简述焦炉气制甲醇清洁能源

目录1 绪论1.1 甲醇的性质和用途1.2 国内外甲醇合成技术的发展1.3 焦炉煤气制甲醇的发展前景2 甲醇原料气的制备2.1 煤气的冷凝与冷却2.2 煤气的输送和焦油雾的清除2.3 煤气中氨的回收2.4 煤气中硫化氢的脱除2.5 煤气中粗苯的回收思考题3 原料气的精脱硫3.1 原料气精脱硫的原理和方法3.2 原料气精脱硫的工艺流程3.3 原料气精脱硫操作参数及调节3.4 原料气精脱硫的主要设备3.5 原料气精脱硫岗位操作法思考题4 甲烷的转化4.1 甲烷转化的原理4.2 甲烷转化的工艺流程4.3 甲烷转化的操作及调节4.4 甲烷转化的影响因素4.5 甲烷转化的催化剂4.6 甲烷转化的主要设备4.7 甲烷转化的岗位操作思考题5 甲醇的合成5.1 甲醇合成的原理和方法5.2 甲醇合成的工艺流程5.3 甲醇合成的操作及影响因素5.4 甲醇合成的催化剂5.5 甲烷合成的主要设备5.6 甲醇合成的岗位操作法思考题6 粗甲醇的精制6.1 粗甲醇精馏的原理和方法6.2 粗甲醇精馏的工艺流程6.3 粗甲醇精馏操作与工艺调节6.4 粗甲醇精馏的设备6.5 粗甲醇精馏的岗位操作思考题7 甲醇质量检验与生产监控7.1 甲醇成品分析7.2 甲醇中间品的控制分析7.3 气体中微量总硫和形态硫的测定7.4 分析室安全规则8 甲醇清洁生产与安全8.1 甲醇清洁生产8.2 甲醇安全生产知识补充资料一、HT-306中温氧化铁脱硫剂升温还原方案二、Z205/Z204转化催化剂技术规格三、C307型合成甲醇催化剂使用说明书四、焦炉煤气压缩机岗位操作法五、合成气压缩机岗位操作法六、综合练习题参考文献。

焦炉煤气制甲醇工艺技术摘要：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。

焦炉气的精制是以炼焦剩余的焦炉气为生产原料;经化工产品回收焦炉气的粗制;再经压缩后2.55MPa;进入脱硫转化工段;脱硫采用NHD湿法脱硫和干法精脱硫技术;总硫脱至0.1×10-6;转化采用烃类部分氧化催化技术;制得合格的甲醇合成新鲜气又称精制气;送去压缩工段合成气压缩机;最后进入甲醇合成塔制得甲醇..第1章焦炉气成分分析1.1典型焦炉气的组成焦炉气的主要成分为甲烷26.49%、氢气58.48%、一氧化碳6.20%和二氧化碳2.20%等;还有少量的氮气、不饱和烃、氧气、焦油、萘、硫化物、氰化物、氨、苯等杂质..焦炉气基础参数:流量62967m3/h2台焦炉生产的剩余焦炉气;温度25℃;压力0.105MPaa煤气柜压力..1.2焦炉气的回收利用焦炉气是良好的合成氨、合成甲醇及制氢的原料..根据焦炉气组成特点;除H2、CO、CO2为甲醇合成所需的有效成分外;其余组分一部分为对甲醇合成有害的物质如多种形态的硫化物;苯、萘、氨、氰化物、不饱和烃等..如焦炉气中的硫化物不仅会与转化催化剂的主要活性成分Ni迅速反应;生成NiS使催化剂失去活性;而且还会与甲醇合成催化剂的主要活性组分Cu迅速反应;生成CuS;使催化剂失去活性;并且这两种失活是无法再生的..又如;不饱和烃会在转化催化剂表面发生析碳反应;堵塞催化剂的有效孔隙及表面活性位;使催化剂活性降低..另一部分为对甲醇合成无用的物质对甲醇合成而言为惰性组分;如CH4、N2等..惰性气体含量过高;不仅对甲醇合成无益;而且会增加合成气体的功耗;从而降低有效成分的利用率..第2章焦炉气的精制2.1硫的脱除及加氢净化焦炉气制甲醇工艺中;焦炉气精制的首要工作是“除毒”;将对甲醇合成催化剂有害的物质脱除到甲醇合成催化剂所要求的精度..这是因为甲醇合成催化剂对硫化物的要求要高于转化催化剂..甲醇合成催化剂要求总硫＜0.1×10-6;转化催化剂要求总硫＜0.×10-6..第二就是要减少惰性组分的含量..脱除“毒物”的方法;根据系统选择工艺方案的不同而有所差别..而降低惰性气体的组分含量主要是采用将烃类部分氧化催化转化的方法;使其转化为甲醇合成有用的CO和H2;同时达到降低合成气中惰性组分的目的..2.1.1无机硫的脱除焦炉气中硫质量浓度高达6g/m3;氰化物质量浓度约为 1.5g/m3..在焦炉气净化工艺中设有脱硫、脱氰、蒸苯、焦油电捕捉等一系列净化装置;除为了减轻硫化氢和氰化物对后续装置的腐蚀;另一方面是减轻焦炉气作燃料气时对大气的污染;或作化工原料时;对催化剂的毒害..煤气净化装置是将焦炉气经过捕捉、冷却、分离、洗涤等多种化工操作;脱除焦炉气中的焦油、萘、硫化氢、氰化氢、氨、苯等物质;以满足后续装置对气体质量的要求;并回收焦油、硫、氨、苯等..本系统采用NHD湿法脱硫后;焦炉气中的HS质量浓度在15mg/m3左右;同时2可脱除焦炉气中部分有机硫..但有机硫含量仍然很高;达95mg/m3左右..如不经过精脱硫直接送入下工段;将使转化系统催化剂很快因硫中毒而失活;所以必须采用精脱硫工艺对焦炉气进行处理..2.1.2有机硫的脱除精脱硫根据对国内现有焦炉气净化技术的分析和比较;考虑到COS低温水解工艺路线存在的缺陷;对焦炉气的精脱硫采用高温加氢转化技术路线..这是因为焦炉气中含有的硫化物形态较为复杂;如:硫醇、硫醚、噻酚等硫化物在低温水解环境下很难脱除..本系统采用铁-钼加氢脱硫转化剂;在高温环境下;将气体中的有机硫转化;生成易于脱除的硫化氢;然后再采用固体铁-锰脱硫剂吸收转化后气体中的硫化氢..这样可使有机硫加氢转化完全;净化度大为提高;而且配套干法脱硫剂的硫容也高;并且可将不饱和烯烃进行加氢饱和..氧气加氢燃烧;达到对毒物的脱除;满足转化甲醇合成气对气体“毒物”的净化要求..本工艺克服了COS 低温水解催化剂对氧敏感的弱点;以及二氧化碳含量影响有机硫水解的缺陷;解决了高浓度CO 2影响水解反应进行;以及无法脱除复杂硫化物的难题..现有焦炉气净化工艺的有机硫的加氢转化;一般采用铁-钼加氢催化剂;在350℃-430℃下使有机硫加氢转化为硫化氢;固体脱硫剂使用便宜的但硫容低的铁-锰脱硫剂;最后使用价格较贵但硫容较高的氧化锌把关..2.1.3关键技术高浓度CO 、CO 2的焦炉气加氢净化时;遇到的问题:1如何避免CO 、CO 2在加氢催化剂上产生甲烷化反应..2如何避免CO 歧化析碳和甲烷的分解析碳..3如何防止铁钼催化剂床层产生的温升..2.1.4解决方法在加氢过程的主要反应中;含有烯烃、有机硫化物及氧的焦炉气在催化剂上进行的主要反应有:2H 2+O2=2H 2O+Q 1C 2H 2+2H2→C 2H 6 2C 3H 6+H 2→C 3H 8 3COS+H 2→CO+H 2S 4COS+H 2O →CO 2+H 2S 5RSH 硫醇+H 2→RH+H 2S 6R 1SR 2硫醚+2H 2→R 1H+R 2H+H 2S 7CS 2+4H 2→2H 2S+CH 4+Q 8C 4H 4S 噻酚+4H 2→C 4H 10+H 2S 9可能出现的副反应有:2CO →C+CO 2+Q 10CO+3H 2→CH 4+H 2O 11CH 4→C+2H 2+Q 12反应1、8、10为强放热反应;可能会引起催化剂床层“飞温”..反应10所出现的歧化积碳反应产生的碳会堵塞催化剂孔道;导致催化剂活性位减少;因此应设法避免上述反应..另外;焦炉气体中的油类由于焦炉气压缩机气缸采用少油润滑;可能在焦炉气中带有少量的润滑油、苯和焦油在加氢转化器内;经加氢裂解、饱和;避免了这些微量物质对后续工段的不利影响..我们在工艺设置上;采用严格的350℃控制;设有冷激副线;及时调整加氢转化器床层温度..通过监测床层压差变化;及时调整床层温度以及分析槽内积碳程度;达到抑制析碳的目的..2.2烃类的部分氧化催化转化烃类的转化是将焦炉气中的甲烷转化成合成甲醇所用的有效气体CO 和H 2..为使甲醇合成气的氢碳比尽量靠近甲醇合成所需要的最佳氢碳比;本装置焦炉气中烃类的转化选用部分氧化纯氧+蒸汽催化转化..2.2.1部分氧化催化转化原理焦炉气部分氧化催化转化法;是将焦炉气中的烃类甲烷、乙烷等进行部分氧化和蒸汽转化反应;在转化炉中首先发生H 2、CH 4与O 2的部分氧化燃烧反应;然后气体进入催化剂层进行甲烷、乙烷等与蒸汽的转化反应;所以这个方法也称为自热转化法..生产原理可以简单解释为甲烷、蒸汽、氧混合物的复杂的相互作用:第一阶段为部分氧化反应;主要是氢气与氧接触发生燃烧氧化反应;生成H2O..该反应是剧烈的放热反应:2H 2+O 2＝2H 2O+Q 13在这个阶段;焦炉气体中微量的氧与配入的氧完全反应;反应后的气体中氧体积分数仅为0.05%;不会对转化催化剂活性造成影响..第二阶段为水蒸气和二氧化碳氧化性气体在催化剂的作用下;与CH4进行蒸汽转化反应;该反应是吸热反应:CH 4+H 2O →CO+3H 2-Q 14CH 4+CO 2→2CO+2H 2-Q 15上述两阶段的反应可合并成一个总反应式:2CH 4+CO 2+O 2→3CO+3H 2+H 2O 16由于第二个阶段反应是吸热反应;当转化温度越高时;甲烷转化反应就越完全;反应后气体中的残余甲烷就越低..甲烷部分氧化通常加入一定量的蒸汽;目的是避免焦炉气在受热后发生析碳的反应;使甲烷进行蒸汽转化反应;在转化反应的同时;也起到抑制炭黑的生成..转化反应在镍催化剂作用下;反应速度加快;反应温度降低;反应平衡温距减小到1℃-5℃;在960℃残余CH 4＜0.4%..转化后的气体成分见表2.1..表2.1转化后的气体成分由表2.1可见;焦炉气催化纯氧转化制得甲醇合成气中虽然氢气过剩;但其他组分比例较好;完全能够满足甲醇合成需要..2.2.2工艺流程焦炉气中烃类部分氧化催化转化工艺流程示于图2.1..图2.1焦炉气部分氧化催化转化工艺流程示意图2.2.3过程特点转化催化剂的主要活性组分为Ni;对硫化物非常敏感;因此;焦炉气进入转化炉之前;必须将其中大量的硫化物脱除到转化催化剂和甲醇合成催化剂对硫精度的要求..焦炉气和氧气在进入转化炉之前;与一定比例的蒸汽混合;为防止水蒸气冷凝;焦炉气和氧气需在加热炉中加热;一方面防止蒸汽冷凝;另一方面加热后的焦炉混合气与氧气在进入转化炉后;能迅速发生燃烧反应..为防止液状或固体颗粒进入高速运转的离心机合成气压缩机;损坏转子;本装置在焦炉气压缩前;对焦炉气进行洗涤;利用焦炭过滤;采用4台往复活塞式压缩机;提高气体压力至脱硫系统所需压力2.55MPa..焦炉气中的硫形态比较复杂;转化前采取一系列脱硫;直至总硫＜0.1×10-6..实践证明;转化前未脱除的硫主要是噻吩;经过铁钼加氢转化;在高温环境下;已经全部转化为易于脱除的H2S和C4H10;此时将转化气中总硫脱除到所需精度很容易..甲醇系统驰放气主要用作转化加热炉燃料;剩余的返回燃料气管网;顶替部分炼焦用燃料焦炉气;把焦炉气送回甲醇生产系统进行脱硫转化;压缩合成..本装置设置大型加热炉;除加热转化系统物料外;还将转化副产 6.4MPa、282℃次高压饱和蒸汽;加热至480℃..经降温降压至3.82MPa、450℃的过热蒸汽;作为空压和合成气压缩汽轮机透平动力蒸汽..全系统蒸汽完全自给..系统副产蒸汽压力等级较多;能够适应不同需要..本装置主要副产 6.4MPa 饱和蒸汽加热后减压3.82MPa;450℃过热蒸汽..1.2MPa过热蒸汽由高压汽包直接降压获得;并入1.2MPa管网;与来自甲醇合成的1.2MPa过热蒸汽作为甲醇精馏和溶液再生的热源..0.3MPa低压蒸汽主要作除氧热源和厂区冬季采暖..冷凝液的回收利用..全系统冷凝液可回收利用;增设一气体饱和塔;用系统冷凝液通过加热炉加热;进行饱和增湿..既可减少系统蒸汽用量;又合理利用了冷凝液;省略了工艺冷凝液的排放和处理;消除了环境的污染因素;这是一项节能环保的技术..三废治理及环境保护与实际效果..本装置在设计中严格执行国家有关标准、地方规定;具有完善的“三废”及噪声治理措施..1废气治理在开停车及事故工况下;转化工段和脱硫工段排放的工艺废气焦炉气和合成气送本工程火炬系统焚烧后排放..甲醇合成系统的驰放气和膨胀气;甲醇精馏预塔不凝气作为加热炉燃料全部消耗;不排放到空气中..NHD脱硫系统产生的含硫化氢废气;送入Cluas硫回收装置;尾气中SO2浓度达标排放..2废水治理甲醇装置的废水量不大;甲醇精馏废水采用汽提预处理回收甲醇;而后送污水处理站进行生化处理..3废渣治理各类废催化剂分类送催化剂制造厂回收;不能回收的并无毒害作用的如:废锰矿石用于铺路或填坑;不存在废固堆放现象..因此;本装置废渣对环境影响不大..第3章关键的工艺技术和设备3.1焦炉气湿法脱硫NHD脱硫技术主要是脱除焦炉气中的大部分无机硫H2S和少量有机硫COS;并将脱硫回收的酸性气体送回硫回收..3.2焦炉气精脱硫干法脱硫是将经过湿法脱硫的焦炉气中的有机硫;利用铁钼触媒进行加氢反应;转化成易于脱除的无机硫;同时也使不饱和烃加氢饱和;而后通过锰矿脱硫剂和氧化锌脱硫剂;将硫化氢脱除;使经过干法脱硫的焦炉气中总硫＜0.1×10-6;达到甲醇合成触媒要求的精度..3.3焦炉气部分氧化催化转化转化是将脱硫后焦炉气中的CH4及其他烃类在转化炉内;与纯氧进行部分氧化及蒸汽转化反应;生产H2、CO、CO2等甲醇合成气;同时回收转化反应余热;副3.4主要设备3.4.1加热炉加热炉采用两段辐射、一段对流设计;辐射段主要加热焦炉气混合气和高压废锅产次高压饱和蒸汽;对流段共加热4种介质:饱和塔循环热水、富氧蒸汽、NHD湿脱硫气和预热加热炉助燃空气..3.4.2转化炉转化炉采用圆筒式纯氧转化炉;炉体为钢结构+耐火绝热材料+冷却水夹套..炉内装二段转化催化剂;顶部为蒸汽冷却套中心管式烧嘴;转化所需热量通过氧气与焦炉气中氢气发生部分燃烧反应提供;燃烧后的高温气体在催化剂床层发生甲烷与蒸汽的转化反应..转化炉出口温度控制为960℃-980℃;残余CH的体4积分数为＜0.4%..3.4.3高压废锅高压废锅是转化生产中最重要的设备;本装置采用的高压废锅温差达到600℃以上出高压废锅工艺气体温度达340℃;并且高压废锅与转化炉直连;管道内浇筑2层刚玉浇筑料;与高压废锅的浇筑料在烘炉时;需形成一体耐火隔热层..高压废锅共分2端;一端为高热端;有4根汽液上升管和热水下降管;内筑有耐火浇筑料..另一端为低热端;有2根汽液上升管和热水下降管..另配有汽包1个;供应高压锅炉给水;并实现汽液分离..本系统考虑到COS低温水解工艺路线存在的缺陷;对焦炉气的精脱硫采用高温加氢转化技术路线..采用铁-钼加氢脱硫转化剂;在高温环境下;将气体中的有机硫转化;生成易于脱除的硫化氢;然后再采用固体铁-锰脱硫剂吸收转化后气体中的硫化氢..这样可使有机硫加氢转化完全;净化度大为提高 ;并且可将不饱和烯烃进行加氢饱和..氧气加氢燃烧;达到对毒物的脱除;满足转化甲醇合成气对气体“毒物”的净化本工艺克服了COS低温水解催化剂对氧敏感的弱点;以及二氧化碳含量影响有机硫水解的缺陷;解决了高浓度CO影响水解反应进行;以及无法脱除复杂2硫化物的难题..参考文献：1 裴雪国.焦炉气制甲醇J.煤化工;2006;6：32-342 李建锁.焦炉煤气制甲醇技术M.北京：化学工业出版社20093 谢克昌;房鼎业.甲醇工艺学M.北京：化学工业出版社20104 张子锋.甲醇生产技术M.北京：化学工业出版社2008谢辞感谢各位老师三年来的教诲;感谢胡德双老师毕业论文的指导..。

简述焦炉气制甲醇清洁能源作者：鲍丹丹来源：《商品与质量·消费视点》2013年第03期摘要：在全球煤炭储量的日益减少的大环境下，人们逐渐认识到须提高煤炭的利用率。

为响应国家循环经济和绿色环保的号召，甲醇作为一碳化学基本的原料，可通过化废为宝的方法，用焦炉煤气制取甲醇，延伸产业链条与煤化工产业。

介绍了炼焦副产制甲醇和相关的控制程序，该流程拥有广阔的应用前景和优势。

关键词：焦炉煤气制甲醇过程；前景与优势；工艺甲醇可用来生产一碳甲醇，它在化学工业中有重要的位置，同时是一种重要且基本的化学原料，用来产生一系列的化学产品，如甲醛，乙酸，同时也是一种重要的新能源，并可以代替汽油作为燃料或被添加到汽油中混合，同时也可用于甲醇蛋白的生产，与芳烃、烯烃基本有机产品相比，它仅次于它们。

煤制甲醇，天然气制甲醇是传统制法。

焦炉煤气制甲醇作为一种新的工业能源，化工技术的日益成熟，慢慢为全球所公认。

开展焦炉煤气制甲醇项目解决了焦炉煤气问题，又是一个绿色环保项目。

一、焦炉煤气制甲醇工艺简介（一）过程概述如下是其主步骤和细节的流程，含空气分离，转化，合成以及相关的控制过程。

（二）空气分离方法的流程图（图1）（1）氧气压缩机（2MCL454+3MCL406）、空气压缩机（DH63）、分馏塔（FON6000/3000）和等构成空气分离。

提供6000M3/小时（标准条件），2.7兆帕，纯度为99.99 %的氮和99.6%的氧气，同时全部厂车工作，催化剂TPR 3000立方米/小时，，同时生产150立方米/ h的液态氧是空分装置的主要任务，客户用的仪表空气是从空气净化器中抽出的一部分。

（2）湿法脱硫为了达到二氢化硫小于 100 mg/m3采用栲胶纯碱脱硫（3）气柜保存，缓冲，稳定气压的功能，最大容量3万立方米，（4）焦炉煤气压缩该6MD-314/25型压缩机是 6 列 4 级，其最终压力为2.5兆帕，它起到提高焦炉煤气压力和输送的作用与功能。

焦炉煤气制甲醇的技术分析进行甲醇制作是焦炉煤气应用的重要方式之一。

本文在阐述焦炉煤气制甲醇工艺流程的基础上，对其具体的工艺内容进行分析，并针对性的指出技术应用把控要点。

以期有利于焦炉煤气制甲醇技术的提升，推动企业经济效益和社会环保效益的获得。

标签：焦炉煤气；制甲醇；工艺应用；技术要点随着工业化建设的不断深入，我国的焦炭消耗了持续增加。

焦炭产业的发展虽然带来了较为明显的经济效益，然而其在能源消耗和环境保护方面缺陷明显。

新经济形态下，清洁化绿色生产的理念要求炼焦产业在进行节能生产的同时，必须合理控制焦炭副产物对环境的污染。

基于此，利用焦炉煤气制备甲醇得以迅速发展，本文由此展开分析。

1 焦炉煤气制备甲醇的工艺流程焦炉煤气产生于工业制焦的实践过程，其包含了H2、CO和CO2等基本成分，同时甲烷、焦油、苯、萘、氨和硫等都是其重要的结构组成。

在甲醇制备过程中，人们会将焦炉煤气输送进储气罐中，然后对其进行压缩和净化，进而确保焦油、苯、萘、氨和硫这些对制备甲醇有害的物质得以有效清除。

一旦前期净化完成，制备人员应在剩余气体中加入催化剂，使得以甲烷和烃类为代表的气体逐步转化为H2和CO。

同时在获得较大比例容量H2和CO的基础上，对其进行碳元素的加入和比例调整，并通过气体压缩的方式使其形成粗制甲醇。

最后通过精馏技术的应用是进行粗制甲醇的提纯，实现精甲醇的制备获得。

具体流程如下图1。

2 焦炉煤气制备甲醇工艺的具体应用2.1 焦炉煤气净化脱除硫化物是焦炉煤气制备甲醇的重要工艺，其也是净化技术应用的难点所在[1]。

甲醇制备过程中，进行焦炉煤气总的硫化物脱除至关重要。

一般情况下，在加湿法去除大量H2S之后，对剩余气体中的有机硫进行加氢处理，确保其转化为H2S之后，在通过固体脱硫剂进行去除。

在焦炉煤气净化之前，其剩余气体中硫化物的含量会急剧减少，使其保持在0.1×10-6之下，从而满足工业生产的实际需要。

2.2 净化气体转化焦炉煤气制备甲醇中的净化气体转化主要指甲烷的转换。

十八万吨焦炉煤气制甲醇毕业设计摘要：本文基于十八万吨焦炉煤气制甲醇工艺流程，论述了煤气制甲醇工艺的原理及优化方案。

在分析传统的煤气制甲醇流程的基础上，提出了一种结合了反应器、分离、加氢反应等工艺的新型流程，并通过优化工艺参数，使系统最终把煤气转化为高纯度甲醇。

本设计方案具有极高的技术实用性，也具有一定的先进性。

关键词：煤气制甲醇；工艺流程；优化方案；高纯度甲醇一、引言煤炭资源在我国仍具有广泛的应用前景，煤气制甲醇作为一种新型的清洁能源，已经成为煤炭资源的重要利用方式。

本论文以十八万吨焦炉煤气制甲醇为研究对象，探讨煤气制甲醇的原理及流程优化方案。

二、煤气制甲醇原理煤气制甲醇是利用充分气化后的煤气，经过一系列反应、分离、加氢等工艺流程，生成高纯度的甲醇。

煤气制甲醇主要反应的化学方程式如下：CO+2H2=CH3OH此处，CO为一氧化碳，H2为氢气。

这一反应属于醇酸催化剂反应，是一种加氢反应。

煤气制甲醇的反应过程一般需要经历的几个阶段包含有气化、甲醇反应和甲醇提取。

由于煤气制甲醇的工艺是一种复杂的化学反应，同时又会涉及到一系列的物理过程，所以对于工艺的掌握十分关键。

因此，在优化整个工艺时，首先要对煤气进行气化，而后通过反应器反应，将气-液相传热，使甲醇反应得适当地进行。

随着反应的进行，甲醇不断生成，并在后续的工艺中被进一步提纯，得到高纯度甲醇。

三、煤气制甲醇流程与优化方案经过对煤气制甲醇的各种工艺流程进行分析，本文提出了一种新型的煤气制甲醇流程，并在这一基础上进行工艺方案的优化。

3.1 煤气之气化气化是将含碳无机物、氧化物质等供应物加热至一定的温度、压力下存在催化剂的条件下发生的一种化学反应。

产生的气体燃料有可燃气体、固体杂质、水蒸气、废渣等。

在煤气制甲醇过程中，也需要首先对煤气进行气化。

气化工艺是指将煤采取特定的处理，通过一定的反应条件（温度、压力、时间等）使之发生气化反应，煤就能得到高能气体。

3.2 甲醇反应器在气-液相传热箱中，利用醇酸催化剂反应将一氧化碳和氢气加起来，得到了生成甲醇的化学反应。

焦炉煤气制甲醇项目投资的必要性和意义甲醇是由煤经气化或天然气转化生成的合成气合成的、需求量巨大的重要基础化工产品和基本化工原料，同时也是新一代的能源燃料，其主要用途有：(1)甲醇作为基本化工原料，可生产许多重要的有机化合物，其深加工产品目前已达120多种，我国以甲醇为原料的一次加工产品己有30种。

以甲醇为原料采用残基化法生产醋酸，是目前最具竞争力的生产醋酸的方法。

由醋酸可进一步生产出极具商业价值的二、三醋酸纤维素。

由甲醇生产的其它重要有机化合物有甲醛、甲胺、甲烷氯化物、甲酸、甲酸甲酯、甲酸胺、甲基丙烯酸甲酯、二甲基甲酰胺、二甲基亚枫、碳酸二甲酯、二甲醍、聚乙烯醇、醋酸乙烯等。

(2)甲醇可作为新一代燃料。

由甲醇和异丁烯合成的MTBE (甲基叔丁基醍)是高辛烷值汽油添加剂，甲醇还可掺烧汽油(如M15)或直接用作汽车燃料，是新一代的能源替代品。

(3)甲醇是精细化工与高分子化工的主要原料。

由甲醇为基础原料制得的聚甲醛塑料是一种性能优良的工程塑料，可替代金属使用，在汽车工业及电器工业中有广泛的用途。

而甲醇直接催化转化成烯炷的技术(MTP和MTO)也已具备了工业化的条件，这将进一步拓展甲醇在石油化工领域中的重要性及其应用领域。

(4)由甲醇可生产单细胞蛋白(甲醇蛋白)。

甲醇蛋白有许多优点，蛋白转化率高、发酵速度快、无毒性、价格便宜，其生产不受地理位置、气候条件的限制。

我国饲养业对蛋白质的需求量很大，发展甲醇蛋白很有前途。

总之，甲醇在石油化学工业、医药工业、轻纺工业、生物化工以及能源、交通运输行业均有广泛用途，在国民经济中占有十分重要的地位。

近年来，我国甲醇的消费量增长迅速，1991年〜1999年需求增长率约为14%。

2001年消费量为357.65万吨，2002年消费量为390.82万吨，2003年消费量为448.8吨，鉴于掺浇汽油10%的标准即将出台，按年均增长率10%推算, 预计2005年消费量为520万吨，2010年可达838万吨。

甲醇清洁燃料工艺流程甲醇是一种清洁燃料，其技术成熟度越来越高，应用越来越广泛。

甲醇作为清洁燃料，其排放无臭氧和颗粒物，对环境污染较小，因此逐渐被用作汽车发动机、燃气灶等燃烧设备的燃料。

甲醇的生产工艺流程的基本步骤包括合成气制备、甲醇合成和甲醇精制。

下面将详细介绍甲醇的生产工艺流程。

1. 合成气制备甲醇的生产，首先需要有一定量的合成气。

合成气一般由煤气、天然气、石油和重油等烃类物质转化而来。

合成气包含一定比例的氢气、一氧化碳和二氧化碳气体，其比例及组成对甲醇的合成产率和质量具有重要影响。

同时，合成气的成本也直接影响甲醇的生产成本。

2. 甲醇合成将合成气封闭加热在催化剂的作用下，通过一系列的反应生成甲醇。

反应的主要方程式为：CO + 2H2 → CH3OH ΔH=-89.9kJ/mol甲醇合成反应的选择催化剂是关键因素。

现代化的甲醇合成工艺已经采用复合型Cu/ZnO催化剂。

其催化活性高，对反应物的选择性好，可大幅提高甲醇的合成产率和质量。

此外，反应的反应器要与催化剂相匹配，鼓式反应器最为普遍。

3. 甲醇精制甲醇合成后的产物并非高纯度的甲醇，还需要精制处理才能得到纯度较高的甲醇。

甲醇的精制主要有以下几个步骤：(1) 加压处理：通过加压将甲醇提取到高压助剂中，压力下降时甲醇蒸发，去除其中的杂质。

(2) 蒸馏分离：通过甲醇和其他成分的沸点差异，对混合液进行蒸馏分离，得到高纯度的甲醇。

(3) 精制处理：采用精制剂对甲醇分子进行处理，从而去除残留的杂质，提高纯度。

以上是甲醇生产的基本工艺流程。

甲醇的应用前景广阔，在未来的清洁能源领域有望发挥更大的作用。