焦?fàn)t煤氣合成燃料甲醇發(fā)展前景分析

段勝利李孟棲(．河北省煤化工工程技術(shù)研究中心， 河北 邢臺(tái) 054800；(．邢臺(tái)旭陽(yáng)科技有限公司， 河北 邢臺(tái) 054800)

焦?fàn)t煤氣合成燃料甲醇發(fā)展前景分析

段勝利1李孟棲2(1．河北省煤化工工程技術(shù)研究中心， 河北 邢臺(tái) 054800；(2．邢臺(tái)旭陽(yáng)科技有限公司， 河北 邢臺(tái) 054800)

焦化工業(yè)發(fā)展過(guò)程中要不斷的提出需要對(duì)焦?fàn)t煤氣進(jìn)行有效地利用，要不斷的提高焦?fàn)t煤氣的利用率。本文從兩個(gè)方面分別闡述了焦?fàn)t氣合成甲醇的過(guò)程，指出這項(xiàng)工藝的原材料比較豐富，經(jīng)濟(jì)效益好，對(duì)環(huán)境的污染也較少。可以使用甲醇作為替代能源之一，保障了國(guó)家的能源供應(yīng)，緩解了能源短缺的現(xiàn)象，因此研究焦?fàn)t煤氣合成甲醇具有重要得現(xiàn)實(shí)意義。

焦?fàn)t煤氣；燃料甲醇；能源安全；前景分析

經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷進(jìn)步與發(fā)展，使得能源問(wèn)題不論是在國(guó)內(nèi)還是在國(guó)際上都受到了廣泛的關(guān)注，現(xiàn)階段我國(guó)能源的主要現(xiàn)狀即煤炭是我國(guó)能量的主要來(lái)源。煤潔凈氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電聯(lián)產(chǎn)甲醇或醇電聯(lián)供，進(jìn)而發(fā)展煤基燃料工業(yè)，是我國(guó)煤炭潔凈利用的主要途徑。由于煤炭的清潔度不夠，在使用的過(guò)程中就會(huì)帶來(lái)大量的污染。因此，如何提高煤炭的清潔度成為亟待解決的問(wèn)題之一。想要提高煤炭的清潔度必然離不開(kāi)合理有效的利用焦?fàn)t氣。山西省由于是我國(guó)的產(chǎn)煤大省，所以也是我國(guó)重要的能源發(fā)展基地，煤炭以及能源的發(fā)展成為了山西省的重要經(jīng)濟(jì)來(lái)源，對(duì)山西經(jīng)濟(jì)起到了重要的作用。

1 發(fā)展前景及工藝探討

(1)發(fā)展前景 現(xiàn)階段焦?fàn)t氣是比較廣泛的使用的能源，大部分城市中所使用的煤氣以及發(fā)電燃料都是由焦?fàn)t氣制成的。但是近年來(lái)，由于天然氣的不斷發(fā)展和利用，使得焦?fàn)t氣的發(fā)展逐漸被人們擱置，發(fā)展進(jìn)程受到了一定的阻礙。焦?fàn)t氣可以生產(chǎn)出很多種的化工產(chǎn)品，其中甲醇以及合成氨都可以成為焦?fàn)t氣的主要途徑。但是這兩者也存在著一定的區(qū)別，比如說(shuō)生產(chǎn)甲醇就比生產(chǎn)合成氨效益好，同時(shí)對(duì)甲醇進(jìn)行深加工還能夠得到更加豐富而產(chǎn)品，因此，甲醇的發(fā)展前景更為廣泛。

甲醇的化學(xué)成分比較單一，成為了我國(guó)使用廣泛的原料，在原料中占據(jù)著重要的地位，同時(shí)不含有一些復(fù)雜的化合物，同時(shí)燃燒后產(chǎn)生的有害氣體也會(huì)比汽油少很多，因此，將甲醇作為清潔能源進(jìn)行推廣有很高的實(shí)用價(jià)值。山西大同的云崗汽車(chē)集團(tuán)已經(jīng)研制出了環(huán)保汽車(chē)燃燒裝置，使得甲醇能夠在燃料行業(yè)得到推廣。同時(shí)國(guó)家出臺(tái)了一系列的政策鼓勵(lì)甲醇作為清潔能源被推廣，并建立了開(kāi)發(fā)醇類(lèi)清潔能源的長(zhǎng)期規(guī)劃和實(shí)踐基地。因此，將甲醇作為清潔能源具有廣闊的發(fā)展前景，這就使焦?fàn)t氣制甲醇也能夠得到很好的發(fā)展。

(2)工藝流程 焦?fàn)t氣合成甲醇的工藝流程如圖1所示，首先是將焦?fàn)t氣進(jìn)行加壓脫硫，轉(zhuǎn)化、合成，然后再通過(guò)精餾產(chǎn)生甲醇。在這個(gè)過(guò)程中通過(guò)PSA裝置對(duì)產(chǎn)生的氫進(jìn)行回收，加熱時(shí)利用馳放氣作為加熱的燃料。

(3)經(jīng)濟(jì)性分析 經(jīng)過(guò)經(jīng)濟(jì)性分析我們可以得出采用焦?fàn)t氣制甲醇具有良好的經(jīng)濟(jì)效益，不僅如此，利用焦?fàn)t氣制甲醇能夠?qū)崿F(xiàn)投資回收期短的目標(biāo)。正常情況下，一噸的焦?fàn)t氣能夠生產(chǎn)甲醇0．1噸，由于焦?fàn)t氣的價(jià)格一般都在0．2元每立方米，因此，在對(duì)甲醇進(jìn)行成本控制的時(shí)候能夠?qū)⑵涑杀究刂圃?00元以?xún)?nèi)，這就比現(xiàn)階段的甲醇的生產(chǎn)方法生產(chǎn)出的甲醇便宜。

馳放氣是在生產(chǎn)甲醇的過(guò)程中不可避免產(chǎn)生的氣體，這里產(chǎn)生的馳放氣是氫，因此，可以再相應(yīng)部位設(shè)置氫氣回收裝置，收集以后一部分可以用作裝置預(yù)熱爐的燃料氣，一部分可以用作焦?fàn)t作的燃料氣。雖然現(xiàn)階段我國(guó)內(nèi)并沒(méi)有完善的利用工業(yè)焦化爐氣生產(chǎn)甲醇的裝置，但是相應(yīng)的技術(shù)已經(jīng)成熟。

圖1 焦?fàn)t氣聯(lián)產(chǎn)甲醇工藝流程示意圖

(4)工藝流程簡(jiǎn)述 焦?fàn)t氣制造煤氣的過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生很多的廢棄物，在這個(gè)過(guò)程中會(huì)對(duì)廢棄物進(jìn)行回收，比如說(shuō)對(duì)焦油、笨等進(jìn)行回收，然后對(duì)焦?fàn)t氣進(jìn)行加壓，加壓至2．1兆帕。然后，利用干法精脫硫方法對(duì)焦?fàn)t氣進(jìn)行脫硫，當(dāng)焦?fàn)t氣中硫的含量低于一定的標(biāo)準(zhǔn)后，對(duì)焦?fàn)t氣進(jìn)行轉(zhuǎn)化，將氣體中含有的一些甲烷或者是烷烴轉(zhuǎn)化成制造甲醇所需要的碳和氧，然后對(duì)這些成分繼續(xù)進(jìn)行反應(yīng)，使其進(jìn)入合成甲醇的加壓裝置，對(duì)裝置進(jìn)行加壓至5．3兆帕。最后生成所需要的甲醇。

2 結(jié)論和建議

焦化工業(yè)的清潔化生產(chǎn)已經(jīng)成為現(xiàn)階段研究的重要課題，焦?fàn)t氣如何更有效的被利用也成為也研究的熱點(diǎn)。利用焦?fàn)t氣合成甲醇，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益，并且具有投資回報(bào)期比較短等特點(diǎn)。同時(shí)將甲醇作為清潔能源能夠有效地緩解資源緊張的現(xiàn)象，同時(shí)減少對(duì)環(huán)境的破壞。由于我國(guó)的石油以及石油行業(yè)面臨著嚴(yán)峻的形式，因此將甲醇作為石油的替代燃料成為解決該問(wèn)題的關(guān)鍵，這就為我國(guó)的焦?fàn)t氣制甲醇提供了良好的發(fā)展空間。綜上所述，大力發(fā)展焦?fàn)t氣制甲醇這項(xiàng)工業(yè)產(chǎn)業(yè)，不但能夠推動(dòng)煤炭深加工行業(yè)的不斷發(fā)展，同時(shí)能夠帶了更多的經(jīng)濟(jì)效益以及環(huán)境效益，另一方面，資源的短缺一定程度上限制了我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，甲醇的低成本能夠緩解這種現(xiàn)象，有助于解決石油資源貧乏不能滿(mǎn)足我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要的問(wèn)題，對(duì)保障國(guó)家能源供應(yīng)安全具有十分重要的意義。

[1]謝克昌.新一代煤化工和潔凈煤技術(shù)利用現(xiàn)狀分析與對(duì)策建議[J].中國(guó)工程科學(xué),2003,5(6):15-24.

[2]蓋忠俠，白添中.生產(chǎn)甲醇是山西焦?fàn)t煤氣利用的有效途徑[J].煤化工,2002,(6):15-16.

[3]蓋忠俠,白越川,白添中.山西發(fā)展燃料甲醇的機(jī)遇[J].山西化工，2002,22(4):14-15.