制甲醇生產(chǎn)工藝技術(shù)研究

賀可順

摘 要：作為一種重要的有機(jī)化工原料，甲醇生產(chǎn)工藝在國(guó)民經(jīng)濟(jì)工業(yè)領(lǐng)域煤炭生產(chǎn)中占有重要的位置，提高經(jīng)濟(jì)效益。甲醇是一種碳化學(xué)技術(shù)產(chǎn)品，也是一種燃料，進(jìn)行煤制甲醇的生產(chǎn)工藝的研究，能夠促進(jìn)甲醇下游產(chǎn)品不斷的進(jìn)行技術(shù)升級(jí)以及技術(shù)研發(fā)，實(shí)現(xiàn)甲醇燃料的推廣，為煤制甲醇在工業(yè)領(lǐng)域生產(chǎn)的需求量上大幅度提升起到促進(jìn)作用。本文圍繞煤制甲醇生產(chǎn)工藝展開技術(shù)分析，期望能夠提供參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：煤制甲醇生產(chǎn)工藝；工藝技術(shù)；研究成果

1 甲醇制造工藝當(dāng)前的發(fā)展情況

1923年，德國(guó)的苯胺蘇打制造廠，在實(shí)現(xiàn)了氨合成工業(yè)化十年之后，首次用一氧化碳和氫在鋅鉻催化劑上，利用高溫、高壓法將甲醇進(jìn)行了生產(chǎn)，并且促進(jìn)了工業(yè)化大發(fā)展，開創(chuàng)了低壓法和中亞法是在40年后60年代的英國(guó)將甲醇的能耗大大降低，實(shí)現(xiàn)了單系列反應(yīng)器的技術(shù)運(yùn)用，使得甲醇的生產(chǎn)工藝變得簡(jiǎn)單而且高效。而我國(guó)進(jìn)行了甲醇裝置的引進(jìn)之后，在天然氣渣油等原料為基礎(chǔ)的低壓法工藝上進(jìn)行了不斷的研發(fā)，改變了過(guò)去依賴于天然氣為資源的燃料制造模式。20世紀(jì)后期，液壓法的出現(xiàn)更加快了現(xiàn)代氣流床煤氣化爐的生產(chǎn)工藝的創(chuàng)新，在成本上大大降低了甲醇工藝的生產(chǎn)成本，與天然氣取得了相同的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

在進(jìn)行甲醇生產(chǎn)過(guò)程中，過(guò)去常常依賴天然氣，使得我國(guó)在俄羅斯中東地區(qū)的甲醇購(gòu)買量非常大，制造過(guò)程中出現(xiàn)的廢水和廢氣也造成了很大的環(huán)境污染。采用天然氣為原料的甲醇生產(chǎn)工藝，對(duì)于我國(guó)來(lái)說(shuō)，已經(jīng)不利于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。同時(shí)我國(guó)是一個(gè)能源大國(guó)，在能源結(jié)構(gòu)上還有大量的天然氣，但是不利于采集。在天然氣的價(jià)格上，通過(guò)與國(guó)際上的溝通和交流，一直是居高不下。對(duì)于煤礦資源如何加以高效利用，成為制約我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的問題。如何利用好煤炭資源，制造出優(yōu)等的甲醇成為我國(guó)要研究的項(xiàng)目。

2 煤制甲醇生產(chǎn)工藝概述

甲醇的應(yīng)用是一種作為有機(jī)化工原料，優(yōu)質(zhì)的燃料，要進(jìn)行生產(chǎn)的工藝，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中，甲醇起到了很重要的作用。我國(guó)當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，工業(yè)企業(yè)的運(yùn)行都需要大量的甲醇產(chǎn)品，尤其是甲醇的下游產(chǎn)品需求量持續(xù)增加。甲醇生產(chǎn)工藝是從煤炭中提煉和生產(chǎn)甲醇的一種工藝。早期的生產(chǎn)經(jīng)過(guò)試驗(yàn)，從木材干餾后的液體產(chǎn)物中進(jìn)行提煉。當(dāng)時(shí)甲醇以液體的形式存在，主要的原料來(lái)自于天然氣，通過(guò)原料蒸汽轉(zhuǎn)化法形成，也有以煤為原料的，另外還有石腦油中的渣油等，通過(guò)氧化法和原料煤氣化法加以提提煉，進(jìn)行合成甲醇工藝的實(shí)施，主要采用低壓工藝、中壓工藝、高壓工藝，甲醇合成工藝中采用的是甲醇催化劑和反應(yīng)器的方式設(shè)計(jì)采用的低壓合成工藝，通過(guò)氣化反應(yīng)器的形成，進(jìn)行移動(dòng)床流化床和氣流床的生產(chǎn)移動(dòng)氣化床從氣化集中進(jìn)行逆流解除。此時(shí)可以通過(guò)溫度分布曲線進(jìn)行觀察，發(fā)現(xiàn)爐內(nèi)溫度升高到最高點(diǎn)，采用碎煤，運(yùn)用一定力度范圍作為原料，將反應(yīng)殘?jiān)鼜臓t底排出，形成了具有可觀數(shù)量的甲醇。

①目前世界上使用揮發(fā)器進(jìn)行生產(chǎn)合成甲醇的方法，在大型的煤制甲醇裝置中應(yīng)用較廣，生產(chǎn)工藝是采用一定粒度分布的系列，對(duì)原料煤粘結(jié)性進(jìn)行氣化降低，將環(huán)境污染問題加以解決。固定床氣化煤的限制，數(shù)量使得氣體的組合比較均勻，溫度控制比較適宜。床層上的混合和傳熱都比較快，而且生成的煤氣中不含焦油，但是其缺點(diǎn)是碳轉(zhuǎn)化率只有90%以下，生產(chǎn)強(qiáng)度較低，常壓下進(jìn)行生產(chǎn)。在激發(fā)活性上不足，適用于高活性的煙煤，缺少大量的使用經(jīng)驗(yàn)，尤其是在大型甲醇裝置中容易受到限制。

②技術(shù)成熟后的氣流床擁有的干粉和干煤漿，能夠適應(yīng)煤氣化技術(shù)，熱效率較高，產(chǎn)品的清潔度較高，單爐生產(chǎn)率也較高。在進(jìn)行生產(chǎn)的過(guò)程中，經(jīng)過(guò)干法除塵低溫甲醇洗裝置等凈化氣體之后，經(jīng)過(guò)合成氣冷卻器冷卻，將氣流輸送到氣化爐中，使得粉煤與氧氣、水蒸氣等發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。除去有害物質(zhì)，生成符合生產(chǎn)工藝需求的“工藝氣”。

甲醇對(duì)有機(jī)物的溶解度高是一種良好的有機(jī)溶劑，作為一種簡(jiǎn)單的飽和甲醇，經(jīng)過(guò)提煉之后，具有酒精的味道，常溫常壓下易燃、易揮發(fā)，屬于無(wú)色液體。使用分餾方法分離甲醇和水。

③采用煤氣化技術(shù)，在固定床氣化爐內(nèi)使用原料煤和氣化劑合成的方式，形成了具有機(jī)械強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性的原料煤。固定床氣化，爐內(nèi)溫度分布不均，氣化反應(yīng)速度較慢，生成產(chǎn)物成分復(fù)雜，生成的氣體中含有大量的焦油和甲烷。隨著當(dāng)前甲醇生產(chǎn)工藝技術(shù)不斷提升，已經(jīng)能夠滿足化工市場(chǎng)需求，得到高質(zhì)量的甲醇產(chǎn)品，達(dá)到預(yù)期的生產(chǎn)目標(biāo)。

3 結(jié)語(yǔ)

作為一種非常重要的基礎(chǔ)有機(jī)化工原材料，甲醇可以合成甲醛、醋酸、二甲醚、芳烴、烯烴等多種有機(jī)化工產(chǎn)品，作為一種新型的替代能源，其不僅具有優(yōu)良的物理化學(xué)性能和環(huán)保效果，其合成的催化劑熱穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度也有所提高，從理論上講，只要含有“氫氣、一氧化碳?xì)狻⒍趸肌比N組份的氣體或者通過(guò)轉(zhuǎn)化的方法能生成這三種組份的物質(zhì)均可用于甲醇的合成。運(yùn)用新工藝，將甲醇加以提煉和處理，最終形成工業(yè)生產(chǎn)需要的甲醇。通過(guò)化工生產(chǎn)尾氣處理之后，也能達(dá)到環(huán)保技術(shù)要求。整個(gè)假設(shè)生產(chǎn)工藝能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)工藝技術(shù)的創(chuàng)新，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供人員提供能源，提供優(yōu)質(zhì)能源。

參考文獻(xiàn)：

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