前言：中文期刊網(wǎng)精心挑選了煤制甲醇生產(chǎn)工藝范文供你參考和學(xué)習(xí)，希望我們的參考范文能激發(fā)你的文章創(chuàng)作靈感，歡迎閱讀。

煤制甲醇生產(chǎn)工藝范文1

關(guān)鍵詞 甲醇；發(fā)展現(xiàn)狀；生產(chǎn)工藝

中圖分類號(hào)O6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708（2013）96-0113-02

0引言

隨著化學(xué)工業(yè)的蓬勃發(fā)展，甲醇的作用日益凸現(xiàn)出來(lái)。在生活中，甲醇日益受到重視，它既可以作為燃料，又可以作為有機(jī)化工原料，被廣泛應(yīng)用到國(guó)防工業(yè)、染料、涂料、有機(jī)合成、醫(yī)藥、農(nóng)藥等領(lǐng)域。最近二十年來(lái)，甲醇生產(chǎn)得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，技術(shù)指標(biāo)不斷完善，生產(chǎn)工藝逐步成熟，生產(chǎn)規(guī)模逐年擴(kuò)大，生產(chǎn)技術(shù)逐年提高，尤其是近年來(lái)大量地應(yīng)用和開發(fā)甲醇柴油、甲醇汽油，使得其在經(jīng)濟(jì)性、技術(shù)性上都是一種較強(qiáng)的代用燃料。目前全球甲醇需求量平均每年增加3.46%，預(yù)計(jì)到2015年全球甲醇生產(chǎn)量將達(dá)到5040萬(wàn)噸。未來(lái)驅(qū)動(dòng)全球甲醇市場(chǎng)快速增長(zhǎng)的主要?jiǎng)恿?huì)是二甲醚（DME）和甲醇制烯烴（MT0/MTP），而中國(guó)將會(huì)是全球甲醇需求較多的地區(qū)，甲醇生產(chǎn)的重要性由此可見一斑，本文就甲醇的生產(chǎn)工藝及其發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行探討。

1 甲醇的生產(chǎn)工藝

甲醇是一種極其重要的化工產(chǎn)品和有機(jī)化工原料，甲醇消費(fèi)量?jī)H僅只次于苯、丙烯、乙烯?？梢岳眉状紒?lái)生產(chǎn)各種有機(jī)化工產(chǎn)品，如醋酸、甲胺、甲醛等。同時(shí)，甲醇可以作為汽車代用能源，甲醇制烯烴能夠與輕柴油制烯烴和石腦油制烯烴所取得的經(jīng)濟(jì)效益大致相當(dāng)。甲醇制烯烴開辟出一條新的烯烴生產(chǎn)途徑，能夠有效地改善過(guò)去丙烯、乙烯生產(chǎn)時(shí)過(guò)度依賴石油輕烴原料資源的問(wèn)題。

我國(guó)是世界煤炭較為豐富的國(guó)家之一，在甲醇生產(chǎn)中，原料大多采用煤和天然氣。甲醇生產(chǎn)工藝有兩種，分別是聯(lián)產(chǎn)甲醇和單產(chǎn)甲醇，聯(lián)產(chǎn)甲醇可以結(jié)合城市煤氣聯(lián)產(chǎn)甲醇，也可以利用化工廠尾氣聯(lián)產(chǎn)甲醇，還可以通過(guò)在合成氨裝置聯(lián)產(chǎn)甲醇。

甲醇的生產(chǎn)工藝過(guò)程可以分為三部分，分別是甲醇精制、甲醇合成、合成氣（一氧化碳和氫）的制造。

1.1合成氣的制造

第一，煤氣化法。通過(guò)煤作為原料來(lái)合成氣，用以生產(chǎn)甲醇。

第二，天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化法。這種方法的原料選擇天然氣，目前已經(jīng)成為了國(guó)內(nèi)外主要的發(fā)展方向，這種方法的優(yōu)點(diǎn)在于操作簡(jiǎn)單、運(yùn)輸方便、成本低、投資少。

第三，重油部分氧化法。這種方法的原料選擇渣油、重油、石腦油等油品通過(guò)殼牌系和德士古系方法來(lái)將其部分氧化制合成氣，用以生產(chǎn)甲醇。殼牌系采用中壓氣化技術(shù)，德士古系采用高壓氣化技術(shù)。

1.2 甲醇的合成方法

目前國(guó)內(nèi)外大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)甲醇的方法主要有：高壓法（德國(guó)巴斯夫（BASF）公司）、節(jié)能型低壓法（丹麥托普索公司）、MGC低壓法（日本三菱瓦斯化學(xué)公司）、中壓法、低壓法（德國(guó)魯奇（Lur—gi）公司及美國(guó)卜內(nèi)門（ICI）公司）。我國(guó)目前來(lái)說(shuō)，引進(jìn)裝置大多采用低壓法，小規(guī)模甲醇生產(chǎn)裝置則主要采用高壓法。低壓法與高壓法相比，具有較為突出的優(yōu)點(diǎn)，分別是設(shè)備費(fèi)用低、產(chǎn)品純度高、操作費(fèi)用低、能量消耗少。所以，在國(guó)內(nèi)采用低壓法生產(chǎn)甲醇的企業(yè)較多，且還改進(jìn)了催化劑的性能，取得了較好的發(fā)展。

魯奇渣油聯(lián)醇法。

目前我國(guó)的齊魯石化公司就正在采用魯奇渣油聯(lián)醇法，這種方法在技術(shù)上是較為成熟的，且其最為突出的優(yōu)點(diǎn)就是：熱利用率高，能夠最大限度地利用能源。

第二，中壓法。

中壓法在工藝過(guò)程上與低壓法幾乎是相同的，但是區(qū)別就在于在綜合指標(biāo)和投資費(fèi)用上都要略高于中壓法，目前來(lái)看，日本三菱瓦斯化學(xué)公司、丹麥托普索公司、（ICI）公司目前都已經(jīng)在中壓法方面取得了較大的進(jìn)步。

第三，ICI低壓法。

目前全球甲醇工業(yè)大量采用ICI低壓法來(lái)合成生產(chǎn)甲醇，其工藝過(guò)程為：精餾、合成、脫硫、壓縮、轉(zhuǎn)化。較為突出的特點(diǎn)就在于：可以對(duì)反應(yīng)熱進(jìn)行充分利用，產(chǎn)品純度高，操作可靠，開車簡(jiǎn)單。

第四，德國(guó)巴斯夫公司的高壓法。

德國(guó)巴斯夫公司的高壓法是全球最早開始實(shí)現(xiàn)工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)的甲醇生產(chǎn)工藝，但是由于其成本高、能耗大、操作條件苛刻，目前正在逐步地被低壓法、中壓法所代替。

1.3甲醇的發(fā)展現(xiàn)狀

我國(guó)是從小甲醇生產(chǎn)來(lái)起家，最早是開始于1957年，我國(guó)目前生產(chǎn)能力達(dá)到200kt/a的甲醇生產(chǎn)裝置分別分別在陜西榆林天然氣公司和上海焦化有限公司等地，與此同時(shí)，還有一套180kt/a裝置，由蘇里格天然氣化工股份有限公司（內(nèi)蒙古）所建設(shè)。最近20年來(lái)，甲醇生產(chǎn)得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，技術(shù)指標(biāo)不斷完善，生產(chǎn)工藝逐步成熟，生產(chǎn)規(guī)模逐年擴(kuò)大，生產(chǎn)技術(shù)逐年提高，尤其是近年來(lái)大量地應(yīng)用和開發(fā)甲醇柴油、甲醇汽油，使得其在經(jīng)濟(jì)性、技術(shù)性上都是一種較強(qiáng)的代用燃料。1998～2005年，我國(guó)甲醇總產(chǎn)量平均每年會(huì)增長(zhǎng)19.8%，但是裝置開工率不高，只能達(dá)到40%～55%。而在2003年以來(lái)，由于全球甲醇市場(chǎng)走高，甲醇價(jià)格高、需求旺盛，故裝置開工率達(dá)到了高峰，2005年為77%，2004年為73%，但是我國(guó)甲醇生產(chǎn)存在一個(gè)致命的問(wèn)題，那就是多數(shù)甲醇聯(lián)醇產(chǎn)品成本高、裝置規(guī)模小、國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力較為缺乏，這樣一來(lái)就造成了開工嚴(yán)重不足。近年來(lái)國(guó)家將甲醇生產(chǎn)上升到國(guó)家戰(zhàn)略安全的場(chǎng)面，與此對(duì)于大型甲醇項(xiàng)目的建設(shè)極為關(guān)注，尤其是在天然氣產(chǎn)地和煤產(chǎn)地。目前國(guó)內(nèi)甲醇在建項(xiàng)目產(chǎn)能已經(jīng)達(dá)到了10000kt/a以上。

參考文獻(xiàn)

[1]曹凱，馮霄.不同原料制甲醇的能值分析與比較[J].化工進(jìn)展，2006（12）.

[2]趙靜.焦?fàn)t煤氣制甲醇工藝的概述[J].黑龍江冶金，2006（4）.

[3]王景超，張善元，白添中.焦?fàn)t煤氣制取甲醇合成原料氣技術(shù)評(píng)述[J].煤化工，2006（5）.

煤制甲醇生產(chǎn)工藝范文2

關(guān)鍵詞：鐵鉬過(guò)氧化法 甲醛 吸收單元 流程 優(yōu)化

一、引言

甲醛作為一種重要的化工原料，用途十分廣泛，不但可以直接用作消毒、殺菌、防腐劑，而且可以作為有機(jī)合成、合成材料、涂料、橡膠、人造板、合成樹脂、表面活性劑、塑料、皮革、造紙、染料、制藥、照相膠片、農(nóng)藥等行業(yè)的重要原料，其衍生產(chǎn)品主要有多聚甲醛、聚甲醛、酚醛樹酯、脲醛樹酯、氨基樹酯、烏洛托產(chǎn)品及多元醇類等。生產(chǎn)甲醛的方法主要有低級(jí)烷烴氧化制甲醛及甲醇空氣催化氧化制甲醛。低級(jí)烷烴直接氧化制甲醛是屬于非選擇性的氧化反應(yīng)，副產(chǎn)物多，目前工業(yè)上大量采用的是甲醇氧化法。各種甲醛生產(chǎn)工藝具有不同的優(yōu)缺點(diǎn)，鐵鉬過(guò)氧化法生產(chǎn)甲醛工藝具有轉(zhuǎn)化效率高等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用更為廣泛[1，2]。筆者以自己所參與主持的某甲醇生產(chǎn)項(xiàng)目為例，對(duì)采用鐵鉬過(guò)氧化法通過(guò)甲醇生產(chǎn)濃度37%-55%的甲醛的生產(chǎn)工藝流程進(jìn)行探討，提出鐵鉬過(guò)氧化法生產(chǎn)甲醛吸收單元流程優(yōu)化方法，以提高甲醛生產(chǎn)效率，增加企業(yè)生產(chǎn)效益。

二、甲醛主要生產(chǎn)工藝概述

甲醛是一種多用途的基本有機(jī)化工原料，可用于生產(chǎn)脲醛、酚醛、丁二醇、季戊四醇、多聚甲醛等多種有機(jī)化工產(chǎn)品。目前我國(guó)是世界上最大的甲醛生產(chǎn)國(guó)，也是最大的甲醛消費(fèi)國(guó)。與國(guó)際先進(jìn)技術(shù)相比，我國(guó)無(wú)論是在生產(chǎn)，還是下游產(chǎn)品研發(fā)方面均存在較大差距。目前，甲醛主要生產(chǎn)工藝有銀催化劑法、鐵鉬催化劑法兩種。

1.銀催化劑法

銀法工藝的歷史長(zhǎng)，以德國(guó)BASF公司技術(shù)為代表。其優(yōu)點(diǎn)是工藝成熟，流程較短，投資少，電耗較低，熱量可充分利用，單系列生產(chǎn)能力大；缺點(diǎn)是甲醇消耗較高，催化劑壽命較短，產(chǎn)品甲醛溶液中殘留的甲醇和甲酸等雜質(zhì)較多。目前世界甲醛中生產(chǎn)能力約70%的裝置采用該生產(chǎn)工藝。因銀的來(lái)源不同，該工藝又可分為電解銀催化劑（又稱為中國(guó)銀法）和浮石銀法；按尾氣是否循環(huán)，又可分為循環(huán)工藝和非循環(huán)工藝。同時(shí)對(duì)甲醛溶液的要求不同和企業(yè)自身特點(diǎn)，生產(chǎn)工藝略有差別，最具代表性的工藝有英國(guó)ICI、日本MGC和法國(guó)煤化學(xué)生產(chǎn)工藝。

2.鐵催化劑法

采用鐵鉬法生產(chǎn)工藝，可生產(chǎn)37%～55%的甲醛產(chǎn)品。與銀法生產(chǎn)工藝相比，鐵鉬法可不設(shè)甲醇回收塔。由于采用過(guò)量空氣，每摩爾甲醇蒸氣需要13 mol的空氣，才能保證裝置的安全運(yùn)行，大量的空氣，使得裝置的所有設(shè)備和管道與銀法相比要大得多。這也是鐵鉬法工藝的投資比銀法高得多的主要原因。對(duì)于小規(guī)模的生產(chǎn)裝置，鐵鉬法的經(jīng)濟(jì)效益不如銀法，因此鐵鉬法適合50kt/a以上的較大型甲醛裝置。鐵鉬法工藝的優(yōu)點(diǎn)是甲醇轉(zhuǎn)化率可達(dá)95%～99%，甲醇消耗低、催化劑壽命長(zhǎng)可達(dá)一年以上；副產(chǎn)蒸汽多，產(chǎn)品濃度高，可達(dá)55%～58%，產(chǎn)品醇含量低，可直接用于下游產(chǎn)品的生產(chǎn)，雜質(zhì)較少。缺點(diǎn)是工藝流程較長(zhǎng)，投資相對(duì)較大，電耗較高。目前世界上采用鐵鉬法的生產(chǎn)裝置約30%，最具代表性的生產(chǎn)工藝是Perstorp Formox工藝和TopsΦe工藝。

三、鐵鉬催化法生產(chǎn)甲醛基本原理及主要工藝

1.反應(yīng)原理

鐵鉬催化法生產(chǎn)甲醛主要發(fā)生主反應(yīng)和副反應(yīng)。

其中副反應(yīng)3、4對(duì)主反應(yīng)生成甲醛的收率有一定影響。CO2的生成主要發(fā)生在催化劑層中，是平行反應(yīng)的產(chǎn)物；而CO和甲酸主要是脫離催化劑層后生成的，是甲醛深度氧化的連串反應(yīng)產(chǎn)物。對(duì)CO2的抑制，尚無(wú)有效防止方法；但對(duì)脫離催化劑層后深度氧化的連串副反應(yīng)，則可以通過(guò)讓反應(yīng)物急速冷卻的方法加以控制。對(duì)于甲醇氧化制甲醛的反應(yīng)，若單獨(dú)以氧化鉬作催化劑，反應(yīng)選擇性好，但轉(zhuǎn)化率太低，只有Fe-Mo氧化物以適當(dāng)比例制成的催化劑才能取得滿意的效果。

2.工藝條件

2.1反應(yīng)溫度

鐵-鉬催化劑導(dǎo)熱性能差，不耐高溫，必須嚴(yán)格控制反應(yīng)溫度。工藝上要求操作溫度比催化劑允許的最大使用溫度（即制備時(shí)焙燒溫度）低20～40℃，即在380℃以下操作。溫度超過(guò)480℃時(shí)，催化劑活性被破壞。甲醇進(jìn)料濃度對(duì)氧化溫度的影響很敏感，甲醇濃度絕對(duì)值增加0.1%，反應(yīng)熱點(diǎn)溫度大約升高5℃，因此要保持原料氣中甲醇濃度恒定。溫度較低時(shí)，甲醇的轉(zhuǎn)化率較低，甲醛的收率也不高，隨著溫度的增加，二者均提高。在300～360℃之間，甲醛單程收率可達(dá)90%左右，但溫度太高，CO收率上升，而甲醛單程收率下降，所以選擇反應(yīng)溫度在350℃左右。

2.2 原料配比

在一定濃度范圍內(nèi)（3%～8%），甲醇在空氣混合氣中的配比對(duì)甲醛和CO收率無(wú)顯著影響，但甲醇操作濃度太低，生產(chǎn)能力受限制。工業(yè)上通常采用在甲醇和空氣混合物爆炸區(qū)下限濃度的最高值下進(jìn)行安全生產(chǎn)，即原料中甲醇的操作濃度一般應(yīng)在6%（體積）左右。氧化反應(yīng)具有高空速、放熱大的特點(diǎn)，若采用流化床反應(yīng)器，可提高甲醇操作濃度，使生產(chǎn)能力大幅度增加。

2.3 接觸時(shí)間

接觸時(shí)間對(duì)產(chǎn)物分布的影響十分明顯，如果接觸時(shí)間太短，則轉(zhuǎn)化率太低；隨著接觸時(shí)間的延長(zhǎng)，甲醇轉(zhuǎn)化率提高，甲醛收率也提高，但是副產(chǎn)物CO和甲酸的收率也提高，所以操作中選擇不能太長(zhǎng)的接觸時(shí)間[3]。即在鐵-鉬催化劑上用過(guò)量空氣氧化甲醇，適宜于在高空速條件下進(jìn)行，常用的接觸時(shí)間為0.2～0.5s。

3.工藝流程

鐵鉬催化甲醇空氣氧化法生產(chǎn)甲醇的工藝流程如圖1所示。甲醇與空氣及循環(huán)尾氣通過(guò)氣化器1氣化加熱后進(jìn)入列管式固定床反應(yīng)器2。在催化劑作用下發(fā)生氧化反應(yīng)，反應(yīng)溫度控制在300～360℃。反應(yīng)氣體離開反應(yīng)器后經(jīng)冷卻器4迅速冷卻，以避免副反應(yīng)發(fā)生。

冷卻器用水冷卻反應(yīng)氣體，產(chǎn)生蒸汽供氣化器用。在反應(yīng)器中甲醇氧化產(chǎn)生的熱量由管間傳熱介質(zhì)帶走，至廢熱鍋爐產(chǎn)生2MPa蒸汽。傳熱介質(zhì)利用熱虹吸作用自然循環(huán)，既回收熱量，又利于控制溫度[4，5]。

經(jīng)冷卻后的反應(yīng)氣體進(jìn)入吸收塔5，氣體中甲醇被逆流而下的工藝水吸收。通過(guò)調(diào)節(jié)噴淋水量，可得到60%以下任何濃度的甲醛水溶液。吸收過(guò)程的熱量和反應(yīng)氣體余熱被吸收塔內(nèi)的冷卻系統(tǒng)帶走。本法所得到的甲醛溶液通常只含0.02%以下的甲酸，無(wú)需再處理即可作為商品。吸收塔頂?shù)奈蠢淠龤怏w小部分放空，其余循環(huán)回到反應(yīng)原料氣中，以提高產(chǎn)品回收率。

四、鐵鉬過(guò)氧化法生產(chǎn)甲醛吸收單元流程優(yōu)化

國(guó)內(nèi)采用鐵鉬過(guò)氧化法生產(chǎn)甲醛的廠家有十余家，比如：山東德州的華魯恒升、青島平度、煙臺(tái)萬(wàn)華、南通江天、浙江愛(ài)麗得、四川樂(lè)山、云南云天化、山西三維等等。筆者曾參與主持某鐵鉬過(guò)氧化法通過(guò)甲醇生產(chǎn)濃度37%-55%的甲醛項(xiàng)目，其吸收單元最初采用雙塔流程，經(jīng)多方論證，采取多種措施，對(duì)該項(xiàng)目進(jìn)行了甲醛吸收單元流程的優(yōu)化，后采用ASPEN PLUS經(jīng)過(guò)模擬核算，轉(zhuǎn)變效率等都有較大幅度的提高。

1.精確控制吸收塔冷卻溫度

在不增大吸收塔內(nèi)濃度梯度的基礎(chǔ)上，要采取有效措施，要盡可能冷卻。但是這種冷卻過(guò)程是當(dāng)塔內(nèi)的濃度呈現(xiàn)連續(xù)性降低時(shí)，吸收的效率才不斷提高，可以在一定程度上認(rèn)為兩者呈非線性反比關(guān)系。但如果冷卻水量過(guò)大，大于吸收甲醛量，將會(huì)導(dǎo)致塔內(nèi)濃度升高過(guò)大，甚至?xí)a(chǎn)生多聚甲醛。在工程實(shí)踐中，筆者所參與項(xiàng)目的冷卻塔上段為板式塔，其主要冷卻部位位于第6塊塔板至第12塊塔板。下段為填料塔的冷卻部位主要位于第二填料段中。提高上段板式塔冷卻效果，可以通過(guò)加裝冷卻泵使冷卻液體在相關(guān)的塔板上進(jìn)行循環(huán)，進(jìn)一步提高冷卻效率，從而使吸收單元的吸收效果得到有效提升。

2.吸收設(shè)備及流程的優(yōu)化改造

在進(jìn)行流程優(yōu)化改造之前，甲醛吸收塔內(nèi)煙損大，導(dǎo)致熱量損失大，轉(zhuǎn)換效率低，這一過(guò)程，主要集中在甲醛從露點(diǎn)溫度降溫過(guò)程中顯熱與水蒸汽的冷凝過(guò)程中釋放的熱量沒(méi)有得到有效利用?？梢钥紤]選用熱量傳導(dǎo)性能更優(yōu)越的新型冷凝塔，提高冷凝冷卻及吸收的效率，從而有效降低各種物質(zhì)和能源的消耗。同時(shí)，還可以考慮使用多段式吸收塔，將以前使用的雙塔流程，改為單塔流程，即下段為填料塔，上段為板式塔，實(shí)現(xiàn)精餾與吸收的耦合運(yùn)行，使得各種物質(zhì)充分接觸，減少過(guò)程中冷卻水與水蒸汽的消耗，從而有效降低能耗，提高吸收效果。

3.優(yōu)化吸收塔尾氣循環(huán)工藝流程

尾氣的循環(huán)利用，是降低生產(chǎn)成本，提高吸收能力，提高企業(yè)效益的重要手段，必須要高度重視尾氣的循環(huán)利用。將吸收塔內(nèi)排放的半數(shù)以上的尾氣作為循環(huán)氣體返回反應(yīng)器，一方面，可以充分利用熱量，減少熱量損失，增加尾氣的綜合利用效率，使甲醛的吸收轉(zhuǎn)化更加徹底；另一方面，可以有效降低因處理尾氣而增加的生產(chǎn)成本。循環(huán)的尾氣可與新鮮空氣混合，可以高比例地提高甲醇的單程轉(zhuǎn)化率。

4.流程優(yōu)化效果分析

利用ASPEN PLUS模擬運(yùn)行結(jié)果如圖2及表1所示，尾氣分離出了大部分的甲醛及氫氣，對(duì)于尾氣的主要成分面言，大多為惰性氣體，比如：氮?dú)獾?。同時(shí)還有少量的水、二氧化碳、氧氣等。經(jīng)過(guò)核算，優(yōu)化后的結(jié)果是：氧醇摩爾比為0.38，比傳統(tǒng)流程要降低約6個(gè)百分點(diǎn)；水蒸氣/甲醇配比-水醇比為0.1615，比優(yōu)化前的1.56降低很多。

對(duì)傳統(tǒng)的鐵鉬過(guò)氧化法生產(chǎn)甲醛吸收單元流程進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，通過(guò)精確控制吸收塔冷卻溫度、對(duì)吸收設(shè)備及流程進(jìn)行優(yōu)化改造、優(yōu)化吸收塔尾氣循環(huán)工藝流程等，經(jīng)過(guò)ASPEN PLUS模擬核算，以上各項(xiàng)優(yōu)化措施，實(shí)現(xiàn)了甲醛的高效吸收與利用，不但降低了生產(chǎn)損耗，而且降低了吸收塔循環(huán)設(shè)備及原料的消耗，達(dá)到了預(yù)期的目的，對(duì)以后甲醛的生產(chǎn)具有較好的借鑒和指導(dǎo)意義。

參考文獻(xiàn)

[1]郝吉鵬.鐵鉬法甲醇氧化制甲醛工藝及過(guò)程控制分析[J].化工技術(shù)與開發(fā)，2013，（03）.

[2]孫繼光.電解銀法與鐵鉬法生產(chǎn)甲醛工藝技術(shù)分析比較[J].化工技術(shù)與開發(fā)，2012，（05） .

[3]王允升，周齊領(lǐng)，朱家驊等.鐵鉬法甲醛工藝原料氣的爆炸極限與裝置的安全設(shè)計(jì)和操作[J].化工設(shè)計(jì)，2003，（03）.

[4]A.P.V.Soares，et al. Methanol selective Oxidation to Formaldehyde over Iron-Molybdate catalysts. Catalysis Reviews . 2005.

煤制甲醇生產(chǎn)工藝范文3

關(guān)鍵詞:煤制乙醇 生產(chǎn)工藝 設(shè)備 方案

中圖分類號(hào):TQ536 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2012)05(a)-0106-01

1 煤制甲醇的化學(xué)生成原理

煤制甲醇的轉(zhuǎn)化過(guò)程是通過(guò)一氧化碳來(lái)進(jìn)行過(guò)渡的,分為兩個(gè)階段:一是一氧化碳生成;二是甲醇合成。

一氧化碳生成是通過(guò)煤高溫氣化來(lái)實(shí)現(xiàn)的,煤在高溫常壓下和氣化劑進(jìn)行反應(yīng),從而生成一氧化碳、氫氣、二氧化碳這三類氣化產(chǎn)物,氣化劑通常是水蒸氣和空氣混合氣。經(jīng)過(guò)高溫氣化反應(yīng)促使煤的氣化,最終產(chǎn)物中的一氧化碳和氫氣都屬于甲醇合成必須的原料,其中的二氧化碳在高溫氣化反應(yīng)中能夠部分的與碳進(jìn)行再次反應(yīng)而生產(chǎn)一氧化碳。當(dāng)然在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的二氧化碳屬于廢氣,但可以利用黑鐵(四氧化三鐵)作為催化劑,加入氫氣進(jìn)行高溫催化循環(huán)反映,該反映可以再次將部分二氧化碳轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)所需的一氧化碳,并最終通過(guò)高壓水吸收法去除殘余的二氧化碳。

第二階段是甲醇合成階段,甲醇合成反映是應(yīng)用了一樣乎他和氫氣的可逆化學(xué)反應(yīng)來(lái)進(jìn)行的,在實(shí)際大批量生產(chǎn)中,需要通過(guò)溫度、壓力和催化劑控制來(lái)實(shí)現(xiàn)最大化(將副反應(yīng)程度將至最低)的生產(chǎn)。合成甲醇的反應(yīng)溫度低,所需壓力低,能耗也低,但溫度低,反應(yīng)速度變慢,所以催化劑是關(guān)鍵因素。合成甲醇原料氣H2/CO的化學(xué)計(jì)量比是2∶1。一氧化碳含量過(guò)高對(duì)溫度控制有害,且能引起羰基鐵在催化劑上的積聚,使催化劑失掉活性,故采用氫氣過(guò)量過(guò)量,H2/CO摩爾比為2.2～3.0較好。

2 煤制甲醇的常規(guī)工藝流程

常規(guī)的煤制甲醇工藝流程主要分為三大階段,分別為氣化、轉(zhuǎn)化和甲醇洗三個(gè)階段,其主要流程如下。

首先是氣化階段。氣化分為以下步驟:(1)煤漿生產(chǎn),煤漿生產(chǎn)時(shí)確保氣化反映水平的重要準(zhǔn)備工作,煤漿的植被需要將焦煤原料磨細(xì),植被成越65%的煤漿,磨煤通常采用濕法,可防止粉塵飛揚(yáng),環(huán)境好；(2)氣化,氣化階段的反應(yīng)時(shí)對(duì)煤漿進(jìn)行簡(jiǎn)單粗制氧化反應(yīng)獲得粗制合成氣的過(guò)程中,該過(guò)程中的溫度應(yīng)當(dāng)控制在1350°C～1400°C,氣壓控制在6.5MPa(G),該企劃反映屬于書劍完成,反應(yīng)生成的熱氣體和熔渣經(jīng)過(guò)激冷水浴后,最終氣體進(jìn)入反映變化流程,熔渣被分離進(jìn)行灰水處理；(3)灰水處理,該工作是對(duì)氣化階段中產(chǎn)生熔渣進(jìn)行二次處理的過(guò)程,需要完成渣水分離、熔渣閃蒸過(guò)濾這亮相工作,分離后的水用作循環(huán)使用,閃蒸制作后過(guò)程中的熱氣體進(jìn)回收熱量用于后續(xù)生產(chǎn),其他溶質(zhì)進(jìn)行出廠的再處理。

其次是轉(zhuǎn)化階段。該階段是煤制甲醇原理中的第二步驟,由氣化碳洗塔來(lái)的粗水煤氣經(jīng)氣液分離器分離掉氣體夾帶的水分后,進(jìn)入氣體過(guò)濾器除去雜質(zhì),然后分成兩股,一部分(約為54%)進(jìn)入原料氣預(yù)熱器與變換氣換熱至305℃左右進(jìn)入變換爐,與自身攜帶的水蒸汽在耐硫變換催化劑作用下進(jìn)行變換反應(yīng),出變換爐的高溫氣體經(jīng)蒸汽過(guò)熱器與甲醇合成及變換副產(chǎn)的中壓蒸汽換熱、過(guò)熱中壓蒸汽,自身溫度降低后在原料氣預(yù)熱器與進(jìn)變換的粗水煤氣換熱,溫度約335℃進(jìn)入中壓蒸汽發(fā)生器,副產(chǎn)4.0MPa蒸汽,溫度降至270℃之后,進(jìn)入低壓蒸汽發(fā)生器溫度降至180℃,然后進(jìn)入脫鹽水加熱器、水冷卻器最終冷卻到40℃進(jìn)入低溫甲醇洗吸收系統(tǒng)。

最后是甲醇洗階段。該階段是完成能源應(yīng)用型甲醇生產(chǎn)的必要階段,通過(guò)吸收系統(tǒng)來(lái)處理轉(zhuǎn)化階段反映后氣體中的二氧化碳、硫化物、水蒸汽和其他微量雜質(zhì),該階段主要包括以下系統(tǒng):(1)吸收系統(tǒng),吸收系統(tǒng)是該階段生產(chǎn)中最為核心的系統(tǒng),完成非相關(guān)性氣體和雜志的吸收,一般生產(chǎn)中會(huì)采用兩套系統(tǒng)來(lái)分別處理變化氣和為變化氣；(2)溶液再生系統(tǒng),該系統(tǒng)完成非相關(guān)性氣體和雜質(zhì)的最終處理,從高壓閃蒸器上部和底部分別產(chǎn)生的無(wú)硫甲醇富液和含硫甲醇富液進(jìn)入H2S濃縮塔,進(jìn)行閃蒸汽提,甲醇富液采用低壓氮?dú)馄?高壓閃蒸器下部的含硫甲醇富液從塔中部進(jìn)入,塔底加入的氮?dú)鈱O2汽提出塔頂,經(jīng)氣提氮?dú)饫鋮s器回收冷量后,作為尾氣高點(diǎn)放空,富H2S甲醇液自H2S濃縮塔底出來(lái)后進(jìn)熱再生塔給料泵加壓,甲醇貧液冷卻器換熱升溫進(jìn)甲醇再生塔頂部,分離出的酸性氣體去硫回收裝置,最終的廢水進(jìn)入污水系統(tǒng)進(jìn)行處理；(3)甲醇最終合成。

3 煤制甲醇常規(guī)工藝的經(jīng)濟(jì)性和安全性考量

首先是生產(chǎn)流程的經(jīng)濟(jì)性問(wèn)題,在不考慮目前甲醇最為能源引用的市場(chǎng)狀態(tài),僅考慮該類生產(chǎn)流程的經(jīng)濟(jì)性來(lái)說(shuō),可以從原料應(yīng)用、生產(chǎn)過(guò)程能源的純投入、設(shè)備成本投入、廢物廢料再處理成本投入幾個(gè)角度來(lái)進(jìn)行說(shuō)明:(1)原料應(yīng)用方面,能源用甲醇生產(chǎn)已經(jīng)排除了傳統(tǒng)的乙炔水合法和發(fā)酵法,利用煤作為原料進(jìn)行規(guī)?；a(chǎn)更具可行性,現(xiàn)階段用煤作為原料進(jìn)行甲醇生產(chǎn)是最經(jīng)濟(jì)、最可靠的一種方式；(2)生產(chǎn)能源的純投入,目前煤制甲醇的研究已經(jīng)逐步成熟,生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)于高溫氣體余熱的再利用已經(jīng)相當(dāng)完善,而且生產(chǎn)過(guò)程中的加高溫加熱過(guò)程所需的熱量相對(duì)于煤炭其他類型的生產(chǎn)消耗更少,切廢棄物的產(chǎn)出也更少；(3)設(shè)備成本投入,目前國(guó)內(nèi)煤制甲醇技術(shù)已經(jīng)毋庸置疑,技術(shù)性投資基本不屬于需要考慮的問(wèn)題,本身生產(chǎn)過(guò)程中的能源需求又很低,整體的設(shè)備運(yùn)行和維護(hù)的成本相當(dāng)?shù)土?4)廢物廢料處理成本,從上述的工藝流程介紹中可以了解到,煤制甲醇生產(chǎn)過(guò)程中的廢料是需要進(jìn)行二次處理,其中部分用于二次生產(chǎn),部分用于污染處理,相對(duì)于煤炭能源的直接利用來(lái)說(shuō),廢料處理上的成本幾乎可以忽略。

其次是安全性的考慮,煤制甲醇的安全性考慮主要在于環(huán)境安全因素方面,相對(duì)于類型相似的煤制天然氣來(lái)說(shuō),煤制甲醇和煤制天然氣中較為突出的煤制烯烴來(lái)說(shuō),生產(chǎn)過(guò)程中的副產(chǎn)水消耗較少、廢氣產(chǎn)出較少,無(wú)論從自然資源占用還是污染物產(chǎn)出方面,煤制甲醇都有更高的優(yōu)勢(shì)。

參考文獻(xiàn)

[1] 曾紀(jì)龍.大型煤制甲醇的氣化與合成工藝選擇[J].化工技術(shù)經(jīng)濟(jì),2005(7).

[2] 李永生.煤制甲醇項(xiàng)目的可行性分析[J].同煤科技,2005(1).

[3] 陳銀生,應(yīng)于舟.采用AspenPlus軟件對(duì)德士古煤氣合成甲醇工藝中CO變換工段的模擬[J].皮革化工,2005(6).

煤制甲醇生產(chǎn)工藝范文4

論文摘要:文章介紹了久泰能源科技有限公司的節(jié)能實(shí)施方法,即明確節(jié)能目標(biāo),責(zé)任落實(shí)到人,以科技進(jìn)步、技術(shù)革新為手段,尋求節(jié)能工作的重大突破。此外還介紹了久泰能源科技有限公司節(jié)能改造的技改項(xiàng)目和成果。久泰能源已經(jīng)成為我國(guó)能源多元化領(lǐng)域的開拓者和領(lǐng)跑者,節(jié)能降耗,采用新工藝、新設(shè)備、新技術(shù),必將帶來(lái)更大的社會(huì)效益。 

 

 一、 企業(yè) 基本情況 

 

久泰能源科技有限公司成立于2002年,是以新型綠色能源二甲醚為主導(dǎo)產(chǎn)品的國(guó)家重點(diǎn)高新技術(shù)企業(yè)。 

公司主要以煤炭為原料生產(chǎn)甲醇和二甲醚,節(jié)能工作對(duì)企業(yè) 發(fā)展 具有重要的 經(jīng)濟(jì) 意義和現(xiàn)實(shí)意義。公司成立以來(lái),將科技進(jìn)步和技術(shù)革新作為節(jié)能降耗的突破點(diǎn),堅(jiān)持能源開發(fā)與資源節(jié)約并舉,積極探索和實(shí)施循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式。公司通過(guò)采用汽輪機(jī)直接拖動(dòng)壓縮機(jī)技術(shù),采用先進(jìn)技術(shù)改造傳統(tǒng)造氣工藝和裝置,集中回收了廢氣、廢熱,降低了煤、電、水的消耗,使各項(xiàng)消耗指標(biāo)處于同行業(yè)領(lǐng)先水平。 

二甲醚是國(guó)際上公認(rèn)的新型清潔能源,是理想的石油替代燃料,將我國(guó)豐富的煤炭資源轉(zhuǎn)化為二甲醚潔凈燃料,對(duì)解決我國(guó)石油戰(zhàn)略稀缺資源短缺、保護(hù)環(huán)境、保證經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展具有重要的戰(zhàn)略意義。公司自主研發(fā)的“液相法復(fù)合酸脫水催化生產(chǎn)二甲醚”工藝從 工業(yè) 生產(chǎn)的角度解決了二甲醚生產(chǎn)過(guò)程中的世界性難題,特別是液相復(fù)合酸脫水催化劑的研制和冷凝分離技術(shù)較好地解決了傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝產(chǎn)品提純成本高、投資昂貴的缺點(diǎn),投資降低1/2,生產(chǎn)成本降低1/3以上,可實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)環(huán)保型車用和民用燃料的需求,有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。經(jīng)山東省科技廳組織專家進(jìn)行鑒定,達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。 

 

二、節(jié)能降耗的主要做法 

 

(一)明確節(jié)能目標(biāo),責(zé)任落實(shí)到人 

節(jié)約能源不僅是企業(yè)提升自身競(jìng)爭(zhēng)力的重要手段,也是企業(yè)必須履行的社會(huì)責(zé)任。公司與臨沂市政府、羅莊區(qū)政府分別簽訂了《年度節(jié)能目標(biāo)責(zé)任書》,確定了年度節(jié)能0.66萬(wàn)噸標(biāo)煤的目標(biāo),并根據(jù)節(jié)能目標(biāo)制定了 科學(xué) 詳細(xì)的節(jié)能方案,將節(jié)能工作落實(shí)到了實(shí)處。同時(shí)公司將節(jié)能工作列入了績(jī)效管理的范疇,與各級(jí)部門負(fù)責(zé)人分級(jí)簽訂目標(biāo)責(zé)任書,實(shí)行節(jié)約獎(jiǎng)勵(lì)、超標(biāo)處罰的激勵(lì)機(jī)制,不但將節(jié)能責(zé)任落實(shí)到了每一個(gè)人,而且充分調(diào)動(dòng)了各級(jí)人員節(jié)能的工作積極性。 

 

(二)以科技進(jìn)步、技術(shù)革新為手段,尋求節(jié)能工作的重大突破 

科技進(jìn)步和技術(shù)革新在社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展中起著巨大作用。作為能源化工企業(yè),節(jié)能工作的關(guān)鍵在于能否運(yùn)用科技進(jìn)步和技術(shù)革新手段改造傳統(tǒng)落后的工藝、設(shè)備,實(shí)現(xiàn)資源利用的最大化。作為國(guó)家級(jí)重點(diǎn)高新技術(shù)企業(yè),久泰能源科技有限公司擁有一大批行業(yè)中高端技術(shù)人才,并一直致力于對(duì)現(xiàn)有生產(chǎn)工藝流程的優(yōu)化和改造,公司通過(guò)實(shí)施系列技術(shù)改造,單位產(chǎn)品能耗降穩(wěn)居行業(yè)領(lǐng)先水平。 

1.汽輪機(jī)直接拖動(dòng)壓縮機(jī)技術(shù)的應(yīng)用。公司現(xiàn)有4m32型氣體壓縮機(jī)6臺(tái),單機(jī)功率為2500kw。我公司在行業(yè)內(nèi)創(chuàng)新性地采用了汽輪機(jī)直接拖動(dòng)壓縮機(jī)技術(shù),將其中4臺(tái)壓縮機(jī)改電機(jī)拖動(dòng)為汽輪機(jī)直接拖動(dòng),減少了汽輪機(jī)在發(fā)電過(guò)程中能量損耗。發(fā)電廠廠用電按15%計(jì),4臺(tái)壓縮機(jī)改電機(jī)拖動(dòng)為汽輪機(jī)直接拖動(dòng)后,僅此一項(xiàng)年可減少能量損耗折電量1200萬(wàn)千瓦時(shí),折合標(biāo)準(zhǔn)煤4800噸。

2.“三廢”回收再利用改造的實(shí)施。公司是以無(wú)煙煤為原料生產(chǎn)甲醇,然后再用甲醇合成二甲醚的化工生產(chǎn)企業(yè),現(xiàn)已建成投產(chǎn)的二甲醚裝置,裝置均采用了固定層間歇煤制氣工藝技術(shù)。該技術(shù)在原料工段中,有部分煤矸石產(chǎn)生;在制氣過(guò)程中,產(chǎn)生部分廢渣和吹風(fēng)氣;在甲醇合成過(guò)程中有部分馳放氣產(chǎn)生。煤矸石、造氣廢渣雖然不符合生產(chǎn)工藝需求,但本身仍含有一定的熱量。吹風(fēng)氣、馳放氣中含有較多的可燃成分,主要為氫氣、甲烷和一氧化碳等,這些可燃?xì)怏w成分含有很高的熱值,如果直接放空排入大氣不僅造成環(huán)境污染,而且造成大量的資源和能源浪費(fèi)。 

為了實(shí)現(xiàn)能源節(jié)約和環(huán)境保護(hù),也為了降低成本,提高 經(jīng)濟(jì) 效益,公司投資1200萬(wàn)元,啟動(dòng)了“三廢”回收利用技術(shù)改造項(xiàng)目,在原有兩套生產(chǎn)裝置的基礎(chǔ)上新增了“三廢”回收鍋爐一套,將造氣工序產(chǎn)生的爐渣、原料工段篩選出來(lái)的煤矸石、造氣爐產(chǎn)生的吹風(fēng)氣、合成工段產(chǎn)生的弛放氣等通過(guò)三廢鍋爐進(jìn)行回收再利用。技術(shù)改造實(shí)施后,“三廢爐”每小時(shí)可生產(chǎn)壓力為3.82mpa、溫度為450℃的過(guò)熱蒸汽20噸,取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。 

3.加強(qiáng)節(jié)水管理,提高水資源的利用率。公司現(xiàn)有6套循環(huán)水裝置,分別對(duì)造氣、合成、精餾、壓縮等不同工段工藝?yán)鋮s用水實(shí)現(xiàn)閉路循環(huán),正常生產(chǎn)中僅向系統(tǒng)補(bǔ)加部分因揮發(fā)等造成的損失水量,大大降低了一次水用量。最近,公司投資近400萬(wàn)元新上生化和化學(xué)處理法廢水處理站一座,處理能力設(shè)計(jì)80 m3/h,已投入運(yùn)行。廢水處理站運(yùn)行后將生產(chǎn)廢水全部處理達(dá)標(biāo)排放。廢水經(jīng)處理后,部分作為造氣污水冷水補(bǔ)水,部分作為煤場(chǎng)噴灑用水等,實(shí)現(xiàn)廢水綜合利用?，F(xiàn)廢水排放量降到50 m3/h左右,比投運(yùn)前減少20m3/h,降低了一次水用量,年增效益20.9萬(wàn)元。 

4.對(duì)鍋爐引風(fēng)機(jī)、給水泵等設(shè)備新上變頻調(diào)速裝置,提高了設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性,降低了電耗。通過(guò)以上措施的實(shí)施,取得了顯著的節(jié)能效果。綜合能耗比去年降低2.05%,實(shí)現(xiàn)節(jié)能量0.90萬(wàn)噸標(biāo)煤。 

 

三、新的節(jié)能計(jì)劃 

 

為進(jìn)一步提高資源綜合利用率,促進(jìn) 企業(yè) 經(jīng)濟(jì)與資源環(huán)境的協(xié)調(diào) 發(fā)展 ,今年公司確定了節(jié)能總體目標(biāo):精甲醇綜合能耗比2008年下降3%,力爭(zhēng)4%,完成節(jié)約量1.32萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤(比2005年)),達(dá)到國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平。將主要采取以下措施: 

1.繼續(xù)建立健全節(jié)能降耗的管理和工作機(jī)制,進(jìn)一步強(qiáng)化目標(biāo)責(zé)任的落實(shí),并將其納入經(jīng)營(yíng)監(jiān)督、財(cái)務(wù)核算和監(jiān)察審計(jì)的范疇,與年度考核掛鉤。對(duì)節(jié)能降耗工作目標(biāo)和項(xiàng)目完成情況進(jìn)行嚴(yán)格考核,對(duì)責(zé)任單位及其領(lǐng)導(dǎo)實(shí)行問(wèn)責(zé)制督促落實(shí)。 

2.計(jì)劃對(duì)耗能重點(diǎn)設(shè)備鍋爐進(jìn)行工藝自動(dòng)調(diào)優(yōu)控制,提高燃燒效率,實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。 

3.計(jì)劃對(duì)35t混燃鍋爐進(jìn)行系統(tǒng)改造。改造后將增加鍋爐產(chǎn)蒸汽量,進(jìn)一步提高余熱回收利用率。 

4.進(jìn)一步加強(qiáng)生產(chǎn)管理,優(yōu)化系統(tǒng)工藝,保證系統(tǒng)長(zhǎng)周期運(yùn)轉(zhuǎn);及時(shí)供應(yīng)適應(yīng)造氣爐工藝條件的煤種,穩(wěn)定煤種;原料加工部門提高加工質(zhì)量,確保造氣爐爐穩(wěn)定,提高單爐產(chǎn)氣量,降低煤耗。 

 

四、結(jié)語(yǔ) 

煤制甲醇生產(chǎn)工藝范文5

黑龍江省七臺(tái)河市是一座因煤而生的城市，因煤炭資源豐富，從而衍生煤化工企業(yè)，近年來(lái)，隨著煤化工企業(yè)的新興和蓬勃發(fā)展，存在的消防安全隱患逐漸突出，煤化工企業(yè)災(zāi)害事故呈現(xiàn)出突發(fā)性、連續(xù)性、復(fù)雜性特點(diǎn)。

1 煤化工企業(yè)工藝流程及火災(zāi)危險(xiǎn)性

（1）煤化工企業(yè)主要包括煉焦、煤焦油加氫、焦化煤氣制取甲醇、苯加氫等生產(chǎn)工藝。（2）煤焦油加氫。對(duì)煤焦油減壓分離、加氫精制和裂化處理，存在煤焦油、瀝青、柴油、氫氣、硫化氫、甲醇、氨水等易燃易爆和有毒物質(zhì)。（3）焦化煤氣制取甲醇。焦?fàn)t煤氣經(jīng)過(guò)焦?fàn)t氣壓縮、脫硫、轉(zhuǎn)化、合成氣壓縮、甲醇合成、甲醇精餾合成甲醇。甲醇，具有揮發(fā)性、流動(dòng)/擴(kuò)散性、高易燃性等。（4）苯加氫。利用焦化粗苯與氫氣分別在催化劑的作用下發(fā)生加氫反應(yīng)，去除粗苯中的硫、氮、烯烴、苯乙烯等雜質(zhì)，然后通過(guò)萃取蒸餾得到純度較高的苯、甲苯、二甲苯的化工裝置。（5）生產(chǎn)工藝中，在高溫、高壓下生產(chǎn)的煤焦油、粗苯、純苯、甲苯、二甲苯、甲醇、酚、萘等20多種產(chǎn)品，多為易燃、易爆物質(zhì)。生產(chǎn)貯存場(chǎng)所的設(shè)備、管道存有大量易燃易爆性原料或產(chǎn)品，發(fā)生泄漏或受熱后膨脹易形成爆炸。生產(chǎn)裝置高度的連續(xù)性，易形成連續(xù)爆炸，裝置內(nèi)存易流淌擴(kuò)散易燃易爆性液體和氣體，易形成大面積流淌火。生產(chǎn)設(shè)備跨度大且分布密集，孔洞較多，管線縱橫，易形成立體火災(zāi)，一旦發(fā)生火災(zāi)爆炸事故，后果十分嚴(yán)重。

2 現(xiàn)存消防安全突出問(wèn)題

（1）個(gè)別規(guī)劃選址已不能滿足消防安全現(xiàn)實(shí)需要。隨著城區(qū)范圍的擴(kuò)大，早期建成的煤焦化企業(yè)部分工段臨近居民區(qū)，已不符合規(guī)劃選址要求。（2）企業(yè)消防安全責(zé)任制落實(shí)不到位。個(gè)別企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)和部分員工消防安全意識(shí)淡薄，消防安全素質(zhì)不高，各級(jí)各崗位消防安全責(zé)任不落實(shí)。（3）企業(yè)自防自救能力差。未按規(guī)定要求建立企業(yè)專職消防隊(duì)伍，并儲(chǔ)備備用泡沫滅火劑。鑒于煤化工企業(yè)生產(chǎn)工藝和火災(zāi)撲救的特殊性和專業(yè)性，應(yīng)按《消防法》規(guī)定建立企業(yè)專職消防隊(duì)伍。并按照國(guó)家消防技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求，儲(chǔ)備備用泡沫滅火劑。

3 已采取的針對(duì)性工作措施

（1）強(qiáng)化檢查，嚴(yán)格規(guī)范管理。近幾年，支隊(duì)以清楚掌握全市煤化工企業(yè)消防安全現(xiàn)狀，掌握企業(yè)火災(zāi)防控措施、滅火救援準(zhǔn)備、滅火實(shí)戰(zhàn)能力、多次會(huì)同市安監(jiān)等行業(yè)主管部門，多次深入煤化工企業(yè)進(jìn)行檢查、指導(dǎo)，規(guī)范消防安全管理，幫助企業(yè)制定切實(shí)可行的整改計(jì)劃，推進(jìn)火災(zāi)隱患整改，取得了明顯成效。在監(jiān)督管理過(guò)程中，按照《消防法》等有關(guān)法律法規(guī)，針對(duì)一些嚴(yán)重隱患且又一直未能整改的，消防部門已依法下達(dá)法律文書，并上報(bào)政府予以停產(chǎn)停業(yè)進(jìn)行整改火災(zāi)隱患。（2）加強(qiáng)消防培訓(xùn)，提高安全技能。支隊(duì)組織專門人員深入每一家煤化工企業(yè)開展常態(tài)化的消防安全培訓(xùn)和講座，指導(dǎo)并聯(lián)合組織消防安全疏散和滅火演練，提高企業(yè)消防安全管理能力和各崗位人員消防技能和消防安全素質(zhì)。（3）提請(qǐng)政府印發(fā)了《七臺(tái)河市重特大火災(zāi)事故應(yīng)急預(yù)案》，明確了應(yīng)急救援總指揮部的人員組成及職責(zé)分工和社會(huì)各救援力量及相關(guān)單位的職責(zé)作用，將煤化工企業(yè)火災(zāi)撲救納入社會(huì)應(yīng)急救援聯(lián)動(dòng)體系聯(lián)習(xí)會(huì)議和滅火救援專家組聯(lián)席會(huì)議的重要議題，探討提高煤化工企業(yè)火災(zāi)撲救的對(duì)策。當(dāng)轄區(qū)煤化工企業(yè)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，立即啟動(dòng)社會(huì)應(yīng)急救援聯(lián)動(dòng)預(yù)案，各社會(huì)應(yīng)急救援力量、相關(guān)部門單位及滅火救援專家組立即趕赴現(xiàn)場(chǎng)、參與指揮，為火災(zāi)撲救提供物質(zhì)保障和技術(shù)支持。通過(guò)以上措施，我市煤化工企業(yè)消防安全管理水平不斷提高，有效預(yù)防了火災(zāi)及爆炸事故的發(fā)生，確保了全市消防安全形勢(shì)的持續(xù)穩(wěn)定。

煤制甲醇生產(chǎn)工藝范文6

關(guān)鍵詞：甲醇合成； 催化劑； 升溫還原

0 引言

以煤基甲醇體系為核心的能源化工作為我國(guó)二十一世紀(jì)化學(xué)工業(yè)發(fā)展的方向，正為越來(lái)越多的人認(rèn)識(shí)并逐漸成為事實(shí)。近年來(lái)在國(guó)際高油價(jià)推動(dòng)下，我國(guó)各地正興建大批低壓甲醇裝置，且越來(lái)越大。與此同時(shí)，以甲醇為原料制烯烴（MTP、MTO）、制氫MTH、制油MTG、MTL以及甲醚、二甲醚等項(xiàng)目也在令人矚目地展開或熱議中。

作為催化產(chǎn)能的助劑，觸媒的選型和升溫還原已成為甲醇生產(chǎn)中的重中之重。

1 甲醇合成催化劑的介紹

我公司選用的是四川成都通用的工藝和反應(yīng)器，其推薦的催化劑為南化院的C307和西南院的XNC98。作為國(guó)產(chǎn)催化劑的兩大主流產(chǎn)品，憑其優(yōu)秀的產(chǎn)品性能和高性價(jià)比贏得了國(guó)內(nèi)大部分市場(chǎng)。

1.1 XNC98型甲醇合成催化劑

XNC98型合成甲醇催化劑是西南化工研究設(shè)計(jì)院研制開發(fā)的產(chǎn)品，是一種高活性、高選擇性的新型催化劑。用于低溫低壓下由碳氧化物與氫合成甲醇?？蛇m用于各種類型的甲醇合成反應(yīng)器。具有低溫活性高、熱穩(wěn)定性好的特點(diǎn)。常用的操作溫度為200～290℃，操作壓力5.0～10.0MPa?？蓮V泛適用于各種原料生產(chǎn)的合成氣，特別適用于CO2含量較高的合成氣。

a催化劑主要物理性質(zhì)

外觀： 有黑色金屬光澤的圓柱體

外形尺寸（直徑×高），mm： 5×（4.5～5）

堆密度，Kg/L： 1.3～1.5

徑向抗壓碎強(qiáng)度，N/cm： ≥200

b催化劑化學(xué)組成

催化劑主要化學(xué)組成列于下表：

c催化劑的活性

按本催化劑質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，在下述活性檢驗(yàn)條件下：

催化劑裝量： 4mL 粒度： 20目～40目

反應(yīng)壓力： 5.00±0.05MPa 空速： 10000±300h-1

反應(yīng)溫度： 230±1℃、250±1℃

氣體組成： CO 12×10-2～15×10-2， CO2 3×10-2～8×10-2

惰性氣體 7×10-2～10×10-2， 其余為H2。

催化劑活性為：

230℃時(shí)，催化劑的時(shí)空收率≥1.20Kg/L·h；

250℃時(shí)，催化劑的時(shí)空收率≥1.55Kg/L·h。

d催化劑的使用壽命

在正常條件下運(yùn)轉(zhuǎn)壽命為2年以上。

1.2 C307型合成甲醇催化劑

C307型合成甲醇催化劑是南京化工集團(tuán)研究院研制生產(chǎn)的產(chǎn)品，通過(guò)優(yōu)化催化劑組分配方和制備工藝，進(jìn)一步提高了催化劑的時(shí)空產(chǎn)率、選擇性和熱穩(wěn)定性，制得的C307型中低壓合成甲醇催化劑達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。該催化劑已在國(guó)內(nèi)十多家甲醇廠應(yīng)用，經(jīng)濟(jì)效益顯著。該型號(hào)產(chǎn)品具有原料適應(yīng)性能強(qiáng)的特點(diǎn)，可運(yùn)用于各種原料（天然氣、石油、煤、工業(yè)尾氣等）的低、中壓合成甲醇流程

a催化劑主要物理性質(zhì)

外觀： 兩端為球面的黑色圓柱體

外形尺寸（直徑×高），mm： 5×（4.5～5）

堆密度，Kg/L： 1.4～1.6 kg/l，

比表面 m2/g 90～110 m2/g

b催化劑化學(xué)組成

催化劑主要化學(xué)組成列于下表：

c催化劑技術(shù)指標(biāo)

初活性：（甲醇時(shí)空產(chǎn)率） ≥1.3克/毫升催化劑·小時(shí)

耐熱后活性：（甲醇時(shí)空產(chǎn)率） ≥1.0克/毫升催化劑·小時(shí)

徑向抗壓碎力： ≥205 N/ cm

還原后體積收縮率

d 適用操作條件

操作溫度： 190℃-300℃

最佳溫度： 205℃ ～265℃

操作壓力： 3MPa～15MPa

適用空速： 4 O00h～～20 O00h

1.3國(guó)外的甲醇催化劑

托普索公司生產(chǎn)的MK-121口碑最好，另外南方化學(xué)公司、ICI公司的產(chǎn)品性能都要優(yōu)于國(guó)內(nèi)催化劑，特別是選擇性方面.國(guó)內(nèi)催化劑初期活性與國(guó)外相差不大，后期活性衰退較快，壽命較短，但其性價(jià)比還是非常可觀的。另外催化劑的性能與生產(chǎn)工藝、操作人員水平、設(shè)計(jì)水平、反應(yīng)器均有直接的關(guān)系，因此，國(guó)內(nèi)大部分的甲醇生產(chǎn)企業(yè)大都選用國(guó)產(chǎn)甲醇催化劑。

2 催化劑的升溫還原（以XNC98為例）

甲醇催化劑一般為銅系催化劑。 催化劑升溫還原過(guò)程是保證催化劑在生產(chǎn)中具有良好活性，延長(zhǎng)使用時(shí)間非常關(guān)鍵的步驟，因此應(yīng)引起足夠的重視。甲醇催化劑一般采用氫氣作為還原劑，催化劑中主要是氧化銅被還原。氧化銅的還原是強(qiáng)放熱反應(yīng)。反應(yīng)式為：

CuO + H2 ==== Cu + H2O + 86.7KJ/mol

還原過(guò)程必須控制好溫度以獲得最好的活性。還原反應(yīng)是用氫氣或H2與CO的混合物在惰性氣體如N2或天然氣氣氛中進(jìn)行。

⑴ 還原氣體的要求：

O2

CO

CO2

H2

S

NH3

不飽和烴 痕量

并且，不含有氯及重金屬等使催化劑中毒的物質(zhì)。

⑵ 還原條件

壓力 0.5MPa（表壓）

溫度 最高230℃

空速 900～3000h-1

還原氣 含1×10-2 H2（或CO+H2）的N2或脫硫天然氣

整個(gè)升溫還原過(guò)程耗時(shí)約為60～70小時(shí)。

⑶ 還原操作

① 催化劑在升溫還原前應(yīng)對(duì)系統(tǒng)試漏，然后用氮?dú)饣蛎摿蛱烊粴獯党到y(tǒng)至氧含量低于0.1×10-2，并升壓至預(yù)定壓力。

②還原操作程序（供參考）

③ 在還原過(guò)程中必須嚴(yán)密監(jiān)視床層溫度（或出口溫度）的變化，當(dāng)床層溫度急劇上升時(shí)，必須立即停止或減少氫（或CO+H2）的氣量；加大氣體循環(huán)量；斷蒸汽噴射器蒸汽；置換、降低汽包壓力等措施進(jìn)行處理。

④ 還原過(guò)程的關(guān)鍵是控制還原反應(yīng)的速度，還原反應(yīng)速度主要與氫濃度和溫度有關(guān)。因此要嚴(yán)格控制氫濃度在允許范圍內(nèi)，并要求升溫平穩(wěn)、出水均勻。

⑤ 在還原過(guò)程中應(yīng)遵守“提氫不提溫、提溫不提氫”的原則。

⑥ 還原過(guò)程中，出水量約為催化劑重量的17×10-2～19×10-2，其中物理水占3×10-2～6×10-2，化學(xué)水占12×10-2～14×10-2。如果還原氣含CO，則生成的水較小。測(cè)量排出水量，是鑒別還原是否完全的一個(gè)手段。

⑦ 還原終點(diǎn)的判斷：當(dāng)反應(yīng)器出口氣中H2或CO+H2的濃度接近于進(jìn)口氣濃度時(shí)，即不再消耗H2（或CO+H2），也不再產(chǎn)生水時(shí)，則為催化劑還原終點(diǎn)，就可以認(rèn)為催化劑基本上還原好了。

⑧ 還原結(jié)束后，待催化劑床層溫度在210～220℃穩(wěn)定后，引入合成氣，控制每小時(shí)升壓速度≤設(shè)計(jì)操作壓力的10%，防止床層溫度升高過(guò)快，使催化劑中Cu晶粒燒結(jié)。

3 催化劑的毒物

硫：進(jìn)入環(huán)路的合成氣硫含量以H2S計(jì)

氯：任何形態(tài)的氯化物（游離Cl2或化合態(tài)）都是極強(qiáng)的毒物。要求合成氣中基本不含有氯，而且絕對(duì)不允許它進(jìn)入任何一個(gè)有工藝氣體經(jīng)過(guò)的設(shè)備。特別應(yīng)注意，在裝置安裝、試車和維修過(guò)程中，不能用氯化物作溶劑或除油劑而進(jìn)入合成氣生產(chǎn)工序和合成環(huán)路中。

金屬：重金屬或堿金屬、砷以及羰基鐵都會(huì)使催化劑中毒。應(yīng)將設(shè)備和管道都徹底除銹，以減少羰基鐵生成。羰基鐵在合成甲醇反應(yīng)溫度下，分解成的活性鐵沉積于催化劑表面，將增加副產(chǎn)物烴類化合物生成并加速甲烷化反應(yīng)。

油：油沉積于催化劑表面，會(huì)堵塞催化劑孔隙、使催化劑減活。因此對(duì)入塔前的氣體要加強(qiáng)油的分離、過(guò)濾，防止進(jìn)入催化劑床層中。

4 甲醇行業(yè)的前景

甲醇是除合成氨之外，惟一可由煤經(jīng)氣化而大規(guī)模合成的重要化工原料。甲醇可廣泛用于醫(yī)藥、農(nóng)藥、染料、合成纖維、合成樹脂和合成塑料等工業(yè)，并且還是很有發(fā)展前景的液體燃料。當(dāng)今石油資源日益短缺，石油價(jià)格急劇攀升，因此充分利用我國(guó)豐富的煤炭資源，發(fā)展合成甲醇具有十分重要的意義。

[參考資料]

[1] XNC98催化劑產(chǎn)品說(shuō)明書