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焦炉煤气制甲醇工艺技术

发表时间：2020/10/19 来源：《基层建设》2020年第19期作者：车丽霞

[导读] 摘要：目前，焦炉煤气的再利用主要应用于制备甲醇的原料。

        山西省焦炭集团益达化工股份有限公司 032000
        摘要：目前，焦炉煤气的再利用主要应用于制备甲醇的原料。甲醇作为清洁能源，已经呈现出替代传统汽油的趋势，即甲醇的需求量将会越来越大。因此，采用焦炉煤气制备甲醇有可能成为供应甲醇市场需求的关键途径。焦炉煤气制备甲醇的产量及质量在很大一定程度上受制于其制备工艺。为确保甲醇制备工艺的安全性、可靠性，对制备甲醇工艺的要求极高。因此，设计一款实用型高效制备甲醇的工艺是当前急需解决的问题。
        关键词：焦炉煤气；甲醇；脱硫
        引言
        近几年来，随着钢铁行业的快速发展，焦炭资源的开发以及利用的速度也越来越快，相关行业对于焦炭的需求量也在不断增加。焦炭资源从产量也在逐年提升，与此同时，作为焦炭资源在开采、利用过程当中的副产物，焦炉煤气的量也在增加，并对环境产生了不良影响。将焦炉煤气再利用制甲醇，很好地减轻了环境污染问题，并在节约资源方面起到了积极作用。
        1焦炉煤气制甲醇的重要性
        按照现在情况来看，我国的焦炉煤气制甲醇工艺技术在化工制品的生产方面受到高度重视，作为甲醇制品的一种重要的制备方式，焦炉煤气制甲醇工艺技术受到各行各业的广泛关注。在应用焦炉煤气制甲醇工艺技术之后，可以有效地提升甲醇综合性制备的质量，并将其进行不断的改进，使之趋于成熟。目前，焦炉煤气制甲醇工艺技术正处于不断完善、不断优化的阶段，对当前阶段的焦炉煤气制甲醇工艺的发展进行研究，并对其中的经验以及教训进行总结和反思，使得焦炉煤气制甲醇工艺技术能够更加地符合现在的工业生产的相关需求，从而使得焦炉煤气在化工行业的综合性应用质量有所提升，这对于行业的发展来说具有重要的作用。
        2焦炉煤气制甲醇工艺流程
        2.1甲醇
        甲醇作为一种液体，本身并没有颜色，但是具有易燃性，同时是一种有毒的成分。一旦甲醇蒸气与空气发生融合，将会形成一种具有易爆炸性质的混合物，且爆炸的条件很低，即遇到明火便会爆炸。在进行燃烧时，甲醇会产生分解反应，分解出来的物质为一氧化碳以及二氧化碳。由于甲醇自身具有这样的性质，因此，甲醇常被各行各业广泛地应用在自身的生产当中。
        2.2甲醇制造原材料
        按目前情况来看，利用焦炉煤气制甲醇的原料主要来自于两个方面。其中，一个方面被称为直接原料，氢气、二氧化碳以及一氧化碳是直接原料的主要组成部分；另外一方面，被称为间接原料，焦煤煤气、水蒸气以及氧气等是间接原料的组成部分。
        2.3制造工艺流程
        在制造甲醇的过程当中，接收焦化厂的焦炉煤气是首要的。接收之后，还要根据实际情况，简单地预处理一下焦炉煤气，并将处理好的焦炉煤气输送到储气罐内，使得其可以进行稳压存储。在压缩净化环节之中，焦炉煤气之内的杂物、废弃物会得到清除，这些废弃物都包括硫化物、氨气、焦油等。由于这些废弃物会在甲醇制造的过程当中起着消极作用，严重的话还会产生催化剂中毒的安全事故，从而使得制作流程无法正常进行。由此看来，进行合理的脱硫工序是必不可少的。在脱硫的过程当中，粗脱硫是首先要进行的工作，其次是精脱硫，最后一个程序便是净化。焦炉煤气在经过脱硫之后，再将现有的催化剂应用到其中，使之完成将其体重的甲烷等成分进行转化的目的，之后便成功地转化为氢气与一氧化碳，从而最终形成了制作甲醇的原材料。在适量的碳加入其中之后，需要将碳氢的比例做些调整使之适当，从而使得其比例贴合甲醇合成的比例，使得这个工作有了规范性的保证。在这个过程之后，还要进行压缩气体的工作，从而使得粗甲醇在此过程之后得以形成。在此之后，还要精馏粗甲醇，使之转化为当前工业所需的甲醇。
        2.4焦炉煤气的气体净化工艺技术
        在设置焦炉煤气的气体净化工艺技术的过程当中，焦油的含量也需要专业人员对此进行充分的研究。

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除此之外，还要分析和判断焦油物质的去除比例，并将比例控制在合理的范围之内。在对原材料进行脱硫的过程当中，污染问题是一个值得注意的、极为重要的问题。在对原材料进行脱硫时，相关技术人员需要重点关注含硫物质的相关成分，并考察和研究压缩机的运行状况，从而更好地完成焦炉煤气的净化工作。在工作时，净化工艺也是一项不能忽视的问题。在对净化工艺进行研究时，需要结合具体的现实情况来进行分析，从而保障分析结果的实用性以及准确性，从而更好地做好净化工作。
        2.5控制惰性气体
        惰性气体的存在会使甲醇的生产量值惰性气体，N2就是其中的一种，加工仪器相连的阀门存在漏洞，使得N2涌入，找问题，一定要从源头就阻断，才可以有效控制惰性气体的体积。首先我们要对机床管道进行排查，找到漏点，关掉氮气管道线路的阀门并且将俩道阀门进行有效的隔离，有效隔离的措施还需要在俩道隔离中加入一个阀门，这个阀门要全程运行，这样即可有效的阻止惰性气体量，这是一个很有效的办法。
        3焦炉煤气的烷烃转化技术
        焦炉煤气的CH4的体积占比一般为23%~27%。CmHn的体积占比为2%~3%，但并不参与合成甲醇的过程反应，而是作为惰性气体在合成气内循环利用。怎样将焦炉煤气内体积占比为30%左右的烷烃全部转化为合成气的有效成分氢气和一氧化碳，提高合成的效率，不参与甲醇合成反应的气体尽可能减少，是目前焦炉煤气制甲醇的难点及关键点之一。
        现在焦炉煤气烷烃转化重整工艺有纯氧非催化部分氧化转化工艺、蒸汽转化工艺以及纯氧催化部分氧化转化工艺。现以蒸汽转化工艺为例，其转化反应是吸热，适当的提高温度可以提高甲烷的转化率，通过在反应管的外部燃烧一些燃料气进而为该转化反应间接提供热量，因此反应管必须能够耐高温。
        4未来展望
        随着炼焦工业的发展和西气东输工程的实施，焦炉煤气已成为重要的能源资源和化工原料，充分利用这一资源对经济发展和环境保护有着巨大的推动作用。焦炉煤气的综合利用不要局限于某个行业、某个产品，而要拓宽思路，选择生产前景好、相对投资小、产品市场好、风险低、能耗低、装置操作弹性大和投资回报率高的技术成熟可靠的产品。焦炉煤气氢含量高，是宝贵的化工原料和氢源，具有多方面的利用途径，虽然近年来焦炉煤气的利用方式多种多样，但是各种工艺都存在一定的缺点，未来还应加以改进升级，以焦炉煤气和气化气为基础的多联产系统，将会具有更广阔的发展前景。
        结语
        目前，焦炉煤气被广泛应用于制备甲醇的原材料。焦炉煤气制备甲醇需经历粗脱硫、压缩、精脱硫、转化、甲醇合成以及甲醇精馏等工艺。在实际生产中，需根据实际情况选择最优工艺并设计最优工艺流程以获取质量最佳的甲醇。
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