石油化工类职称论文发表范例 石油化工类职称论文发表范例 淘宝文章代发.写作指导. 淘宝搜： ： 中国期刊中心 石油化工类职称发表范例： 浅谈我国的煤制甲醇技术 葛少英 杨锐 摘要： 从煤制甲醇的重要意义与我国当前甲醇生产中存在问题出 发，详细探讨了煤制甲醇技术的造气、脱除酸性气体、合成 与精馏等工序，希望能对我国以后煤制甲醇技术的发展提供 借鉴。 关键词： 煤制甲醇；气化技术；合成精馏. 1.煤制甲醇的意义及我国煤 制甲醇发展现状 常温常压下的甲醇是一种密度比水轻的无 色液体，具有酒精气味且易燃易爆。 作为一种有机化工原料，甲醇被广泛应用于甲醛、甲胺、 氯甲烷、丙烯酸甲酯、醋酐、甲基叔丁基醚等众多有机化工 产品的生产和制造当中，是当今非常具有发展前途的一种化 学产品，在美日等发达国家其产量仅位于乙烯、苯和丙烯之 后。 随着我国医药、轻工、化学、纺织等行业的快速发展， 我国的甲醇需求量也在急剧增加。 甲醇的制取原料主要有轻质油、重质油、天然气、液化石 油气和煤等。 在我国甲醇的生产原料中，石油大约占 58.4%，煤占 32.5%， 天然气占 9.1%。 众所周知，我国能源的特点是煤炭资源丰富、缺油少气， 且煤炭在燃烧过程中会给环境带来很多的危害。 因此，合理开发煤炭生产甲醇技术对有效开发利用煤炭资 源，调整我国的能源结构，促进我国化工产业的快速发展有 重大意义[1]。 我国煤制甲醇的生产与世界先进国家相比，在工艺技术、 生产规模和构建产业链上都有不小的差距： 首先，工艺技术不成熟，大多采用固定层气化工艺且以块煤 作为生产原料，造成成本高、消耗大、污染重的问题；其次， 装置和设备规模不经济、生产能力小。 虽然当前我国甲醇装置有 200 多套，但其中的大多数属于 小装置，大中规模的生产装置占有数量很少；最后，产业链 过短导致产品的附加值较低。 2.煤制甲醇生产技术与工艺 甲醇的工业合成最早是由 BASF 公司于 1923 年开发，其合成方法按压力大小可分为高 压合成法和低压合成法两种[2]。 高压合成法要求 320~400℃的温度和 25~30MPa 的压力； 低压合成法有两种，首先是对合成气脱硫后，使用高活性铜 作催化剂使合成压力大大降低至 5MPa，温度降至 230~280℃ 合成法。 后来由于此法的反应器太大、不易制造而发展了 10MPa 的低压合成法。 与高压合成法相比，低压合成法的压缩动力消耗大大降 低，经济性较高，因此得到了快速发展，成为当前合成甲醇 的主流技术（用此方法生产的甲醇量占世界甲醇总产量的 80%左右）。 煤制甲醇技术属于煤间接液化技术的范围，其工序主要 有造气（煤气化）、压缩、合成与粗甲醇精制等。 2.1 制气技术工艺 现如今在我国煤制甲醇工业中主要的 煤气化技术有： 固定层间歇气化、灰熔聚粉煤气化、恩德粉煤气化和间歇流 化床粉煤气化等技术。 （1）固定层间歇制气技术 此技术早在二十世纪 30 年代 就已经开发成功，在当今已经属于较落后技术，它是在常压 下，以块状焦炭或无烟煤为原料，水蒸气和空气为气化剂， 生产燃料气与合成原料气。 它的优点是操作简便，但缺点也非常明显： 原料单一、气化率低、污染重、能耗高。 在制气过程中，大量含 CO2、CO、H2、H2S、NOX、SO2 与粉灰的吹风气被排出造成大气污染，且由煤气冷却洗涤塔 排放的废水含有焦油、氰化物与酚类，如果治理不，会造成 水环境污染。 （2）德士古气化技术 此气化技术的特点是对煤种的要 求不高，但对煤灰熔点的要求较高，碳的转化率可达 95%以 上，单炉生产能力较大。 它的工艺过程是，氧气和水煤浆喷入气化炉后，立刻经历 煤浆升温与煤热解挥发、水分蒸发、气体化学反应和残碳气 化等过程后，产出粗煤气，和灰渣[3]。 （3）鲁奇加压气化技术 此技术采用的原料为粒度为 10—50 的煤，气化剂为水蒸汽和纯氧。 在气化过程中，伴随压力的增加，气化强度和煤气热值会 大大增加。 在我国此技术被广泛应用于城市煤气生产中。 （4）shell 气化技术 此技术采用干煤粉作为进料，水蒸 气与纯氧作为气化剂，是一种加压气流床粉煤气化技术。 此气化技术的特点为： 气化温度高达 1400—1600℃，碳转化率近乎 100%，气化效 率高，气化反应充分，单炉产气能力高，洁净气化、有害副 产物少。 （5）灰熔聚气化技术 在气化炉内 1000—1200℃高温条 件下，粒径小于 6mm 的粉煤借助氧气和蒸汽这些气化剂的 吹动，在床层产生沸腾流化，气、固两相得到充分接触后发 生煤热解与碳氧化还原反应，煤最终被完全热解、气化。 我国具有此洁净煤气化技术的自主知识产权，目前正在推 广阶段，其工艺设备可实现国产化。 2.2 酸性气体的脱除技术 H2S、CO2 与有机硫，依据作用 机理不同，可分为物理吸收法、化学吸收法和物理化学吸收 法三类。 物理吸收法是当今比较常用的方法，广泛应用于高 CO2 分压原料气的处理，其代表工艺有低温甲醇洗法和 NHD 法 等[4]。 低温甲醇洗法是依据甲醇在低温条件下对酸性气体有较 大溶解度的物理特性，用冷甲醇吸收、脱除原料气中的 H2S、 CO2 等酸性气体；NHD 法采用的物理吸收剂是乙二醇二甲 醚。 两种方法的气体脱除技术相比，低温甲醇洗技术虽然投 资高，但是其能耗和物耗均比 NHD 法低，所以更符合当今 清洁生产的要求。 2.3 甲醇合成技术 甲醇的合成是一种强放热反应过程， 现在广泛采用低压法合成工艺，最典型的工艺为 ICI 与 LURGI 技术。 从清洁生产的角度看，后者优于前者并已实现国产化。 这两种技术的比较如下表 1 所示。 表 1. ICI 技术与 LUGRI 技术比较 项目 ICI 技术（基准） LUGRI 技术 合成工段投资 1 1.13 反应器形式 绝热床受多 段原料气冷击 列管式等温床内部冷却 循环压缩能耗 1 0.67 冷却水消耗 1 0.38 反应床层温差 40℃左右 与冷侧温 差在 7℃左右
