對煤制甲醇?xì)饣に囘x擇闡述

孫洪濤

摘要：本文主要分析了煤制甲醇?xì)饣に嚵鞒蹋攸c(diǎn)介紹了煤制甲醇?xì)饣に噷Ρ?，它不僅可以確保煤制甲醇?xì)饣に嚨捻樌M(jìn)行，而且還可以有效提高甲醇的生產(chǎn)效率和穩(wěn)定性。通過對煤制甲醇?xì)饣に囘x擇進(jìn)行闡述，以期為甲醇的安全生產(chǎn)提供可靠的保障，創(chuàng)造出最大化的經(jīng)濟(jì)與社會效益。

關(guān)鍵詞：煤制甲醇?xì)饣?工藝流程;對比

1.煤制甲醇?xì)饣に嚵鞒?/p>

1.1煤炭的氣化

1.1.1煤漿制備

將原料煤干基（<25mm）借助輸送系統(tǒng)送至煤斗，通過稱重給料機(jī)來對輸送量進(jìn)行控制后進(jìn)入棒磨機(jī)，然后按照相關(guān)規(guī)范和要求添加一定量的水和添加劑，以達(dá)到原料煤干基在棒磨機(jī)中濕磨的效果。為了實(shí)現(xiàn)對煤漿PH值的調(diào)整，還需要加入適量的堿液。同時(shí)，還需要借助相關(guān)措施將出棒磨機(jī)的煤漿濃度控制在65%左右，通過加壓處理后，將煤漿送至氣化工段煤漿槽。實(shí)際上，濕法磨煤不僅可以防止粉塵飛揚(yáng)，而且還可以避免造成對周圍環(huán)境的污染。為了降低煤漿粘度，需加入適量的添加劑，一般選擇木質(zhì)磺酸類添加劑，以保證煤漿具有良好的流動性。

1.1.2氣化處理

水煤漿與氧發(fā)生局部氧化反應(yīng)后可以制成粗合成氣。通過煤漿加壓泵加壓后，可以使煤漿槽中的煤漿連同空分傳輸而來的高壓氧一起通過燒嘴進(jìn)入氣化爐，隨后可以使煤漿與氧氣發(fā)生如下反映：

瞬間完成，并生成CO、H_2、CO_2、H_2 O以及少量的H_2 S、CH_4氣體。

熱氣體和熔渣離開氣化爐后，將會進(jìn)入激冷室水浴，以達(dá)到降低熱氣體和熔渣溫度的目的。熱氣體先通過文丘里洗滌器，隨后通過碳洗塔洗滌除塵冷卻處理后將會被傳輸至變換工段。同時(shí)，在氣化爐反應(yīng)過程中所產(chǎn)生的熔渣將會通過激冷室水浴后分離出來進(jìn)入鎖斗，并達(dá)到一定的量后排入渣池，最后借助扒渣機(jī)撈出后裝車運(yùn)走。

1.1.3灰水處理

將上一個(gè)環(huán)節(jié)氣化處理后所得到的黑水進(jìn)行渣水分離，此時(shí)所達(dá)到的處理水可以繼續(xù)循環(huán)使用。

1.1.4CO變換

通過下述反應(yīng)可以把氣體中的CO轉(zhuǎn)化成H2。

在煤制甲醇?xì)饣^程中，可以選擇低溫甲醇洗工藝來使變換氣中的全部硫化物、CO2、其它雜質(zhì)和H20全部脫除。通常情況下，低溫甲醇洗工藝主要是借助物理吸收法來達(dá)到酸性氣體凈化的目的，該過程中酸性氣體的吸收液選擇了冷甲醇，在零下60℃左右的低溫下，甲醇對酸性氣體具有比較大的溶解度，此時(shí)可以將原料氣中的H2S、CO2及各種有機(jī)硫等雜質(zhì)分段選擇性地吸收。實(shí)際上，低溫甲醇洗工藝主要包括了林德和魯奇兩種，雖然他們的工藝原理基本相同，但是在工藝流程設(shè)計(jì)、工程實(shí)施和設(shè)備設(shè)計(jì)上存在各自的優(yōu)勢，需要結(jié)合實(shí)際情況給予針對性的選擇。

1.3甲醇的合成

在甲醇合成過程中，國內(nèi)外常用的合成塔有冷激式、冷管式、多床內(nèi)換熱式和固定管板列管式水管式合成塔。其中，冷激式合成塔能耗高，碳轉(zhuǎn)化率太低，已基本不再被采用;冷管式合成塔雖然具有比較高的碳轉(zhuǎn)化率，但是副產(chǎn)的蒸汽僅為0.4MPa，很少在大型裝置中使用;多床內(nèi)換熱式合成塔一般是在大型氨合成塔的基礎(chǔ)上發(fā)展而來，如今被廣泛應(yīng)用的是三床（四床）內(nèi)換熱式合成塔;水管式合成塔具有比較高的傳熱泵數(shù)，能更好地縮小傳熱面積，移走反應(yīng)熱，而且還以多裝催化劑，是大型化較理想的塔型，被廣泛應(yīng)用于超過60萬t的大型裝置上。

1.4甲醇的精餾

在進(jìn)行煤制甲醇?xì)饣a(chǎn)中，甲醇的精餾工藝常見的有Lurgi三塔流程和ICI兩塔流程兩種，其中ICI兩塔工藝雖然裝置投資省、工藝流程簡單，但是會產(chǎn)生比較高的能耗;Lurgi三塔精餾工藝雖然具有相對比較長的流程，但是與ICI兩塔工藝相比，其操作能耗較低。

從清潔環(huán)保角度分析發(fā)現(xiàn)，也可以選擇三塔精餾工藝，此時(shí)還需要將回收塔安裝在三塔精餾上，這樣不僅可以在回收常壓精餾塔塔底排出物中降低甲醇的廢水能力，而且還可以有效提高產(chǎn)品收率，并在此基礎(chǔ)上降低廢水污染物產(chǎn)生量。

從投資和能耗等方面進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)，Lurgi三塔流程在大、中型甲醇精餾裝置中得到廣泛應(yīng)用，并取得了比較好的應(yīng)用效果，主要是因?yàn)槿凸に嚵鞒讨行枰惭b一個(gè)壓力為0.6-0.7MPa的主精餾塔。加壓塔塔頂甲醇蒸汽冷凝過程中所產(chǎn)生的熱一般可以用于常壓精餾塔塔底再沸器所需要的熱源，這樣不僅可以降低冷卻水和水蒸汽消耗，而且還可以確保精餾工作中總的能耗與二塔流程相比降低了20%-30%。

2.煤制甲醇?xì)饣に噷Ρ?/p>

在進(jìn)行煤制甲醇?xì)饣^程中，可以選擇的氣化工藝有國外引進(jìn)的干法粉煤氣化工藝、國內(nèi)研發(fā)的干法粉煤氣化工藝、ICC灰熔聚流化床粉煤氣化工藝、濕法進(jìn)料加壓氣流床氣化工藝，可以從經(jīng)濟(jì)性、適用性、安全環(huán)保性、先進(jìn)性、可靠性五個(gè)方面來對他們進(jìn)行對比，如表1所示。

3.結(jié)束語

綜上所述，在煤制甲醇?xì)饣に囍校赡軙捎诟鞣矫嬉蛩氐挠绊?，?dǎo)致甲醇的生產(chǎn)效率不理想，此時(shí)就需要結(jié)合實(shí)際情況來合理選擇工藝流程，以此來有效提高甲醇的生產(chǎn)效率。

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