焦爐煤氣合成甲醇工藝優化研究

高晉庭

（呂梁市能源局，山西 呂梁 033000）

引言

化石能源是我國能源消耗的重要組成部分，隨著工業化與城市化的不斷發展，化石能源的儲量日益減小，鼓勵著我國尋找新能源來代替化石能源消耗。焦爐煤氣是焦化過程的重要產物，煤附著的揮發性物質形成焦爐煤氣，剩下大量的炭，由于焦炭為多孔物質，其主要由煤與不同煤混合物高溫高壓下形成。在進行煉化過程中大量的焦炭副產物焦爐煤氣產生，很多焦煉單位將焦爐煤氣進行燃燒排放，隨著眾多學者的研究發現，焦爐煤氣具有很高的利用價值[1-2]，我國每年產生的焦爐煤氣約為700 億m3，但能得到利用的僅占據20%左右，所以，每月80%的焦爐煤氣直接燃燒排放，造成嚴重的資源浪費，所以將焦爐煤氣轉化為甲醇研究是十分必要的[3-4]。本文借助模擬及理論分析，通過夾點技術對焦爐煤氣合成甲醇進行優化，為實際生產提供理論支撐。

1 數值模擬準備

夾點技術最早是由英國科學家提出，是一種能夠有效優化復雜的熱回收效率的技術，通過全新的方式展示換熱系統的熱量，其原理是將整個系統中熱流及冷流視為一個整體，宏觀地分析能量隨著溫度的分布規律，同時通過梯級匹配熱、冷流股及流股間溫差，利用增大換熱面積來減少工程應用中的消耗量，最大程度地提升產出率。

焦爐煤氣轉化為甲烷為主的烴類化合物是一個復雜的過程，其涉及到眾多化學反應，常見的合成氣制備甲……