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煤制甲醇工艺论析
石油、煤炭两大产业属于经济运行的主要血脉,由这两者转化成的一些化工
产品在目前的社会生活中有着重要的意义。由于目前我国的石油资源出现短缺的
现状,主要是依靠大量的进口,而煤炭储蓄量相对丰富,使得煤化工发展有了原
料保障。因此,甲醇既是一种重要的有机化工原料,也是一种重要的有机溶剂。
由甲醇生产的化工产品达数百种,广泛用于塑料、合成纤维、合成橡胶和农药等
行业,在发达国家其产量仅次于乙烯、丙烯和苯。如今,基于国际形势以及石油
资源的紧缺,由煤炭为原料生产甲醇,得到了大力的发展。
标签:煤制甲醇;工艺;措施
在工业和交通运输业的发展过程中,燃料能源是其发展的重要支撑。煤炭作
为燃料能源的主要来源,在燃烧提供能量的同时,其燃烧也产生了大量的有毒有
害物质,如碳氧化物、硫化物、粉尘等,这些有害物质对人类生存的环境产生了
严重的污染和危害。因此,在社会经济不断发展和人们生活水平日益提高的同时,
煤炭作为我国主要的燃料能源,其造成的环境污染问题也越来越严重,使得环境
污染及其防治成为环境保护中非常必要的探讨课题。甲醇作为煤炭的清洁替代能
源,其煤制甲醇工艺的研究和开发受到了人们越来越多的关注。因此,煤制甲醇
工艺的研究和开发对能源的发展具有非常重要的价值和意义。
一、煤制甲醇工艺发展的必要性
随着社会经济的快速发展,能源作为经济发展的重要支撑之一,其在经济发
展中占据十分重要的地位。煤炭作为我国燃料能源的主要来源,其在燃烧的过程
中会产生大量的有毒有害物质,如碳氧化物、硫化物、粉尘等等,这些物质的产
生给环境带来了极大的污染和危害。与此同时,煤炭资源作为化石燃料是不可再
生的一次能源,在直接的燃烧使用过程中不仅造成了环境的严重污染和危害,同
时也使得燃烧不完全的煤炭资源造成大量的浪费。因此,需求煤炭的清洁替代产
品和工艺技术的开发研究对煤炭资源的有效利用和环境的保护都是非常重要的。
煤制甲醇工艺主要是将煤炭转化为清洁的甲醇,甲醇作为能源燃料既可以在燃烧
时提供充足的能量资源,又能在燃烧的过程中减少有毒有害物质的生成和排放。
此外,甲醇除了作为清洁的替代燃料能源,还是化工生产中重要的有机原料,其
在多个领域应用广泛。目前,随着甲醇社会需求量的不断增加和甲醇下属产品的
开发应用,使其在社会经济发展中的地位越来越重要。其中,煤制甲醇的工艺过
程几乎是无污染的工艺过程,在得到清洁替代能源的同时对环境也不会造成污染
和危害。同时,煤制甲醇在提高煤炭资源的综合利用率的同时,甲醇还可以替代
部分的石油,从而在一定程度上缓解了我国石油资源供不应求的矛盾,进而实现
了我国能源供应结构的改善。
二、煤制甲醇工艺
煤制甲醇的主要原理是依据煤炭中的碳元素与水蒸汽在催化剂如Fe3O4及
高温高压的条件下反应氧化还原反应,其主要产物是一氧化碳和氢气,然后对生
成的一氧化碳和氢气进行净化提纯,利用净化后的氢气和一氧化碳在比例约为
:且温度维持在℃左右,压力维持在约为的条件下进行甲醇的合
2135020MPa
成反应,最后进行甲醇的精馏制取,从而实现甲醇制取的标准化纯度。
1、气化工艺。在整个气化反应的过程中,原料、水以及氧气会共同作用,
从而引发气化反应,该反应生产的合成气的成分较为复杂,主要包括有一氧化碳、
氢气、二氧化碳以及水等,同时还包括含量较少的甲烷等气体。在该反应的发生
过程中,基本方程式为:
该反应的整个过程速度很快,可以在很短的时间内完成,离开气化炉后经过
冷却、洗涤等环境后进入到变换的工段进行继续处理。
2、变换工艺。变换工段的主要处理任务是让CO与水发生反应,在该过程
中会生产出大量的氢气,其反应的方程式为:
在完成变换工段的生产任务后,转入到低温甲醇洗工艺流程环节。
3、低温甲醇洗工艺。低温甲醇洗工艺过程的主要任务是通过低温清洗的方
式去除掉气相的硫化物以及二氧化碳等物质,以此来保持产品的纯度与洁净度。
4、甲醇合成与精制工艺。经过净化处理后,合成气再次经过压缩机的压缩
处理,随后进入到甲醇的反应器当中,经过一定的压力与催化剂相互作用,可以
生产出粗甲醇产品,这些产品从分离器
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