焦?fàn)t煤氣制甲醇工藝技術(shù)探討論文
摘要：利用焦?fàn)t煤氣制備甲醇是一種有效節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境的技術(shù)，本文首先介紹了焦?fàn)t煤氣制甲醇的工藝流程，然后又進(jìn)一步闡述了焦?fàn)t煤氣的關(guān)鍵工藝，如凈化工藝、烷烴轉(zhuǎn)化等。
關(guān)鍵詞：焦?fàn)t煤氣；甲醇制作；工藝技術(shù)
近年來，鋼鐵行業(yè)的快速發(fā)展促進(jìn)了焦炭資源的開發(fā)利用，增加了對焦炭的需求量。在焦炭資源產(chǎn)量逐漸增多的同時，伴隨著副產(chǎn)物焦?fàn)t煤氣的增多，加劇了環(huán)境污染。我國是一個石油和天然氣都比較匱乏且需求量大國家，有效的利用焦?fàn)t煤氣，將其轉(zhuǎn)化為有用資源，起到保護(hù)環(huán)境、節(jié)約資源的作用。
1焦?fàn)t煤氣制甲醇工藝流程
1.1焦?fàn)t煤氣成分分析
焦?fàn)t煤氣的主要組成是（H2、CH4、CO、CO2），在具體的煉焦過程中，隨著其工藝參數(shù)和配比的不同，焦?fàn)t煤氣的各成分比例也會發(fā)生變化。
1.2工藝流程
焦?fàn)t煤氣制甲醇的工藝流程相對比較穩(wěn)定，見圖1。首先，把焦?fàn)t煤氣先進(jìn)行預(yù)處理然后送至儲氣罐內(nèi)再做緩沖穩(wěn)壓和壓縮增壓處理，壓強(qiáng)為2.5MPa；再對焦?fàn)t煤氣進(jìn)行凈化處理，即通過加氫轉(zhuǎn)化精脫硫，此過程要控制總硫體積分?jǐn)?shù)在合適范圍，即<=0.1*10-6。其次，使用催化劑或者非催化劑的方法將焦?fàn)t煤氣內(nèi)的甲烷和其他烴類化合物轉(zhuǎn)化為一氧化碳和氫氣，它們是甲醇合成的有效原料，再通過添加適當(dāng)?shù)奶紒碚{(diào)整原料的碳?xì)浔�，使其滿足甲醇的合成比要求，再進(jìn)行氣體壓縮增壓處理，此時壓強(qiáng)約為5.5~6.0MPa，然后送至甲醇合成塔內(nèi)反應(yīng)制成粗甲醇。最后，粗甲醇通過精餾處理轉(zhuǎn)化為精甲醇。
2焦?fàn)t煤氣的凈化工藝
焦?fàn)t煤氣制甲醇工藝流程中，凈化階段最為關(guān)鍵。經(jīng)過預(yù)處理的焦?fàn)t煤氣，仍有苯、氨、萘、微量焦油、硫化氫、COS、CS2、噻吩、硫醇、硫脒、不飽和烯烴、氰化氫、Cl-等雜質(zhì)，其中雜質(zhì)苯、萘、焦油、不飽和烯烴在焦?fàn)t煤氣轉(zhuǎn)化、合成甲醇過程中分解碳對催化劑的活性造成影響；雜質(zhì)Cl-和有機(jī)無機(jī)硫混合物以及羧基金屬是催化劑的毒物，會引起轉(zhuǎn)化、合成過程中催化劑中毒而永遠(yuǎn)沒有活性。所以，要將雜質(zhì)完全脫出，對焦?fàn)t煤氣進(jìn)行深度凈化。焦?fàn)t煤氣內(nèi)的少數(shù)有機(jī)硫和大多數(shù)的無機(jī)硫雜質(zhì)可利用濕法脫硫，而有機(jī)硫雜質(zhì)由于化學(xué)穩(wěn)定性比較好，形態(tài)也比較復(fù)雜，濕法脫硫效果不明顯，只能用干法脫硫脫除。干法脫有機(jī)硫有熱解法、吸收法、加氫轉(zhuǎn)化法和水解法等，其中加氫轉(zhuǎn)化法和水解法目前應(yīng)用的比較多。
3焦?fàn)t煤氣的烷烴轉(zhuǎn)化技術(shù)
焦?fàn)t煤氣的CH4的體積占比一般為23%~27%。CmHn的體積占比為2%~3%，但并不參與合成甲醇的過程反應(yīng)，而是作為惰性氣體在合成氣內(nèi)循環(huán)利用。怎樣將焦?fàn)t煤氣內(nèi)體積占比為30%左右的烷烴全部轉(zhuǎn)化為合成氣的有效成分氫氣和一氧化碳，提高合成的`效率，不參與甲醇合成反應(yīng)的氣體盡可能減少，是目前焦?fàn)t煤氣制甲醇的難點(diǎn)及關(guān)鍵點(diǎn)之一。現(xiàn)在焦?fàn)t煤氣烷烴轉(zhuǎn)化重整工藝有純氧非催化部分氧化轉(zhuǎn)化工藝、蒸汽轉(zhuǎn)化工藝以及純氧催化部分氧化轉(zhuǎn)化工藝。現(xiàn)以蒸汽轉(zhuǎn)化工藝為例，其轉(zhuǎn)化反應(yīng)是吸熱，適當(dāng)?shù)奶岣邷囟瓤梢蕴岣呒淄榈霓D(zhuǎn)化率，通過在反應(yīng)管的外部燃燒一些燃料氣進(jìn)而為該轉(zhuǎn)化反應(yīng)間接提供熱量，因此反應(yīng)管必須能夠耐高溫。
4結(jié)束語
焦?fàn)t煤氣制備甲醇是一項(xiàng)比較完整、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓に嚕鞴に嚰夹g(shù)之間會相互影響。因此，在具體的制備過程中要嚴(yán)格控制各工藝技術(shù)的要點(diǎn)，不斷優(yōu)化工藝方案和有關(guān)參數(shù)，逐步提高甲醇的質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)
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