合成气制甲醇工艺综述.docx

合成气制甲醇工艺综述摘要：本文着重介绍了使用煤、焦炉煤气、天然气等不同来源的合成气制甲醇的工艺流程，包括几种精馏甲醇工艺流程。关键词：甲醇合成；合成气；煤；焦炉煤气；天然气；工艺流程1不同来源合成气制甲醇合成气制甲醇不论采用石油、天然气还是煤为原料，都必须先制成合成气，然后合成甲醇。而甲醇合成气的生产是要通过天然气、煤、焦炉气等生产的。2煤制甲醇工艺2.1煤制甲醇过程利用煤制甲醇主要包括气化、变换、甲醇洗和甲醇精制几个过程。2.1.1气化在气化过程中，原料和水与高压氧的共同作用下，在气化炉内发生反应，生成合成气。合成气的主要成分是CO、H2、CO2、H2O和少量CH4、H2S等气体。整个气化反应过程会在瞬间完成，离开气化炉后会被冷却，冷却过后会被洗涤、除尘送至变换反应过程。2.1.2变换在变换过程中，会使CO和水发生反应，生产所需要的H2。2.1.3低温甲醇洗在这个过程中，会除去气相中的CO2、硫化物以及其他的杂质。2.1.4甲醇的合成及精制经过净化以后的合成气，经过气体压缩机的压缩，进入甲醇反应器，在一定的压力和催化剂共同作用下，生产出粗甲醇。台成粗甲醇从分离器出来以后，经过甲醇精制器，得到精制甲醇产品。2.2煤制甲醇存在问题及发展展望近些年来，我国的煤化工行业发展过于迅速，有部分企业，为了追求眼前利益，大肆兴建一些“低标准”甲醇生产企业，导致了甲醇过剩的现象，让甲醇的下游企业发展有着很大的压力，极大的冲击着我国的甲醇市场。对于目前的甲醇过剩的现象，我国已经出台了相关的政策，对未来煤化工发展，特别是煤制甲醇行业的发展起了很好的指导性的作用。2.3结语煤制甲醇是我国煤化工发展的一个重要组成部分，关系到我国能源建设以及未来化工领域的发展。国家通过宏观调控实现对化工市场的控制，完善甲醇生产的产业结构和技术措施，使用多联产技术等措施，让甲醇的生产企业能够稳定长远的发展下去。3天然气制甲醇工艺天然气生产甲醇原料路线的工艺流程简单，生产成本相对较低。以天然气为原料生产甲醇的生产装置一般包括天然气压缩、天然气脱硫、天然气转化、转化气压缩、甲醇合成、粗甲醇精制等工艺。3.1天然气制甲醇的转化工艺3.1.1预转化蒸汽转化工艺预转化蒸汽转化工艺是指利用一些含镍量比较高的催化剂将原料进行绝热转化，减少污染排放。在进行此工艺时，首先进行脱硫处理，其次再反应，然后可以得气体混合物，最后转入含有转化催化剂的炉管内进行转化。该工艺主要是进行了脱硫处理，将脱硫后的天然气与蒸汽混合预热到500C，反应后生成的H2、CO、CO2混合气体再预热到620°C。3.1.2热交换型转化工艺热交换型转化工艺需要用到转化交换器系统，转化炉管中加入催化剂，其中气体会与自热式转化炉内气体相融合，一段剩余的热量会供给二段使用，热量得到充足的使用，减少能耗，有利于氢碳的充分氧化。热交换型转化工艺中的关键设备是热交换器，这是一个比较环保的设备，一段转换炉的面积较小，减少材料的使用，节约成本，提高热的使用率。3.1.3蒸汽转化工艺蒸汽转化工艺是传统的工艺形式，在世界上几乎有一半甲醇转化工艺都是通过这种形式完成的。蒸汽转化是使用高温和催化剂的作用下，形成了以H2、CO、CO2为主的混合转化气。蒸汽转化制甲醇虽然运用广泛，但是存在许多弊端。比如:在高温的情况下有利于甲醇的形成，但是严重缩短了转化炉管的使用寿命。过多的热量难以回收，增加了能源的消耗。蒸汽催化工艺需要高温，而对H2、CO、CO2等气体的冷却带来了巨大的工作量。3.1.4联合转化工艺传统蒸汽重整为避免合成气中氢碳比过高，要在蒸汽转化前或炉后补入一定量的CO2,CO2可以从烟道气中回收。联合转化工艺由蒸汽转化和催化部分氧化两个部分组成。大部分甲烷与蒸汽在催化剂作用下反应生产H2、CO、CO2,然后输入一级氧化反应器，再次加入纯氧，未完全反应的甲烷与氧发生部分氧化反应后，再通过催化剂床层进行二次重整反应。3.1.5氧化转化工艺部分氧化工艺是一种自热催化，实质是吸热反应和放热反应的结合效果，蒸汽转化甲醇一般使用转化炉在高温、高压、催化剂作用下反应，氧化转化工艺发生在一个床反应器中，反应器上部是进行部分氧化的燃烧过程，下部是释放热量的氧化段。在高温下，两者达到平衡，从而实现部分氧化的转化。3.2结语天然气以其优秀的品质、高效节能和环保清洁的优势近几年在中国市场大受追捧，天然气制甲醇的广泛用途以及客观的经济效益是随着国民经济发展而日益扩大。4焦炉煤气制甲醇4.1焦炉煤气制甲醇工艺流程4.1.1焦炉煤气成分分析焦炉煤气又被称为焦炉气，其主要成分是(H2、CH4、CO、CO2)，具有可燃性，属于当前的高热值煤气，是当前炼焦工业形成的衍生产物。现阶段，利用焦炉煤气制甲醇的原料主要有两部分:一部分是直接原料，主要包含H2、CO2与CO;另一部分