制甲醇生產工藝技術研究
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摘 要:作為一種重要的有機化工原料,甲醇生產工藝在國民經濟工業領域煤炭生產中占有重要的位置,提高經濟效益。甲醇是一種碳化學技術產品,也是一種燃料,進行煤制甲醇的生產工藝的研究,能夠促進甲醇下游產品不斷的進行技術升級以及技術研發,實現甲醇燃料的推廣,為煤制甲醇在工業領域生產的需求量上大幅度提升起到促進作用。本文圍繞煤制甲醇生產工藝展開技術分析,期望能夠提供參考價值。
關鍵詞:煤制甲醇生產工藝;工藝技術;研究成果
1 甲醇制造工藝當前的發展情況
1923年,德國的苯胺蘇打制造廠,在實現了氨合成工業化十年之后,首次用一氧化碳和氫在鋅鉻催化劑上,利用高溫、高壓法將甲醇進行了生產,并且促進了工業化大發展,開創了低壓法和中亞法是在40年后60年代的英國將甲醇的能耗大大降低,實現了單系列反應器的技術運用,使得甲醇的生產工藝變得簡單而且高效。而我國進行了甲醇裝置的引進之后,在天然氣渣油等原料為基礎的低壓法工藝上進行了不斷的研發,改變了過去依賴于天然氣為資源的燃料制造模式。20世紀后期,液壓法的出現更加快了現代氣流床煤氣化爐的生產工藝的創新,在成本上大大降低了甲醇工藝的生產成本,與天然氣取得了相同的競爭優勢。
在進行甲醇生產過程中,過去常常依賴天然氣,使得我國在俄羅斯中東地區的甲醇購買量非常大,制造過程中出現的廢水和廢氣也造成了很大的環境污染。采用天然氣為原料的甲醇生產工藝,對于我國來說,已經不利于經濟的發展。同時我國是一個能源大國,在能源結構上還有大量的天然氣,但是不利于采集。在天然氣的價格上,通過與國際上的溝通和交流,一直是居高不下。對于煤礦資源如何加以高效利用,成為制約我國經濟發展的問題。如何利用好煤炭資源,制造出優等的甲醇成為我國要研究的項目。
2 煤制甲醇生產工藝概述
甲醇的應用是一種作為有機化工原料,優質的燃料,要進行生產的工藝,在國民經濟發展過程中,甲醇起到了很重要的作用。我國當前的經濟發展,工業企業的運行都需要大量的甲醇產品,尤其是甲醇的下游產品需求量持續增加。甲醇生產工藝是從煤炭中提煉和生產甲醇的一種工藝。早期的生產經過試驗,從木材干餾后的液體產物中進行提煉。當時甲醇以液體的形式存在,主要的原料來自于天然氣,通過原料蒸汽轉化法形成,也有以煤為原料的,另外還有石腦油中的渣油等,通過氧化法和原料煤氣化法加以提提煉,進行合成甲醇工藝的實施,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器的方式設計采用的低壓合成工藝,通過氣化反應器的形成,進行移動床流化床和氣流床的生產移動氣化床從氣化集中進行逆流解除。此時可以通過溫度分布曲線進行觀察,發現爐內溫度升高到最高點,采用碎煤,運用一定力度范圍作為原料,將反應殘渣從爐底排出,形成了具有可觀數量的甲醇。
?、倌壳笆澜缟鲜褂脫]發器進行生產合成甲醇的方法,在大型的煤制甲醇裝置中應用較廣,生產工藝是采用一定粒度分布的系列,對原料煤粘結性進行氣化降低,將環境污染問題加以解決。固定床氣化煤的限制,數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,但是其缺點是碳轉化率只有90%以下,生產強度較低,常壓下進行生產。在激發活性上不足,適用于高活性的煙煤,缺少大量的使用經驗,尤其是在大型甲醇裝置中容易受到限制。
?、诩夹g成熟后的氣流床擁有的干粉和干煤漿,能夠適應煤氣化技術,熱效率較高,產品的清潔度較高,單爐生產率也較高。在進行生產的過程中,經過干法除塵低溫甲醇洗裝置等凈化氣體之后,經過合成氣冷卻器冷卻,將氣流輸送到氣化爐中,使得粉煤與氧氣、水蒸氣等發生化學反應。除去有害物質,生成符合生產工藝需求的“工藝氣”。
甲醇對有機物的溶解度高是一種良好的有機溶劑,作為一種簡單的飽和甲醇,經過提煉之后,具有酒精的味道,常溫常壓下易燃、易揮發,屬于無色液體。使用分餾方法分離甲醇和水。
?、鄄捎妹簹饣夹g,在固定床氣化爐內使用原料煤和氣化劑合成的方式,形成了具有機械強度和熱穩定性的原料煤。固定床氣化,爐內溫度分布不均,氣化反應速度較慢,生成產物成分復雜,生成的氣體中含有大量的焦油和甲烷。隨著當前甲醇生產工藝技術不斷提升,已經能夠滿足化工市場需求,得到高質量的甲醇產品,達到預期的生產目標。
3 結語
作為一種非常重要的基礎有機化工原材料,甲醇可以合成甲醛、醋酸、二甲醚、芳烴、烯烴等多種有機化工產品,作為一種新型的替代能源,其不僅具有優良的物理化學性能和環保效果,其合成的催化劑熱穩定性和機械強度也有所提高,從理論上講,只要含有“氫氣、一氧化碳氣、二氧化碳”三種組份的氣體或者通過轉化的方法能生成這三種組份的物質均可用于甲醇的合成。運用新工藝,將甲醇加以提煉和處理,最終形成工業生產需要的甲醇。通過化工生產尾氣處理之后,也能達到環保技術要求。整個假設生產工藝能夠實現生產工藝技術的創新,為國民經濟發展提供人員提供能源,提供優質能源。
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