煤制甲醇氣化工藝選擇探究

張曉衛 師澤(陜西華電榆橫煤化工有限公司， 陜西 榆林 719000)

煤制甲醇氣化工藝選擇探究

張曉衛 師澤(陜西華電榆橫煤化工有限公司， 陜西 榆林 719000)

甲醇是一種基本的、優質的、用途廣泛的化工原料，可以用于多種化工產品的制取，我國對于甲醇的需求量較大。中國擁有豐富的煤資源，用煤制取甲醇是一種比較好的選擇，具有良好的發展前景。在煤制甲醇的過程中，其工藝要求有滿足效率高、穩定性高、技術成熟、污染低等內容。基于此，本文首先討論了煤制甲醇氣化工藝選擇的五大原則，然后對幾種煤制甲醇氣化工藝進行分析和對比，以期為煤制甲醇氣化工藝的選擇提供參考。

煤制甲醇；煤氣化；甲醇；工藝；選擇

作為一種常見的、基本的、用途廣泛的、優質的化工原料和燃料，甲醇可以用于多種化工產品的制取。中國擁有較為豐富的煤炭資源，因此利用煤來制取甲醇的生產方式應用比較廣泛。下面，本文先從煤制甲醇氣化工藝選擇的原則入手，再對幾種具有代表性、應用廣泛的煤制甲醇氣化工藝進行分析與對比。

1 煤制甲醇氣化工藝選擇的原則

煤制甲醇氣化工藝的選擇，關系著甲醇的生產效率，影響整個生產系統的穩定。因此，在煤氣化技術的選擇上，要優先選擇效率高、能耗低、成熟可靠、安全穩定、污染低的氣化工藝。煤制甲醇氣化工藝的選擇應考慮以下五大原則：

(1)安全環保性。因其固有的特性，煤在煤化工生產的過程中，會產生煤渣、煤灰、廢氣等，處理難度比較大，且處理不當，將對環境產生不良的影響。因此，在煤制甲醇氣化工藝選擇時，應考慮安全環保的原則，實現清潔生產，降低“三廢”的排放。

(2)適用性。我國幅員遼闊，不同的地區所擁有的煤礦資源、煤儲存量等具有一定的差異，因此應考慮到適用性的原則，按照地區的條件、實際情況，“因地制宜”的進行煤制甲醇氣化工藝的選擇。

(3)先進性。為了提高市場的競爭力，在進行煤制甲醇氣化工藝的選擇時，生產企業應考慮先進性的原則，采用國內外先進的煤制甲醇氣化工藝技術，不斷進行創新，提高生產效率。

(4)可靠性。為了保證生產系統安全、穩定、持續的運行，在進行煤制甲醇氣化工藝的選擇時，要考慮到可靠性的原則，選擇安全成熟、穩定可靠的氣化工藝，確保產品的質量和生產效率。

(5)經濟性。為了提高生產效益，在進行煤制甲醇氣化工藝的選擇時，要考慮經濟性的原則，盡量選擇能耗低、成本低的氣化工藝。

2 常見煤制甲醇氣化工藝分析比較

2.1 我國開發的干法粉煤氣化工藝

HT一L(航天爐)氣化技術和西安熱工院兩段式干煤粉加壓氣化技術是具有代表性的我國開發的干法粉煤氣化工藝。

(1)安全環保性。生產得到的甲醇產品質量較好，產生的灰渣可以被綜合利用，且生產過程中不會生成焦油等污染環境的物質。(2)適用性。適用性較高，無煙煤、高灰熔點煤等多種煤都可以作為生產的原材料。(3)先進性。采用西安熱工院兩段式干煤粉加壓氣化工藝，得到的合成氣中，CO+H2可以達到90%以上，實現了98%的碳轉化率。(4)可靠性。可靠性還有待驗證，因為該兩種氣化工藝還未經過長期工業化裝置的運行進行檢驗。(5)經濟性。利用氮氣進行煤粉的輸送，增加了甲醇合成時的弛放氣量；此外，工藝設備采取水冷壁結構，工作壓力約4MPa，造價、維修、保養的成本較低，燒嘴壽命長，管理方便，維護工作量較低。

2.2 由國外所引進的干法粉煤氣化工藝

GSP煤氣化技術和Shell粉煤氣化是具有代表性的、由國外所引進的干法粉煤氣化工藝。

(1)安全環保性。由國外所引進的干法粉煤氣化工藝生產出的粗煤氣中，沒有焦油、酚、萘等污染性物質；熔渣采用液態的排放方式，有效的減少了灰渣對環境的污染，且其可以作為水泥配料被綜合利用；廢水、廢渣處理難度低，安全環保性較高。(2)適用性。氣化溫度較高，因此可以采用高灰熔點煤等多種煤作為生產原材料；原材料煤是以粉狀入爐，微粒可以獨自實現氣化，因此有效避免了黏結現象的發生。(3)先進性。這兩種氣化工藝的生產溫度通常在1400℃到1700℃之間，氣化效率也比較高，得到的合成氣中，無重烴，甲烷含量少于0.1%，CO+H2可以達到90%以上，實現了99%的碳轉化率。(4)可靠性。在國外，GSP煤氣化技術在大工業化運行方面，其經驗比較少，國內引進的時間也不長，因此可靠性還比較低；Shell粉煤氣化技術在國外是應用于電廠中，我國引進后是用于化工生產方面，因此可靠性還有待考證。(5)經濟性。這兩種氣化工藝耗氧量相對較少，從而降低了配套的空分裝置的投資。但是，氣化工藝對于煤原材料的含水量要求比較嚴格，要求含水量要低于2%，因此對煤原材料要進行干燥除水的預先處理，從而增加了能耗，提高了成本。

3 結語

綜上所述，國內外的煤制甲醇氣化工藝都有各種的優勢與不足，還需要進一步的改善與優化。總而言之，煤制甲醇氣化工藝的選擇，影響著生產系統的穩定，關系著甲醇的生產效率，因此，在煤氣化技術的選擇上，要優先選擇成熟可靠、安全穩定、高效率、低能耗、低污染的氣化工藝。

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①張曉衛(1981- )，男，漢，陜西佳縣人，工程師，本科，主要從事化工工藝技術操作工作。②師澤(1983- )，男，漢，陜西子洲人，本科，工程師，主要從事化工工藝技術操作工作。