氢甲酰化反应的氢气和一氧化碳混合气来源更便捷，投资及生产成本下降10％～20％；
2、本发明的甲醇裂解制氢工艺采用相对低压(甲醇催化裂解反应的压力为0.1～0.5MPa)和甲醇液中加入一定量脱盐水等方式显著降低了传统甲醇裂解反应的副反应和延长了催化剂的使用寿命；
3、采用膜分离脱碳装置和PSA提氢装置的集成分离工艺，进一步显著提高裂解气中一氧化碳的回收效率，一氧化碳回收率最高可达95％以上，一氧化碳产量相对于传统的提一氧化碳装置工艺提高了10％～20％；
4、甲醇裂解制氢装置以及后续分离装置可针对不同的烯烃氢甲酰化反应生产要求和产品要求进行调整，同时满足烯烃氢甲酰化反应和/或后续醛加氢反应所需氢气要求，从而显著提升了装置操作运行的灵活性；
5、提氢装置所得氢气产品可返回甲醇裂解制氢装置导热油供热系统掺烧，将可节约15％～30％以上的天然气燃料，进一步降低了装置产品的运行成本；
6、本发明采用的铜系甲醇裂解催化剂采用TiO2-Al2O3复合载体化合物进行催化剂改性，提升甲醇裂解制氢和一氧化碳选择性，减少了其他各种副反应的发生。
附图说明
图1为本发明烯烃氢甲酰化反应中氢气和一氧化碳生产工艺流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
丙烯氢甲酰化反应生产丁醛和异丁醛、醛加氢生产丁醇和异丁醇生产工艺过程中，反应压力2.5MPa，原料丙烯进料10.0kmol/h，需要消耗氢气和一氧化碳混合气10.5kmol/h，其中H2：CO＝1.05:1(摩尔比)，醛加氢反应压力0.6MPa，需要消耗氢气11.1kmol/h(纯度99.0％以上)。由此需要通过以下甲醇裂解制氢气和一氧化碳反应、脱碳及提氢装置来实现。
采用Cu:Zn:Ti:Al＝8:1:0.5:0.5的铜系甲醇裂解催化剂，甲醇裂解反应温度230℃，反应压力为0.5MPa，反应液空速为0.5h-1，原料液中水与甲醇的摩尔比为0.2825:1，新鲜甲醇进料量为7.628kmol/h，新鲜脱盐水进料量为2.155kmol/h，原料甲醇水溶液进料量为10.30kmol/h。原料甲醇水溶液经换热、汽化过热在催化剂床层进行裂解反应，反应得到的裂解气经换热、冷却冷凝及水洗后的组分及组成为：CO：21.73％；CO2：8.64％；CH4：0.22％；H2：69.40％；CH3OH：100ppm，甲酸甲酯10ppm，裂解气量约为24.93kmol/h。冷凝液甲醇液中副产物组分及组成(重量比)为甲醇：98.97％；水：0.46％；甲酸甲酯：0.45％；C2+OH：0.10％；甲酸：0.01％。首先转化气经过二级膜分离装置进行脱碳分离，膜分离操作压力2.50MPa。经二级膜分离脱碳后得到的氢气和一氧化碳混合气量为21.59kmol/h，混合气组成为CO：23.84％；CO2：0.05％；CH4：0.025％；H2：76.085％。二级膜分离脱碳装置的一氧化碳回收率达到95.00％。膜分离装置脱碳后氢气进入变压吸附装置进行提氢。变压吸附操作压力为2.50MPa，调整变压吸附工艺条件以获得符合要求的一氧化碳和氢气混合气及氢气产品。经变压吸附提氢后得到的摩尔比为1.05：1的氢气和一氧化碳混合气量为10.50kmol/h，混合气组成为CO：48.78％；H2：51.22％；CO2：5ppm；CH4：1ppm，混合气升压至2.6MPa后送至丙烯氢甲酰化反应装置。产品氢气总量为11.1kmol/h，氢气组成为CO：0.23％；CO2：0.1％；CH4：0.005％；H2：99.665％，经适当减压后送至醛加氢装置。
实施例2
1-戊烯氢甲酰化反应生产戊醛生产工艺过程中，反应压力2.50MPa，原料1-戊烯进料5.0kmol/h，需要消耗氢气和一氧化碳混合气5.1kmol/h，其中H2：CO＝1.05:1(摩尔比)。由此需要通过以下甲醇裂解制氢气和一氧化碳反应、脱碳及提氢装置来实现。
采用Cu:Zn:Ti:Al＝7:2:0.4:0.6的铜系甲醇裂解催化剂，甲醇裂解反应温度230℃，反应压力为0.3MPa，反应液空速为0.8h-1，原料液中水与甲醇的摩尔比为0.0985：1，新鲜甲醇进料量为3.345kmol/h，新鲜脱盐水进料量为0.30kmol/h，原料甲醇水溶液进料量为4.29kmol/h。原料甲醇水溶液经换热、汽化过热在催化剂床层进行裂解反应，反应得到的裂解气经换热、冷却冷凝及水洗后的组分及组成为CO：28.97％；CO2：3.20％；CH4：0.29％；H2：67.54％；，CH3OH：150ppm，甲酸甲酯20ppm，裂解气量约为9.38kmol/h。冷凝液甲醇液中副产物组分及组成(重量比)为甲醇：98.58％；水：0.45％；甲酸甲酯：0.75％；C2+OH：0.20％；甲酸：0.02％。首先转化气经过一级膜分离装置进行脱碳分离，膜分离操作压力2.50MPa。经一级膜分离脱碳后得到的氢气和一氧化碳混合气量为21.59kmol/h，混合气组成为CO：30.01％；CO2：0.018％；CH4：0.003％；H2：69.97％。一级膜分离脱碳装置的一氧化碳回收率达到92.00％。膜分离装置脱碳后氢气进入变压吸附装置进行提氢。变压吸附装置吸附压力为2.00MPa，调整变压吸附工艺条件以获得符合要求的一氧化碳和氢气混合气及氢气产品。经变压吸附提氢后得到的摩尔比为1.05：1的氢气和一氧化碳混合气，其气量为5.10kmol/h，混合气组成为CO：48.78％；H2:51.22％：CO2：1.0ppm；CH4：1ppm，混合气升压至2.6MPa后送至1-戊烯氢甲酰化反应装置。产品氢气总量为3.23kmol/h，氢气组成为CO：0.39％；CO2：0.05％；CH4：0.008％；H2：99.56％，产品氢气用于甲醇裂解制氢装置导热油供热系统燃料，产品氢热值22.0万kcal/h，可以节约天然气23.15Nm3/h用量。
实施例3
1-辛烯氢甲酰化反应生产辛醛、辛醛加氢生产辛醇生产工艺过程中，反应压力3.0MPa，原料1-辛烯进料6.0kmol/h，需要消耗氢气和一氧化碳混合气6.20kmol/h，其中H2：CO＝1:1(摩尔比)，醛加氢反应压力0.8MPa，需要消耗氢气6.60kmol/h(纯度99.0％以上)。由此需要通过以下甲醇裂解制氢气和一氧化碳反应、脱碳及提氢装置来实现。
采用Cu:Zn:Ti:Al＝7.5:1.5:0.5:0.5的铜系甲醇裂解催化剂，甲醇裂解反应温度240℃，反应压力为0.5MPa，反应液空速为0.5h-1，原料液中水与甲醇的摩尔比为0.2456:1，新鲜甲醇进料量为4.56kmol/h，新鲜脱盐水进料量为1.12kmol/h。原料甲醇水溶液经换热、汽化过热在催化剂床层进行裂解反应，反应得到的裂解气经换热、冷却冷凝及水洗后的组分及组成为：CO：23.12％；CO2：7.60％；CH4：0.23％；H2：69.04％；CH3OH：100ppm，甲酸甲酯15ppm，裂解气量约为14.73kmol/h。冷凝液甲醇液中副产物组分及组成(重量比)为甲醇：99.16％；水：0.51％；甲酸甲酯：0.65％；C2+OH：0.18％；甲酸：0.01％。首先转化气经过二级膜分离装置进行脱碳分离，膜分离操作压力3.50MPa。经二级膜分离脱碳后得到的氢气和一氧化碳混合气量为12.81kmol/h，混合气组成为CO：24.46％；CO2：0.087％；CH4：0.0027％；H2：75.44％。二级膜分离脱碳装置的一氧化碳回收率达到92.00％。膜分离装置脱碳后氢气进入膜分离提氢装置进行提氢。膜分离提氢装置操作压力为3.0MPa，调整膜分离提氢装置工艺条件以获得符合要求的一氧化碳和氢气混合气及氢气产品。经膜分离提氢后得到的摩尔比为1：1的氢气和一氧化碳混合气量为6.20kmol/h，混合气组成为CO：49.998％；H2：49.999％；CO2：36ppm；CH4：1ppm，升压至3.1MPa后送至丙烯氢甲酰化反应装置。产品氢气总量为6.60kmol/h，氢气组成为CO：0.47％；CO2：0.17％；CH4：0.005％；H2：99.35％，经适当减压后送至1-辛醛加氢装置进行加氢反应。
对比例1
相对于实施例1，本对比例采用传统Cu-Zn-Al甲醇裂解催化剂、甲醇液为原料、裂解气通过两级变压吸附装置进行分离及提纯而得到所要求的合成气组成。
采用Cu:Zn:Al＝7:2:1的铜系甲醇裂解催化剂，原料甲醇液中水含量为0.5％(重量比)，新鲜甲醇进料量为6.80kmol/h，原料甲醇液进料量11.33kmol/h，甲醇转化率为60.0％左右。反应得到的裂解的组分及组成为CO：31.50％；CO2：1.96％；CH4：1.33％；H2：64.88％；CH3OH：0.30％，甲酸甲酯0.03％，裂解气量约为20.13kmol/h。冷凝液甲醇液中副产物组分及组成(重量比)为甲醇：96.91％；水：0.46％；甲酸甲酯：1.80％；C2+OH：0.80％；甲酸：0.03％。首先转化气经过变压吸附进行脱碳分离，变压吸附操作压力1.20MPa。经变压吸附脱碳后得到的氢气和一氧化碳混合气量为16.65kmol/h，混合气组成为CO：32.38％；CO2：0.35％；CH4：0.16％；H2：66.70％。变压吸附脱碳装置的一氧化碳回收率为85.00％。变压吸附装置脱碳后氢气进入变压吸附装置进行提氢。变压吸附操作压力为1.10MPa，调整变压吸附工艺条件以获得符合要求的一氧化碳和氢气混合气及氢气产品。经变压吸附提氢后得到的摩尔比为1.05：1的氢气和一氧化碳混合气量为10.50kmol/h，混合气组成为CO：48.77％；H2：51.21％；CO2：112ppm；CH4：13ppm，混合气升压至2.6MPa后送至丙烯氢甲酰化反应装置。产品氢气总量为6.08kmol/h，氢气组成为CO：4.43％；CO2：0.95％；CH4：0.43％；H2：94.18％，气体组分及氢气量无法满足醛加氢装置要求。
对比例运行效果来看，相对于实施例1，催化剂的甲醇转化率要低36.84％，甲醇裂解反应的副反应程度显著增加，表现为冷凝液中甲酸甲酯含量要高300％、C2+OH含量要高700％以及甲酸含量要高200％，副反应的增加会显著影响甲醇裂解催化剂的使用寿命及稳定性，变压吸附分离装置的氢气和一氧化碳回收率为85％左右，并且两级变压吸附装置分离后氢气纯度无法满足醛加氢装置要求。
对比例2
相对于对比例1，本对比例采用Cu-Zn-Al-Ti甲醇裂解催化剂。
采用Cu:Zn:Ti:Al＝7.5:1.5:0.5:0.5的铜系甲醇裂解催化剂，新鲜甲醇进料量为6.66kmol/h，原料甲醇液进料量8.88kmol/h，甲醇转化率为75.0％左右。裂解气的组分及组成为CO：32.10％；CO2：1.29％；CH4：0.83％；H2：65.45％；CH3OH：0.30％，甲酸甲酯0.03％，裂解气量约为19.75kmol/h。冷凝液甲醇液中副产物组分及组成(重量比)为甲醇：97.38％；水：0.40％；甲酸甲酯：1.60％；C2+OH：0.60％；甲酸：0.02％。首先转化气经过变压吸附进行脱碳分离，变压吸附操作压力1.20MPa。经变压吸附脱碳后得到的氢气和一氧化碳混合气量为17.34kmol/h，混合气组成为CO：32.68％；CO2：0.23％；CH4：0.10％；H2：66.79％。变压吸附脱碳装置的一氧化碳回收率为85.00％。变压吸附装置脱碳后氢气进入变压吸附装置进行提氢。变压吸附操作压力为1.10MPa，调整变压吸附工艺条件以获得符合要求的一氧化碳和氢气混合气及氢气产品。经变压吸附提氢后得到的摩尔比为1.05：1的氢气和一氧化碳混合气量为10.50kmol/h，混合气组成为CO：48.77％；H2：51.21％；CO2：70ppm；CH4：31ppm，混合气升压至2.6MPa后送至丙烯氢甲酰化反应装置。产品氢气总量为5.96kmol/h，氢气组成为CO：4.52％；CO2：0.63％；CH4：0.27％；H2：94.58％，气体组分及氢气量无法满足醛加氢装置要求。、
对比例运行效果来看，相对于对比例1本对比例通过甲醇裂解催化剂改性提高了催化剂的催化活性及选择性，甲醇转化率提高至75％，副产物中甲酸甲酯及低碳醇含量相对更低，其中冷凝液中甲酸甲酯含量要低11.11％、C2+OH含量要低25.0％以及甲酸含量要低33.33％。
对比例3
相对于实施例1，本对比例采用传统Cu-Zn-Al甲醇裂解催化剂。
采用Cu:Zn:Al＝7:2:1.0的铜系甲醇裂解催化剂，新鲜甲醇进料量为7.949kmol/h，新鲜脱盐水进料量为2.246kmol/h，原料甲醇水溶液进料量为13.59kmol/h，甲醇转化率为75.0％左右。裂解气的组分及组成为：CO：21.71％；CO2：9.00％；CH4：0.68％；H2：68.60％；CH3OH：0.01％，甲酸甲酯0.001％，裂解气量约为24.95kmol/h。冷凝液甲醇液中副产物组分及组成(重量比)为甲醇：98.18％；水：0.50％；甲酸甲酯：1.00％；C2+OH：0.30％；甲酸：0.02％。首先转化气经过二级膜分离装置进行脱碳分离，膜分离操作压力2.50MPa。经二级膜分离脱碳后得到的氢气和一氧化碳混合气量为21.59kmol/h，混合气组成为CO：23.84％；CO2：0.05％；CH4：0.025％；H2：76.085％。二级膜分离脱碳装置的一氧化碳回收率达到95.00％。膜分离装置脱碳后氢气进入变压吸附装置进行提氢。变压吸附操作压力为2.50MPa，调整变压吸附工艺条件以获得符合要求的一氧化碳和氢气混合气及氢气产品。经变压吸附提氢后得到的摩尔比为1.05：1的氢气和一氧化碳混合气量为10.50kmol/h，混合气组成为CO：48.78％；H2：51.22％；CO2：5ppm；CH4：2ppm，混合气升压至2.6MPa后送至丙烯氢甲酰化反应装置。产品氢气总量为11.1kmol/h，氢气组成为CO：0.237％；CO2：0.103％；CH4：0.0156％；H2：99.645％，经适当减压后送至醛加氢装置。
对比例运行效果来看，相对于实施例1本对比例中传统甲醇裂解催化剂的甲醇裂解反应效率下降，甲醇转化率下降21.05％，且副反应程度一定程度增加，表现为冷凝液中甲酸甲酯含量要高55.0％、C2+OH含量要高200％以及甲酸含量要高100％。
对比例4
相对于实施例1，本对比例中甲醇裂解反应压力1.0MPa。
新鲜甲醇进料量为7.628kmol/h，新鲜脱盐水进料量为2.155kmol/h，原料甲醇水溶液进料量为13.60kmol/h，甲醇转化率为71.93％左右。裂解气的组分及组成为：CO：21.11％；CO2：8.94％；CH4：0.91％；H2：69.04％；CH3OH：0.01％，甲酸甲酯0.01％，裂解气量约为25.66kmol/h。冷凝液甲醇液中副产物组分及组成(重量比)为甲醇：98.73％；水：0.40％；甲酸甲酯：0.45％；C2+OH：0.40％；甲酸：0.02％。首先转化气经过二级膜分离装置进行脱碳分离，膜分离操作压力2.50MPa。经二级膜分离脱碳后得到的氢气和一氧化碳混合气量为21.99kmol/h，混合气组成为CO：23.40％；CO2：0.052％；CH4：0.010％；H2：76.53％。二级膜分离脱碳装置的一氧化碳回收率达到95.00％。膜分离装置脱碳后氢气进入变压吸附装置进行提氢。变压吸附操作压力为2.50MPa，调整变压吸附工艺条件以获得符合要求的一氧化碳和氢气混合气及氢气产品。经变压吸附提氢后得到的摩尔比为1.05：1的氢气和一氧化碳混合气量为10.50kmol/h，混合气组成为CO：48.78％；H2：51.22％；CO2：5ppm；CH4：1ppm，混合气升压至2.6MPa后送至丙烯氢甲酰化反应装置。产品氢气总量为11.1kmol/h，氢气组成为CO：0.22％；CO2：0.1％；CH4：0.020％；H2：99.66％，经适当减压后送至醛加氢装置。
对比例运行效果来看，相对于实施例1本对比例中提高甲醇裂解反应压力，甲醇转化率下降24.28％，且副反应程度一定程度增加，表现为冷凝液中C2+OH含量要高300％以及甲酸含量要高100％。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种烯烃氢甲酰化反应中氢气和一氧化碳的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：
1)甲醇水溶液经换热、汽化过热、催化裂解、换热冷却及水洗后得到含氢气、一氧化碳、甲烷及二氧化碳气体的裂解气；
2)裂解气经升压后进入脱碳分离装置分离出二氧化碳、甲烷杂质气体；
3)分离后含氢气和一氧化碳的裂解气送至提氢分离装置，根据所需氢气和一氧化碳的比例分离出多余的氢气，获得适用于烯烃氢甲酰化反应的氢气和一氧化碳混合气体。
2.如权利要求1所述一种烯烃氢甲酰反应中氢气和一氧化碳的生产工艺，其特征在于，还包括将多余的氢气作为加氢装置原料气或返回甲醇裂解装置导热油加热系统作为燃料惨烧。
3.如权利要求1所述一种烯烃氢甲酰反应中氢气和一氧化碳的生产工艺，其特征在于，所述甲醇水溶液中水与甲醇的摩尔比为0.1～0.5:1。
4.如权利要求1所述一种烯烃氢甲酰反应中氢气和一氧化碳的生产工艺，其特征在于，所述甲醇催化裂解反应的压力为0.1～0.5MPa；液空速为0.4h-1～2.0h-1。
5.如权利要求1所述一种烯烃氢甲酰反应中氢气和一氧化碳的生产工艺，其特征在于，所述甲醇催化裂解所使用的催化剂为铜系催化剂，其组成为CuO-ZnO/TiO2-Al2O3。
6.如权利要求5所述一种烯烃氢甲酰反应中氢气和一氧化碳的生产工艺，其特征在于，所述CuO-ZnO/TiO2-Al2O3催化剂各组份元素的摩尔比为Cu:Zn:Ti:Al＝(5.0～8.0):(0.8～5.0):(0.3～1.5):(0.2～1.2)。
7.如权利要求1所述一种烯烃氢甲酰反应中氢气和一氧化碳的生产工艺，其特征在于，所述裂解气经升压后的压力为1.0MPa～4.0MPa。
8.如权利要求1所述一种烯烃氢甲酰反应中氢气和一氧化碳的生产工艺，其特征在于，所述脱碳分离装置采用膜分离装置进行分离提纯，脱碳分离装置的操作压力为0.9MPa～3.9MPa。
9.如权利要求8所述一种烯烃氢甲酰反应中氢气和一氧化碳的生产工艺，其特征在于，所述脱碳分离装置采用一级或二级膜分离装置进行分离提纯。
10.如权利要求1所述一种烯烃氢甲酰反应中氢气和一氧化碳的生产工艺，其特征在于，所述提氢分离装置采用变压吸附或膜分离装置进行分离提纯，提氢分离装置操作压力为0.8MPa～3.5MPa。
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