分析制取甲醇合成原料氣的煤氣化工藝技術(shù)選擇

1、 分析制取甲醇合成原料氣的煤氣化工藝技術(shù)選擇 摘要：目前，在全球不可再生能源資源總量越來越少的情況下，甲醇合成原料氣的煤氣化制取也越來越受到全球關(guān)注。由于甲醇具有價格低廉、制取簡單等多種優(yōu)勢，并且可以通過簡單的工業(yè)合成手段進(jìn)行大規(guī)模量產(chǎn)，所以這項能有效解決全球能源問題的關(guān)鍵工藝技術(shù)，也逐漸成為各國相關(guān)行業(yè)的研發(fā)重點。本文通過對制取甲醇合成原料氣的煤氣化工藝與工藝選擇原則進(jìn)行分析，對制取甲醇合成原料氣的煤氣化工藝技術(shù)選擇進(jìn)行研究總結(jié)，對于相關(guān)企業(yè)提高工藝技術(shù)選擇質(zhì)量具有借鑒意義。關(guān)鍵詞：煤氣化工藝；甲醇合成原料氣；甲醇制取1 前言作為一種擁有廣泛用途的有機(jī)化工產(chǎn)品，甲醇是用來制取多種化工產(chǎn)品的重

2、要基本原料。近年來，隨著我國甲醇相關(guān)產(chǎn)品生產(chǎn)工藝的不斷更新，甲醇在化工生產(chǎn)中的綜合利用率也大大提升，為甲醇的使用開辟了更加廣闊的使用場景。同時，伴隨甲醇使用量的不斷增加，對于其產(chǎn)量的要求也在逐年提升，促使相關(guān)生產(chǎn)企業(yè)不斷提升現(xiàn)有裝置的生產(chǎn)能力，同時新建和擬建更多新型裝置。這些現(xiàn)象都標(biāo)志著我國的甲醇生產(chǎn)已進(jìn)入快速發(fā)展的時期。合成甲醇的過程具體來說，是將原料氣按照規(guī)定比例在一定的溫度、壓力和催化劑作用下，反應(yīng)生成甲醇。在實際生產(chǎn)中煤、焦炭、天然氣、石油等都能夠作為原料氣的基礎(chǔ)材料來進(jìn)行甲醇的合成制取，然而由于目前全球石油和天然氣能源儲備量下降、價格不斷升高的情況下，以煤為原料來進(jìn)行甲醇合成原料氣的

3、制取是較為合理的選擇。雖然以煤為原料的甲醇生產(chǎn)過程中， 煤氣化甲醇原料氣制取裝置的投資費用相較天然氣和石油的制取裝置來說較高。但是，由于我國煤炭資源較為豐富，使用廉價的煤炭原料能夠大大降低醇合成的原料氣的生產(chǎn)成本，所以在未來的甲醇生產(chǎn)活動中，原料更加易得、經(jīng)濟(jì)效益更加顯著的以煤為原料的生產(chǎn)方式必將被廣泛應(yīng)用，以煤氣化工藝制取甲醇合成原料氣也必將是我國甲醇生產(chǎn)的主要方向。2 煤氣化工藝技術(shù)選擇原則為了保障甲醇生產(chǎn)的科學(xué)性與可持續(xù)性，對于制取甲醇合成原料氣的煤氣化工藝的選擇應(yīng)遵循經(jīng)濟(jì)性、安全環(huán)保性、穩(wěn)定性、適用性這幾個原則來進(jìn)行。具體來說，首先確保生產(chǎn)活動的經(jīng)濟(jì)性是一個企業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)持續(xù)發(fā)展的根本，

4、所以在煤氣化工藝選擇時，需要針對該工藝的具體投入成本以及能耗情況進(jìn)行全方位的調(diào)查研究，從而確保甲醇生產(chǎn)工作的整體運行成本以及維護(hù)成本能夠控制在合理范圍內(nèi)。其次在煤氣化工藝的安全環(huán)保性也是技術(shù)選擇中一項重要指標(biāo)，以為煤炭具有的特性決定了其在進(jìn)行煤氣化處理時，將會產(chǎn)生一定量的廢棄物和污染物，并且污染物的處理難度較大，可能會對生產(chǎn)場地周邊的自然環(huán)境形成一定影響，所以在進(jìn)行工藝技術(shù)的挑選工作時，應(yīng)按照相關(guān)規(guī)范要求做好環(huán)保細(xì)節(jié)管理工作，選擇對自然環(huán)境影響最小的煤氣化工藝技術(shù)。第三，在技術(shù)的穩(wěn)定性選擇方面，由于煤氣化工藝直接影響到最終產(chǎn)品的質(zhì)量，所以為了確保產(chǎn)品性能一直保持在較高水平，在進(jìn)行煤氣化工藝技術(shù)

5、時，應(yīng)著重考慮技術(shù)穩(wěn)定性及可靠性，不要選擇那些具有安全隱患或沒有經(jīng)過嚴(yán)格測試的新型制備技術(shù)。第四，在煤氣化工藝技術(shù)的適用性選擇方面，由于我國國土面積廣闊，煤炭產(chǎn)地分布也較為分散，所以受到產(chǎn)地氣候、環(huán)境、土壤等因素影響，煤炭的質(zhì)量以及特性也存在較大差異，所以在進(jìn)行煤氣化工藝技術(shù)的選擇時，需要根據(jù)所用的煤炭原料特性進(jìn)行相應(yīng)的技術(shù)選擇以及質(zhì)量，從而確保所選工藝技術(shù)具有良好的適用性。3 制取甲醇合成原料氣的煤氣化技術(shù)選擇目前我國相關(guān)企業(yè)較為常見的制取甲醇合成原料氣的煤氣化技術(shù)主要有：ge水煤漿氣化工藝、bgl煤熔渣氣化工藝、多噴嘴對置式水煤漿氣化技術(shù)以及shell煤氣化工藝技術(shù)。我們分別從產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)性、

6、原料適應(yīng)性、安全環(huán)保性這幾方面對以上四種工藝進(jìn)行對比解析。3.1 產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)性運用多噴嘴對置式水煤漿氣化技術(shù)進(jìn)行甲醇制取，獲得的最終產(chǎn)品氣汽氣比例較為理想，單爐負(fù)荷高，在大型化合成氨和甲醇制取效率中有著較為明顯的優(yōu)勢。運用bgl煤熔渣氣化工藝技術(shù)生產(chǎn)的產(chǎn)品成氣內(nèi)甲烷含量在6%左右，所以比較適合應(yīng)用于燃料氣以及天然氣的合成，但因為該工藝技術(shù)的實際才操作中需要設(shè)置psa、污水預(yù)處理以及型煤制備等相關(guān)設(shè)備，從而導(dǎo)致整體成本升高，整體操作過程復(fù)雜程度也較高。ge水煤漿氣化爐的單爐負(fù)荷偏低，一般需要上多臺氣化爐，增加了建設(shè)成本。shell工藝技術(shù)的生產(chǎn)過程主要以廢鍋制取流程為主，能源利用率高、產(chǎn)品有效氣含

7、量高，但設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，投資大，操作難度大，穩(wěn)定運行還需進(jìn)一步摸索經(jīng)驗。3.2 原料適應(yīng)性采用多噴嘴對置式水煤漿氣化和ge水煤漿氣化技術(shù)進(jìn)行甲醇原料氣的制取，在制取過程中對于原料煤成漿性要求較高，需要有效確?；胰埸c控制在合理范圍內(nèi)，從而有效防止設(shè)備使用壽命的縮短。bgl煤熔渣氣化工藝技術(shù)的工作關(guān)鍵需要確保煤粒度的數(shù)值在6mm-50mm之間。在使用shell工藝技術(shù)時，對于原料的灰分與含水量要求較高，需要確保其內(nèi)水含量在5%以內(nèi)并且灰分可在11%-29%之內(nèi)要求穩(wěn)定。3.3 安全環(huán)保性從工藝技術(shù)的環(huán)保性來看，多噴嘴對置式水煤漿氣化技術(shù)、ge水煤漿氣化技術(shù)以及shell煤氣化工藝技術(shù)都屬于潔凈型生產(chǎn)

8、技術(shù)，產(chǎn)生的廢氣與污染物處理方法較為便捷。bgl煤熔渣氣化工藝技術(shù)在生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生一定量的含有酚、氨等污染物的廢水，污染物處理難度相對較大，在實際使用中可能會由于處理不當(dāng)造成周邊自然環(huán)境的污染。所以在使用此項工藝進(jìn)行甲醇原料氣的制備時，應(yīng)做好煤種控制，并且在煤炭試燒完成之后再對污染物進(jìn)行處理。4 結(jié)束語綜上所述，由于每種技術(shù)工藝在實施過程中所投入的資金成本、污染處理方式以及原料適應(yīng)性需求等方面都存在獨有特點，所以為了全方面確保甲醇合成原料氣的最終質(zhì)量，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)根據(jù)具體制取要求、標(biāo)準(zhǔn)，從工藝經(jīng)濟(jì)性、適用性以及環(huán)保性等方面對煤氣化工藝進(jìn)行全面的分析選擇，只有切實保障制取甲醇合成原料氣的煤氣化工藝技術(shù)選擇的科學(xué)性與先進(jìn)性，才能真正促進(jìn)我國甲醇制造水平的提升，推動我國化工行業(yè)的健康長遠(yuǎn)發(fā)展。參考文獻(xiàn)1. 田希源.夾點技術(shù)在煤氣化制甲醇工藝中的應(yīng)用j.化工管理,202