对煤制甲醇气化工艺选择阐述

孙洪涛

摘要：本文主要分析了煤制甲醇气化工艺流程，重点介绍了煤制甲醇气化工艺对比，它不仅可以确保煤制甲醇气化工艺的顺利进行，而且还可以有效提高甲醇的生产效率和稳定性。通过对煤制甲醇气化工艺选择进行阐述，以期为甲醇的安全生产提供可靠的保障，创造出最大化的经济与社会效益。

关键词：煤制甲醇气化;工艺流程;对比

1.煤制甲醇气化工艺流程

1.1煤炭的气化

1.1.1煤浆制备

将原料煤干基（<25mm）借助输送系统送至煤斗，通过称重给料机来对输送量进行控制后进入棒磨机，然后按照相关规范和要求添加一定量的水和添加剂，以达到原料煤干基在棒磨机中湿磨的效果。为了实现对煤浆PH值的调整，还需要加入适量的碱液。同时，还需要借助相关措施将出棒磨机的煤浆浓度控制在65%左右，通过加压处理后，将煤浆送至气化工段煤浆槽。实际上，湿法磨煤不仅可以防止粉尘飞扬，而且还可以避免造成对周围环境的污染。为了降低煤浆粘度，需加入适量的添加剂，一般选择木质磺酸类添加剂，以保证煤浆具有良好的流动性。

1.1.2气化处理

水煤浆与氧发生局部氧化反应后可以制成粗合成气。通过煤浆加压泵加压后，可以使煤浆槽中的煤浆连同空分传输而来的高压氧一起通过烧嘴进入气化炉，随后可以使煤浆与氧气发生如下反映：

瞬间完成，并生成CO、H_2、CO_2、H_2 O以及少量的H_2 S、CH_4气体。

热气体和熔渣离开气化炉后，将会进入激冷室水浴，以达到降低热气体和熔渣温度的目的。热气体先通过文丘里洗涤器，随后通过碳洗塔洗涤除尘冷却处理后将会被传输至变换工段。同时，在气化炉反应过程中所产生的熔渣将会通过激冷室水浴后分离出来进入锁斗，并达到一定的量后排入渣池，最后借助扒渣机捞出后装车运走。

1.1.3灰水处理

将上一个环节气化处理后所得到的黑水进行渣水分离，此时所达到的处理水可以继续循环使用。

1.1.4CO变换

通过下述反应可以把气体中的CO转化成H2。

在煤制甲醇气化过程中，可以选择低温甲醇洗工艺来使变换气中的全部硫化物、CO2、其它杂质和H20全部脱除。通常情况下，低温甲醇洗工艺主要是借助物理吸收法来达到酸性气体净化的目的，该过程中酸性气体的吸收液选择了冷甲醇，在零下60℃左右的低温下，甲醇对酸性气体具有比较大的溶解度，此时可以将原料气中的H2S、CO2及各种有机硫等杂质分段选择性地吸收。实际上，低温甲醇洗工艺主要包括了林德和鲁奇两种，虽然他们的工艺原理基本相同，但是在工艺流程设计、工程实施和设备设计上存在各自的优势，需要结合实际情况给予针对性的选择。

1.3甲醇的合成

在甲醇合成过程中，国内外常用的合成塔有冷激式、冷管式、多床内换热式和固定管板列管式水管式合成塔。其中，冷激式合成塔能耗高，碳转化率太低，已基本不再被采用;冷管式合成塔虽然具有比较高的碳转化率，但是副产的蒸汽仅为0.4MPa，很少在大型装置中使用;多床内换热式合成塔一般是在大型氨合成塔的基础上发展而来，如今被广泛应用的是三床（四床）内换热式合成塔;水管式合成塔具有比较高的传热泵数，能更好地缩小传热面积，移走反应热，而且还以多装催化剂，是大型化较理想的塔型，被广泛应用于超过60万t的大型装置上。

1.4甲醇的精馏

在进行煤制甲醇气化生产中，甲醇的精馏工艺常见的有Lurgi三塔流程和ICI两塔流程两种，其中ICI两塔工艺虽然装置投资省、工艺流程简单，但是会产生比较高的能耗;Lurgi三塔精馏工艺虽然具有相对比较长的流程，但是与ICI两塔工艺相比，其操作能耗较低。

从清洁环保角度分析发现，也可以选择三塔精馏工艺，此时还需要将回收塔安装在三塔精馏上，这样不仅可以在回收常压精馏塔塔底排出物中降低甲醇的废水能力，而且还可以有效提高产品收率，并在此基础上降低废水污染物产生量。

从投资和能耗等方面进行分析可以发现，Lurgi三塔流程在大、中型甲醇精馏装置中得到广泛应用，并取得了比较好的应用效果，主要是因为三塔型工艺流程中需要安装一个压力为0.6-0.7MPa的主精馏塔。加压塔塔顶甲醇蒸汽冷凝过程中所产生的热一般可以用于常压精馏塔塔底再沸器所需要的热源，这样不仅可以降低冷却水和水蒸汽消耗，而且还可以确保精馏工作中总的能耗与二塔流程相比降低了20%-30%。

2.煤制甲醇气化工艺对比

在进行煤制甲醇气化过程中，可以选择的气化工艺有国外引进的干法粉煤气化工艺、国内研发的干法粉煤气化工艺、ICC灰熔聚流化床粉煤气化工艺、湿法进料加压气流床气化工艺，可以从经济性、适用性、安全环保性、先进性、可靠性五个方面来对他们进行对比，如表1所示。

3.结束语

綜上所述，在煤制甲醇气化工艺中，可能会由于各方面因素的影响，导致甲醇的生产效率不理想，此时就需要结合实际情况来合理选择工艺流程，以此来有效提高甲醇的生产效率。

参考文献：

[1]王孟，常宏.煤制甲醇气化工艺选择分析[J].中国化工贸易，2019，5（19）：77-78.

[2]王玉博.浅析煤制甲醇气化工艺方案选择[J].商情，2019，13（21）：142-143.