石油化工类职称论文发表范例.doc

淘宝.文章代发.写作指导. 淘宝搜：中国期刊中心石油化工类职称发表范例：浅谈我国的煤制甲醇技术葛少英 杨锐摘要：从煤制甲醇的重要意义与我国当前甲醇生产中存在问题出发，详细探讨了煤制甲醇技术的造气、脱除酸性气体、合成与精馏等工序，希望能对我国以后煤制甲醇技术的发展提供借鉴。关键词：煤制甲醇；气化技术；合成精馏.1.煤制甲醇的意义及我国煤制甲醇发展现状常温常压下的甲醇是一种密度比水轻的无色液体，具有酒精气味且易燃易爆。作为一种有机化工原料，甲醇被广泛应用于甲醛、甲胺、氯甲烷、丙烯酸甲酯、醋酐、甲基叔丁基醚等众多有机化工产品的生产和制造当中，是当今非常具有发展前途的一种化学产品，在美日等发达国家其产量仅位于乙烯、苯和丙烯之后。随着我国医药、轻工、化学、纺织等行业的快速发展，我国的甲醇需求量也在急剧增加。甲醇的制取原料主要有轻质油、重质油、天然气、液化石油气和煤等。在我国甲醇的生产原料中，石油大约占58.4%，煤占32.5%，天然气占9.1%。众所周知，我国能源的特点是煤炭资源丰富、缺油少气，且煤炭在燃烧过程中会给环境带来很多的危害。因此，合理开发煤炭生产甲醇技术对有效开发利用煤炭资源，调整我国的能源结构，促进我国化工产业的快速发展有重大意义1。我国煤制甲醇的生产与世界先进国家相比，在工艺技术、生产规模和构建产业链上都有不小的差距：首先，工艺技术不成熟，大多采用固定层气化工艺且以块煤作为生产原料，造成成本高、消耗大、污染重的问题；其次，装置和设备规模不经济、生产能力小。虽然当前我国甲醇装置有200多套，但其中的大多数属于小装置，大中规模的生产装置占有数量很少；最后，产业链过短导致产品的附加值较低。2.煤制甲醇生产技术与工艺甲醇的工业合成最早是由BASF公司于1923年开发，其合成方法按压力大小可分为高压合成法和低压合成法两种2。高压合成法要求320400的温度和2530MPa的压力；低压合成法有两种，首先是对合成气脱硫后，使用高活性铜作催化剂使合成压力大大降低至5MPa，温度降至230280合成法。后来由于此法的反应器太大、不易制造而发展了10MPa的低压合成法。与高压合成法相比，低压合成法的压缩动力消耗大大降低，经济性较高，因此得到了快速发展，成为当前合成甲醇的主流技术（用此方法生产的甲醇量占世界甲醇总产量的80%左右）。煤制甲醇技术属于煤间接液化技术的范围，其工序主要有造气（煤气化）、压缩、合成与粗甲醇精制等。2.1制气技术工艺现如今在我国煤制甲醇工业中主要的煤气化技术有：固定层间歇气化、灰熔聚粉煤气化、恩德粉煤气化和间歇流化床粉煤气化等技术。（1）固定层间歇制气技术此技术早在二十世纪30年代就已经开发成功，在当今已经属于较落后技术，它是在常压下，以块状焦炭或无烟煤为原料，水蒸气和空气为气化剂，生产燃料气与合成原料气。它的优点是操作简便，但缺点也非常明显：原料单一、气化率低、污染重、能耗高。在制气过程中，大量含CO2、CO、H2、H2S、NOX、SO2与粉灰的吹风气被排出造成大气污染，且由煤气冷却洗涤塔排放的废水含有焦油、氰化物与酚类，如果治理不，会造成水环境污染。（2）德士古气化技术此气化技术的特点是对煤种的要求不高，但对煤灰熔点的要求较高，碳的转化率可达95%以上，单炉生产能力较大。它的工艺过程是，氧气和水煤浆喷入气化炉后，立刻经历煤浆升温与煤热解挥发、水分蒸发、气体化学反应和残碳气化等过程后，产出粗煤气，和灰渣3。（3）鲁奇加压气化技术此技术采用的原料为粒度为1050的煤，气化剂为水蒸汽和纯氧。在气化过程中，伴随压力的增加，气化强度和煤气热值会大大增加。在我国此技术被广泛应用于城市煤气生产中。（4）shell气化技术此技术采用干煤粉作为进料，水蒸气与纯氧作为气化剂，是一种加压气流床粉煤气化技术。此气化技术的特点为：气化温度高达14001600，碳转化率近乎100%，气化效率高，气化反应充分，单炉产气能力高，洁净气化、有害副产物少。（5）灰熔聚气化技术在气化炉内10001200高温条件下，粒径小于6mm的粉煤借助氧气和蒸汽这些气化剂的吹动，在床层产生沸腾流化，气、固两相得到充分接触后发生煤热解与碳氧化还原反应，煤最终被完全热解、气化。我国具有此洁净煤气化技术的自主知识产权，目前正在推广阶段，其工艺设备可实现国产化。2.2酸性气体的脱除技术H2S、CO2与有机硫，依据作用机理不同，可分为物理吸收法、化学吸收法和物理化学吸收法三类。物理吸收法是当今比较常用的方法，广泛应用于高CO2分压原料气的处理，其代表工艺有低温甲醇洗法和NHD法等4。低温甲醇洗法是依据甲醇在低温条件下对酸性气体有较大溶解度的物理特性，用冷甲醇吸收、脱除原料气中的H2S、CO2等酸性气体；NHD法采用的物理吸收剂是乙二醇二甲醚。两种方法的气体脱除技术相比，低温甲醇洗技术虽然投资高，但是其能耗和物耗均比NHD法低，所以更符合当今清洁生产的要求。2.3甲醇合成技术甲醇的合成是一种强放热反应过程，现在广泛采用低压法合成工艺，最典型的工艺为ICI与LURGI技术。从清洁生产的角度看，后者优于前者并已实现国产化。这两种技术的比较如下表1所示。表1. ICI技术与LUGRI技术比较项目ICI技术（基准）LUGRI技术合成工段投资11.13反应器形式绝热床受多段原料气冷击列管式等温床内部冷却循环压缩能耗10.67冷却水消耗10.38反应床层温差40左右与冷侧温差在7左右开工操作专门设置开工炉，开工时间长，先进行循环气预热，后进行催化床加热开工方便、时间短，直接通往反应器，催化床利用蒸气加热循环比约为6约为5反应温控依据原料气冷激的方式进行温度调节，其有滞后性，且在低负荷或负荷有波动时更明显依据水进气出，蒸气压力变化进行温控，其滞后较ICI小2.4精馏当今的甲醇精馏工艺主要有ICI的两塔流程与LUGRI的三塔流程两种，这两种工艺流程的主要区别为三塔流程有一个压力约0.7MP的加压操作的主精馏塔。两塔工艺装置投资省、流程简单、能耗高；三塔工艺流程较长、装置较复杂、操作能耗较低。从投资与能耗等方面进行综合考虑，对大中型甲醇精馏装置，三塔精馏工艺的优越性更加明显。在三塔精馏工艺中，将加压塔塔顶甲醇蒸汽的冷凝热用作常压精馏塔塔底再沸器的热源，这样就可以大大降低蒸汽与冷却水的消耗，也大幅降低了能耗，更能满足清洁生产的要求。随着当今技术的不断发展，我国的三塔精馏装置又增加了一个回收塔，这样可以进一步回收精馏塔排出的含甲醇废水，在提高产品收率的同时达到降低污染物的排放的目的。总 结随着我国甲醇制烯烃技术与车用甲醇燃料技术蓬勃发展，我国对甲醇的需求量也在急剧增加。我们应当清醒的认识到，发展煤制甲醇及其后续产品还有很长的路要走，这就要求我们从事煤化工行业的工作者的不断努力。参考文献1凌南.新一代煤化工产业21世纪的高新技术产业.北方技术网, 2001.2.齐国祯,谢在库,钟思青,等.煤或天然气