煤制甲醇气化工艺选择探究

张晓卫 师泽(陕西华电榆横煤化工有限公司， 陕西 榆林 719000)

煤制甲醇气化工艺选择探究

张晓卫 师泽(陕西华电榆横煤化工有限公司， 陕西 榆林 719000)

甲醇是一种基本的、优质的、用途广泛的化工原料，可以用于多种化工产品的制取，我国对于甲醇的需求量较大。中国拥有丰富的煤资源，用煤制取甲醇是一种比较好的选择，具有良好的发展前景。在煤制甲醇的过程中，其工艺要求有满足效率高、稳定性高、技术成熟、污染低等内容。基于此，本文首先讨论了煤制甲醇气化工艺选择的五大原则，然后对几种煤制甲醇气化工艺进行分析和对比，以期为煤制甲醇气化工艺的选择提供参考。

煤制甲醇；煤气化；甲醇；工艺；选择

作为一种常见的、基本的、用途广泛的、优质的化工原料和燃料，甲醇可以用于多种化工产品的制取。中国拥有较为丰富的煤炭资源，因此利用煤来制取甲醇的生产方式应用比较广泛。下面，本文先从煤制甲醇气化工艺选择的原则入手，再对几种具有代表性、应用广泛的煤制甲醇气化工艺进行分析与对比。

1 煤制甲醇气化工艺选择的原则

煤制甲醇气化工艺的选择，关系着甲醇的生产效率，影响整个生产系统的稳定。因此，在煤气化技术的选择上，要优先选择效率高、能耗低、成熟可靠、安全稳定、污染低的气化工艺。煤制甲醇气化工艺的选择应考虑以下五大原则：

(1)安全环保性。因其固有的特性，煤在煤化工生产的过程中，会产生煤渣、煤灰、废气等，处理难度比较大，且处理不当，将对环境产生不良的影响。因此，在煤制甲醇气化工艺选择时，应考虑安全环保的原则，实现清洁生产，降低“三废”的排放。

(2)适用性。我国幅员辽阔，不同的地区所拥有的煤矿资源、煤储存量等具有一定的差异，因此应考虑到适用性的原则，按照地区的条件、实际情况，“因地制宜”的进行煤制甲醇气化工艺的选择。

(3)先进性。为了提高市场的竞争力，在进行煤制甲醇气化工艺的选择时，生产企业应考虑先进性的原则，采用国内外先进的煤制甲醇气化工艺技术，不断进行创新，提高生产效率。

(4)可靠性。为了保证生产系统安全、稳定、持续的运行，在进行煤制甲醇气化工艺的选择时，要考虑到可靠性的原则，选择安全成熟、稳定可靠的气化工艺，确保产品的质量和生产效率。

(5)经济性。为了提高生产效益，在进行煤制甲醇气化工艺的选择时，要考虑经济性的原则，尽量选择能耗低、成本低的气化工艺。

2 常见煤制甲醇气化工艺分析比较

2.1 我国开发的干法粉煤气化工艺

HT一L(航天炉)气化技术和西安热工院两段式干煤粉加压气化技术是具有代表性的我国开发的干法粉煤气化工艺。

(1)安全环保性。生产得到的甲醇产品质量较好，产生的灰渣可以被综合利用，且生产过程中不会生成焦油等污染环境的物质。(2)适用性。适用性较高，无烟煤、高灰熔点煤等多种煤都可以作为生产的原材料。(3)先进性。采用西安热工院两段式干煤粉加压气化工艺，得到的合成气中，CO+H2可以达到90%以上，实现了98%的碳转化率。(4)可靠性。可靠性还有待验证，因为该两种气化工艺还未经过长期工业化装置的运行进行检验。(5)经济性。利用氮气进行煤粉的输送，增加了甲醇合成时的弛放气量；此外，工艺设备采取水冷壁结构，工作压力约4MPa，造价、维修、保养的成本较低，烧嘴寿命长，管理方便，维护工作量较低。

2.2 由国外所引进的干法粉煤气化工艺

GSP煤气化技术和Shell粉煤气化是具有代表性的、由国外所引进的干法粉煤气化工艺。

(1)安全环保性。由国外所引进的干法粉煤气化工艺生产出的粗煤气中，没有焦油、酚、萘等污染性物质；熔渣采用液态的排放方式，有效的减少了灰渣对环境的污染，且其可以作为水泥配料被综合利用；废水、废渣处理难度低，安全环保性较高。(2)适用性。气化温度较高，因此可以采用高灰熔点煤等多种煤作为生产原材料；原材料煤是以粉状入炉，微粒可以独自实现气化，因此有效避免了黏结现象的发生。(3)先进性。这两种气化工艺的生产温度通常在1400℃到1700℃之间，气化效率也比较高，得到的合成气中，无重烃，甲烷含量少于0.1%，CO+H2可以达到90%以上，实现了99%的碳转化率。(4)可靠性。在国外，GSP煤气化技术在大工业化运行方面，其经验比较少，国内引进的时间也不长，因此可靠性还比较低；Shell粉煤气化技术在国外是应用于电厂中，我国引进后是用于化工生产方面，因此可靠性还有待考证。(5)经济性。这两种气化工艺耗氧量相对较少，从而降低了配套的空分装置的投资。但是，气化工艺对于煤原材料的含水量要求比较严格，要求含水量要低于2%，因此对煤原材料要进行干燥除水的预先处理，从而增加了能耗，提高了成本。

3 结语

综上所述，国内外的煤制甲醇气化工艺都有各种的优势与不足，还需要进一步的改善与优化。总而言之，煤制甲醇气化工艺的选择，影响着生产系统的稳定，关系着甲醇的生产效率，因此，在煤气化技术的选择上，要优先选择成熟可靠、安全稳定、高效率、低能耗、低污染的气化工艺。

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①张晓卫(1981- )，男，汉，陕西佳县人，工程师，本科，主要从事化工工艺技术操作工作。②师泽(1983- )，男，汉，陕西子洲人，本科，工程师，主要从事化工工艺技术操作工作。