煤制甲醇?xì)饣に囘x擇探究

張曉衛(wèi) 師澤(陜西華電榆橫煤化工有限公司， 陜西 榆林 719000)

煤制甲醇?xì)饣に囘x擇探究

張曉衛(wèi) 師澤(陜西華電榆橫煤化工有限公司， 陜西 榆林 719000)

甲醇是一種基本的、優(yōu)質(zhì)的、用途廣泛的化工原料，可以用于多種化工產(chǎn)品的制取，我國(guó)對(duì)于甲醇的需求量較大。中國(guó)擁有豐富的煤資源，用煤制取甲醇是一種比較好的選擇，具有良好的發(fā)展前景。在煤制甲醇的過(guò)程中，其工藝要求有滿足效率高、穩(wěn)定性高、技術(shù)成熟、污染低等內(nèi)容。基于此，本文首先討論了煤制甲醇?xì)饣に囘x擇的五大原則，然后對(duì)幾種煤制甲醇?xì)饣に囘M(jìn)行分析和對(duì)比，以期為煤制甲醇?xì)饣に嚨倪x擇提供參考。

煤制甲醇；煤氣化；甲醇；工藝；選擇

作為一種常見(jiàn)的、基本的、用途廣泛的、優(yōu)質(zhì)的化工原料和燃料，甲醇可以用于多種化工產(chǎn)品的制取。中國(guó)擁有較為豐富的煤炭資源，因此利用煤來(lái)制取甲醇的生產(chǎn)方式應(yīng)用比較廣泛。下面，本文先從煤制甲醇?xì)饣に囘x擇的原則入手，再對(duì)幾種具有代表性、應(yīng)用廣泛的煤制甲醇?xì)饣に囘M(jìn)行分析與對(duì)比。

1 煤制甲醇?xì)饣に囘x擇的原則

煤制甲醇?xì)饣に嚨倪x擇，關(guān)系著甲醇的生產(chǎn)效率，影響整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)的穩(wěn)定。因此，在煤氣化技術(shù)的選擇上，要優(yōu)先選擇效率高、能耗低、成熟可靠、安全穩(wěn)定、污染低的氣化工藝。煤制甲醇?xì)饣に嚨倪x擇應(yīng)考慮以下五大原則：

(1)安全環(huán)保性。因其固有的特性，煤在煤化工生產(chǎn)的過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生煤渣、煤灰、廢氣等，處理難度比較大，且處理不當(dāng)，將對(duì)環(huán)境產(chǎn)生不良的影響。因此，在煤制甲醇?xì)饣に囘x擇時(shí)，應(yīng)考慮安全環(huán)保的原則，實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)，降低“三廢”的排放。

(2)適用性。我國(guó)幅員遼闊，不同的地區(qū)所擁有的煤礦資源、煤儲(chǔ)存量等具有一定的差異，因此應(yīng)考慮到適用性的原則，按照地區(qū)的條件、實(shí)際情況，“因地制宜”的進(jìn)行煤制甲醇?xì)饣に嚨倪x擇。

(3)先進(jìn)性。為了提高市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力，在進(jìn)行煤制甲醇?xì)饣に嚨倪x擇時(shí)，生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)考慮先進(jìn)性的原則，采用國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的煤制甲醇?xì)饣に嚰夹g(shù)，不斷進(jìn)行創(chuàng)新，提高生產(chǎn)效率。

(4)可靠性。為了保證生產(chǎn)系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、持續(xù)的運(yùn)行，在進(jìn)行煤制甲醇?xì)饣に嚨倪x擇時(shí)，要考慮到可靠性的原則，選擇安全成熟、穩(wěn)定可靠的氣化工藝，確保產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。

(5)經(jīng)濟(jì)性。為了提高生產(chǎn)效益，在進(jìn)行煤制甲醇?xì)饣に嚨倪x擇時(shí)，要考慮經(jīng)濟(jì)性的原則，盡量選擇能耗低、成本低的氣化工藝。

2 常見(jiàn)煤制甲醇?xì)饣に嚪治霰容^

2.1 我國(guó)開(kāi)發(fā)的干法粉煤氣化工藝

HT一L(航天爐)氣化技術(shù)和西安熱工院兩段式干煤粉加壓氣化技術(shù)是具有代表性的我國(guó)開(kāi)發(fā)的干法粉煤氣化工藝。

(1)安全環(huán)保性。生產(chǎn)得到的甲醇產(chǎn)品質(zhì)量較好，產(chǎn)生的灰渣可以被綜合利用，且生產(chǎn)過(guò)程中不會(huì)生成焦油等污染環(huán)境的物質(zhì)。(2)適用性。適用性較高，無(wú)煙煤、高灰熔點(diǎn)煤等多種煤都可以作為生產(chǎn)的原材料。(3)先進(jìn)性。采用西安熱工院兩段式干煤粉加壓氣化工藝，得到的合成氣中，CO+H2可以達(dá)到90%以上，實(shí)現(xiàn)了98%的碳轉(zhuǎn)化率。(4)可靠性。可靠性還有待驗(yàn)證，因?yàn)樵搩煞N氣化工藝還未經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期工業(yè)化裝置的運(yùn)行進(jìn)行檢驗(yàn)。(5)經(jīng)濟(jì)性。利用氮?dú)膺M(jìn)行煤粉的輸送，增加了甲醇合成時(shí)的弛放氣量；此外，工藝設(shè)備采取水冷壁結(jié)構(gòu)，工作壓力約4MPa，造價(jià)、維修、保養(yǎng)的成本較低，燒嘴壽命長(zhǎng)，管理方便，維護(hù)工作量較低。

2.2 由國(guó)外所引進(jìn)的干法粉煤氣化工藝

GSP煤氣化技術(shù)和Shell粉煤氣化是具有代表性的、由國(guó)外所引進(jìn)的干法粉煤氣化工藝。

(1)安全環(huán)保性。由國(guó)外所引進(jìn)的干法粉煤氣化工藝生產(chǎn)出的粗煤氣中，沒(méi)有焦油、酚、萘等污染性物質(zhì)；熔渣采用液態(tài)的排放方式，有效的減少了灰渣對(duì)環(huán)境的污染，且其可以作為水泥配料被綜合利用；廢水、廢渣處理難度低，安全環(huán)保性較高。(2)適用性。氣化溫度較高，因此可以采用高灰熔點(diǎn)煤等多種煤作為生產(chǎn)原材料；原材料煤是以粉狀入爐，微粒可以獨(dú)自實(shí)現(xiàn)氣化，因此有效避免了黏結(jié)現(xiàn)象的發(fā)生。(3)先進(jìn)性。這兩種氣化工藝的生產(chǎn)溫度通常在1400℃到1700℃之間，氣化效率也比較高，得到的合成氣中，無(wú)重?zé)N，甲烷含量少于0.1%，CO+H2可以達(dá)到90%以上，實(shí)現(xiàn)了99%的碳轉(zhuǎn)化率。(4)可靠性。在國(guó)外，GSP煤氣化技術(shù)在大工業(yè)化運(yùn)行方面，其經(jīng)驗(yàn)比較少，國(guó)內(nèi)引進(jìn)的時(shí)間也不長(zhǎng)，因此可靠性還比較低；Shell粉煤氣化技術(shù)在國(guó)外是應(yīng)用于電廠中，我國(guó)引進(jìn)后是用于化工生產(chǎn)方面，因此可靠性還有待考證。(5)經(jīng)濟(jì)性。這兩種氣化工藝耗氧量相對(duì)較少，從而降低了配套的空分裝置的投資。但是，氣化工藝對(duì)于煤原材料的含水量要求比較嚴(yán)格，要求含水量要低于2%，因此對(duì)煤原材料要進(jìn)行干燥除水的預(yù)先處理，從而增加了能耗，提高了成本。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，國(guó)內(nèi)外的煤制甲醇?xì)饣に嚩加懈鞣N的優(yōu)勢(shì)與不足，還需要進(jìn)一步的改善與優(yōu)化。總而言之，煤制甲醇?xì)饣に嚨倪x擇，影響著生產(chǎn)系統(tǒng)的穩(wěn)定，關(guān)系著甲醇的生產(chǎn)效率，因此，在煤氣化技術(shù)的選擇上，要優(yōu)先選擇成熟可靠、安全穩(wěn)定、高效率、低能耗、低污染的氣化工藝。

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①?gòu)垥孕l(wèi)(1981- )，男，漢，陜西佳縣人，工程師，本科，主要從事化工工藝技術(shù)操作工作。②師澤(1983- )，男，漢，陜西子洲人，本科，工程師，主要從事化工工藝技術(shù)操作工作。