實現CO2零排放的煤氣化制甲醇創新工藝

張海峰(陜西榆林凱越煤化有限責任公司，陜西 榆林 719000)

實現CO2零排放的煤氣化制甲醇創新工藝

張海峰(陜西榆林凱越煤化有限責任公司，陜西 榆林 719000)

伴隨著時代的發展以及社會的進步，我國的經濟發展理念逐步創新以及完善。在這樣的背景之下，各企業逐步落實綠色、低碳、環保的發展理念，并由此謀求更高的經濟利潤以及社會效益。目前，我國社會生產、生活對于煤炭資源的利用率逐步上升，為了確保該能源利用效率的提升，有關部門以及人員加強了對于煤氣化制甲醇工藝的創新，進而由此實現了CO2的零排放。本文基于此，著重論述實現CO2零排放的煤氣化制甲醇創新工藝。

CO2；零排放；煤氣化制；甲醇；創新工藝

我國作為世界上最大的發展國家，在發展經濟，帶動城市化進程推進的過程中，往往需要使用大量的煤炭資源。近年來，由于綠色、可持續理念的影響，我國的各部門在運用煤炭等礦石能源的過程中創新相關的工藝以及水平，進而由此促進煤炭的高效、清潔的利用，減少二氧化碳的排放。

1 CO2零排放粉煤氣化制甲醇的創新工藝概述

基于傳統的煤氣化制甲醇工藝可以得知：該作業在開展的過程中由于粉煤氣化制合成氣中一氧化碳的量要遠遠多于氫氣，故而在工藝創新的過程中可以配入水電解制的H2，規避CO 與H2O發生化學反應而生成H2以及CO2，最終實現了對于CO2零排放標準的實現。

基于此可以得知：有關單位在實現CO2零排放的過程中，需要加強對于以高CO含量煤氣作介質的循環水電解制氫技術的研發以及運用，從而促進相關效益以及利潤的取得，在最大程度上解決我國煤炭清潔轉化制甲醇與C02減排的問題。

2 煤炭純氧氣化工藝技術

一般而言，煤炭與氧氣的化學反應方程式為2(CH)+O2→2CO+H2，該反應所成的氣體主要為氫氣以及一氧化碳，其物質量比值為0.5。但是在進行甲醇生產的過程中，需要確保該氣體的物質量比值為2。

在傳統的工藝過程中，技術人員多將CO進行水蒸氣變換或水電解制H2的方式減少CO2的排放。但是近年來，煤炭純氧氣化制合成甲醇技術的發展以及運用，往往能夠獲得比上述方法更高的經濟利潤以及社會效益。

該技術在運用的過程中的化學方程式為2(CH)+O2→2CO+ H2，通過上述的方程式可以得知：1mol的C元素參與作業的過程中往往能夠生成lmol的CO以及O.5mol的H2，在借助該技術進行作業的過程中，技術人員還加強了對于配水電解H2技術的運用，繼而可以促進CO生成量的增加，并在最大程度上規避了CO轉變為CO2，實現了CO2零排放。

3 高CO含量煤氣作水電解介質循環的工藝

此外，在實現二氧化碳零排放作業的過程中，技術人員還采用了高CO含量煤氣作水電解介質循環工藝進行具體的作業。在實際的操作過程中，技術人員以粉煤高溫1700℃純氧氣化的煤氣作為水電解反極化劑進行作業，關于該工藝所包含的化學方程式，筆者進行了相關總結，具體內容如下：

煤氣化：2(CH)+O2→2C0+H2H2/CO=0.5

合成甲醇:CO+2H2→CH30H H2/CO=2

而煤炭氣化配水電解分離的氫和氧總平衡公式為：

2(CH)+3H→2C0+4H2+0.5O2H2/CO=2，富裕氧

不僅如此，筆者還進一步總結了該工藝的生產流程，并繪制了相關的圖表，具體內容見圖1。

圖1 高CO含量煤氣作水電解介質循環流程

通過對于圖1分析得知：在實際的生產作業的過程中，水煤氣反應生成CO2處于平衡狀態，故而能夠在化學反應的過程匯總將其完全消耗，并由此實現了二氧化碳的零排放，并進一步促進甲醇制造量的增加。

4 工藝設備概述

在進行相關生產作業的過程中，為了實現二氧化碳的零排放，作業人員不僅需要加強對于技術的革新，還需要在實際的作業過程中選擇合理的設備進行作業。

據悉，在生產過程中，作業人員選用的煤氣化爐分為內、外筒兩部分。而內筒在運行的過程中分為燃燒室以及熔渣激冷室。在實際的作業過程中，煤粉會與氧氣在燃燒室充分接觸并燃燒反應，為了確保其資源的高效利用，燃燒室的溫度維持在1700℃左右。此外，為了確保內爐的使用質量，其內筒的結構為水冷壁結構，并在向火面涂抹了耐火材料涂層，防止意外的出現。

5 結語

為了滿足我國能源的需求量，并減少工業生產對于環境的污染，我國的有關部門在實際的作業過程中加強了對于煤氣化制甲醇工藝的創新，進而實現CO2的零排放。本文基于此，主要分析了CO2零排放粉煤氣化制甲醇的創新工藝，并就相關技術以及工藝設備進行論述。筆者認為，隨著相關措施的落實到位以及技術的發展，我國的煤氣化制甲醇工藝必將獲得長足的發展，并由此促進各項效益的取得。

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