試析焦爐煤氣制甲醇的工藝技術現狀及改進策略

李忠

【摘 ?要】目前，我國化工制品的生產領域對于甲醇制備的技術關注程度較高，使用焦爐煤氣進行甲醇的制備，可以為甲醇綜合性制備質量的改進提供成熟完整的支持。因此，強化對焦爐煤氣制甲醇工藝的關注，并對相關技術進行改進控制，是目前很多化工領域工作人員重點關注的問題。

【關鍵詞】焦爐煤氣;制甲醇;工藝技術;現狀;改進策略

1生產現狀

煤氣壓縮系統冬季壓縮機4開1備，夏季為保證打氣量5臺壓縮機全部運行。進行壓縮機設備檢修時，甲醇產量受到嚴重影響，因此5臺壓縮機同時運行不利于裝置的穩定。壓縮設備達到額定打氣量成為提高氣量的瓶頸問題。

從氣柜鼓風機房出來再經過濕脫硫裝置的煤氣溫度不斷升高，尤其是夏季煤氣溫度升至40℃以上，使進入壓縮機氣缸的煤氣密度減小，嚴重影響壓縮機的打氣量。而且煤氣溫度升高不利于煤氣中焦油、萘等雜質的析出，帶入壓縮機對設備造成不同程度的損害。因此，降低溫度對原料氣密度的影響尤為重要。

綜上所述，目前制約原料氣量的主要問題如下：①壓縮機額定設計打氣量已經無法滿足后續改造提產的要求;②脫硫塔后煤氣溫度冬夏差別較大，夏季壓縮機打氣量明顯低于冬季。

2焦爐煤氣制甲醇的工藝技術

2.1焦爐煤氣的氣體凈化工藝

在進行焦爐煤氣的氣體凈化工藝設置過程中，需要對焦油的含量進行較為充分的研究，并對焦油物質的去除比例進行分析判斷，使脫硫技術的應用可以在污染問題防控方面取得進展。在進行脫硫技術應用的過程中，需要加強對含硫物質成分特點的關注，并對壓縮機的使用情況進行完整的考察分析，為焦爐煤氣的充分凈化提供較為完整的支持。在進行氣體凈化設置的過程中，需要加強對凈化工藝的關注，結合凈化效果的分析結論，制定具體的脫硫工藝優化處置策略，保證焦爐煤氣在進行甲醇制備的過程中，可以與濕法脫硫技術的應用狀態實現有效結合，并在有機脫硫效果控制方面取得進展，為有機硫脫除效果的優化提供成熟完整的支持。

2.2焦爐煤氣轉化甲醇工藝的補碳工藝分析

據研究表明，焦爐煤氣轉化甲醇的工藝中，f的理論值為2。而在實際生產中，常確保f值保持在2.05和2.15的范圍內。其中，當以天然氣為原料制備甲醇時f值一般為3，即在制備反應開始前需向反應器中添加一定量的二氧化碳，以使得f值滿足實際生產的要求。當以焦爐煤氣為原料轉化制備甲醇時，根據實際生產的需求，f值應保持在2.51和2.64之間，故在實際生產中常采取兩種方法實現補碳工藝，其一為增加反應器中氧氣的含量，其二為在反應器中進行逆變換反應。其中，第二種方式能夠增加甲醇的產量。

當二氧化碳所加入的摩爾量為總氣體摩爾量的0.06時，f值能夠保持在2.02～2.09，此時的f值為最佳甲醇合成的條件。反應器中加入一定量的二氧化碳會加劇反應器中的逆變反應，使得反應器中的氫氣減少，進而影響了反應器中甲烷的轉化效率。

為了進一步分析在反應器中加入二氧化碳對焦爐煤氣轉化甲醇工藝的影響程度，需對其進行定量分析。設，制備甲醇原料焦爐煤氣的量為100kmol，反應中加入二氧化碳的量為6.4kmol，水烴比為2，反應器進口溫度為400℃，出口壓力大小為1.85MPa。

在焦爐煤氣轉化甲醇的反應器中加入二氧化碳使得其出口處氫氣的比例減少，而水量增加。說明加入二氧化碳后加劇了反應器中的逆變換反應，消耗了補充進來的二氧化碳。經計算可知，補充進來的80%的二氧化碳量參與了反應器中的逆變換反應，其余20%參與了甲烷的轉化反應。通過對比可知，當補入反應器中二氧化碳的量一定時，適當的增加反應器中氧氣的含量，可以有效促進反應器中甲烷的轉化效率，進而使得出口處甲烷的含量減少。

2.3甲醇合成工藝

要將碳氫比的分析及控制作為甲醇合成的先行技術。要結合甲醇之中的有效成分情況，對甲醇之中的氫元素消耗特征加以研究，并且結合新時期工業生產活動的具體推進情況，制定符合工業生產原料質量控制訴求的措施，保證二氧化碳的含量可以得到完整的質量控制。在進行碳氫比的設計控制過程中，需要結合分子式的情況，對碳氫合成技術進行全面的考察分析，保證甲醇的制備工藝在進行具體操作的過程中，可以將氫氣物質與一氧化碳的比例按照2∶1進行合理的控制處理，保證甲醇合成工藝能夠為甲醇合成轉化提供技術性支持。在進行氫氣以及催化劑的反應速率分析過程中，需要強化對化學反應進程特點的關注，使更多與甲醇制備工藝實際需要相關的措施，都可以在化學反應的步驟得到合理化控制的情況下進行操作運行，為氫氣含量的有效控制提供足夠完整的支持。在進行具體的反應速率控制過程中，需要強化對甲醇合成技術特點的關注，并保證氫氣的含量可以在甲醇制備的過程中，始終得到有效的含量控制。在針對甲醇制備反應進行控制處理的過程中，需要對影響反應進程的因素進行全面完整的研究，并且保證碳元素與氫元素在進行具體的搭配處置過程中，可以對甲醇的生成工藝實現較為完整的技術結合，以此實現對甲醇合成工藝的合理化技術設置。要從能耗控制的角度出發，制定符合甲醇制備工藝技術應用要求的具體策略，并使碳物質的補充技術可以更好的顯現出自身的價值，為甲醇制備創造更加理想的基礎條件。在進行補碳工藝設計的過程中，需要充分利用甲醇制備過程中的閑置二氧化碳氣體，對水煤氣工藝加以操作，使碳氫比的控制可以在碳氫元素的供給得到滿足的情況下，實現對甲醇產量的有效控制。

2.4甲醇的合成以及精餾技術

首先，要對焦爐煤氣在使用過程中所受到的外部壓力進行完整的分析判斷，使甲醇的合成技術在進行具體操作的過程中，可以按照精餾技術的使用習慣進行甲醇制備工藝的改進，保證甲醇的合成技術價值可以得到全面的優化。在進行低壓法應用的過程中，要對甲醇的合成工藝屬性進行有效的分析研究，并使用壓縮機裝置進行焦爐煤氣的加壓處理，使甲醇的合成可以在合成塔的壓力得到合理控制的情況下得到優化。在進行催化劑物質具體使用的過程中，要強化對甲醇制備過程中生成產物的關注，更多的按照甲醇物質的含量特點實現對合成塔的冷卻技術控制，使冷卻完成之后的甲醇合成技術可以保證適應粗甲醇的制備技術需要。要強化對三塔精餾技術的重視，更多的結合精餾塔的設計需要，對精餾技術的壓力實施特征予以研究，保證加壓塔的壓力施加技術可以與塔頂的蒸汽狀態保持一致，為常壓塔加熱技術更加完整的適應熱量控制技術的處置需要提供幫助。精餾技術的使用還需要對氫氣、甲烷以及碳氫化合物的含量進行頻繁的分析，并結合燃燒物質所產生的能力，對甲醇制備過程中的能量轉化情況加以分析，使甲醇制備所需的各項能源可以得到更加有效的供給。

結論

經過壓縮機擴缸改造并應用原料氣冷卻技術后，焦爐煤氣制甲醇裝置的進氣量得到有效提升，同時在橫管冷卻器出口至壓縮機入口管線增加保溫材料，來降低夏季高溫對煤氣管道的影響。提高氣體體積、降低氣體密度是目前最為有效提高氣量的方式，不僅適用于焦爐煤氣制甲醇裝置，還可推廣至其他需要氣體反應的化工生產裝置。

參考文獻：

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（作者單位：山鋼股份萊蕪分公司焦化廠）