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煤制甲醇工艺原理煤制甲醇是一种重要的能源转化和化学品生产技术，通过煤炭转化为高附加值的甲醇产品。
其工艺原理主要包括煤气化、合成气制甲醇、甲醇的纯化和后处理等几个重要步骤。
首先是煤气化过程。
煤气化是指将煤炭在一定的氧量和蒸汽量的条件下进行高温热解的过程，生成一种高能焦炉气或合成气产品。
煤气化通常采用两类主要工艺，即固定床煤气化和流化床煤气化。
其中，流化床煤气化是目前广泛应用的技术，其基本原理是利用高温下的气固两相流体化特性，通过气体对固体颗粒形成悬浮状态，并通过气体流动将固体颗粒高速带动，使之具有流体特性。
这个过程能够有效地将固体煤转化为可燃的合成气。
其次是合成气制甲醇过程。
合成气制甲醇是利用煤气化产品中的合成气（一氧化碳和氢气的混合物）为原料，通过甲醇合成催化剂进行甲醇合成的过程。
甲醇合成催化剂通常是复杂的金属化合物，如铜和锌等。
甲醇合成反应是一个复杂的多步反应过程，其中一氧化碳和二氧化碳在合成气中被还原形成甲醇，并伴随着其他副反应，如甲醇的醚化和醋酸化等。
此外，合成气中的温度、压力、催化剂的选择和反应条件的控制等都对甲醇的产率和选择性有重要影响。
然后是甲醇的纯化过程。
由于合成气制甲醇过程中的产物中还含有一些杂质气体和液体，所以需要对甲醇进行纯化。
甲醇的纯化主要是通过蒸汽重整和吸附等技术进行。
蒸汽重整是利用蒸汽和甲醇的物理性质差异，通过分馏的方式将杂质去除，得到纯净的甲醇。
吸附则是利用吸附剂对甲醇和杂质进行选择性吸附分离，达到纯化的目的。
最后是甲醇的后处理过程。
甲醇的后处理主要是对甲醇进行脱水、脱硫和脱氮等处理，以满足不同应用领域对甲醇纯度和纯净度的要求。
其中，脱水是通过蒸汽和分馏等方式将甲醇中的水分去除；脱硫和脱氮则是通过吸附剂和脱硫剂将甲醇中的硫和氮等杂质去除。
这些后处理步骤能够提高甲醇的纯度和质量，以满足不同工业和化学领域的需求。
总结起来，煤制甲醇工艺的原理是通过煤气化将煤炭转化为合成气，然后将合成气经催化反应制得甲醇，最后通过纯化和后处理等步骤得到高纯度的甲醇产品。
煤制甲醇主要生产工艺技术一、煤制甲醇的背景随着能源需求的不断增加和环境污染问题的严重性，寻找可再生能源和清洁能源的途径变得越来越重要。
煤炭作为我国主要的能源来源之一，其利用率和清洁化程度一直是研究的重点。
煤制甲醇技术作为一种重要的清洁能源技术，具有巨大的潜力和应用前景。
二、煤制甲醇的工艺流程煤制甲醇主要通过煤的气化和合成气的制备，再经过催化剂的作用将合成气转化为甲醇。
具体的工艺流程如下：1. 煤的气化：将煤通过高温和高压的条件下与氧气或水蒸气反应，生成合成气。
合成气主要由一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2）和氢气（H2）组成。
2. 合成气净化：合成气中的杂质如硫化物、氨、氯化物等需要进行深度净化，以保证催化剂的使用寿命和甲醇产品的质量。
3. 合成气的制备：净化后的合成气需要进行改性，使其符合甲醇合成的要求。
常用的改性方法有调节CO和H2的比例、调节反应温度和压力等。
4. 催化剂反应：将合成气经过催化剂床层，催化剂将合成气中的CO和CO2转化为甲醇。
常用的催化剂有铜基催化剂、锌基催化剂和铝基催化剂等。
5. 甲醇的分离和提纯：将催化剂反应产生的含甲醇气体进行冷却，使甲醇液体凝结出来，并经过蒸馏等工艺进行提纯，得到高纯度的甲醇产品。
三、煤制甲醇工艺技术的特点1. 煤制甲醇工艺技术可以充分利用煤炭资源，降低对石油和天然气等化石能源的依赖程度，具有可持续发展的优势。
2. 煤制甲醇工艺技术可以减少二氧化碳的排放，具有较好的环境效益。
煤炭气化过程中产生的二氧化碳可以进行回收利用，用于其他工业过程或注入地下储层。
3. 煤制甲醇工艺技术具有较高的能源转化效率，可实现综合利用。
合成气不仅可以制备甲醇，还可以用于生产合成油、合成烃等化工产品，提高资源的综合利用效率。
4. 煤制甲醇工艺技术具有灵活性和适应性强的特点，可以根据不同的煤种和气化条件进行调整和优化，适用于不同规模和地域的生产。
5. 煤制甲醇工艺技术对催化剂的要求较高，催化剂的选择和设计对工艺的效果和经济性有重要影响。
煤制甲醇工艺原理
煤制甲醇工艺是一种有效利用煤或油类等资源中含碳元素制取甲醇的技术，其基本原理和过程如下。
1. 煤解烃过程：借助空气将煤热解成气态碳氢烃，即燃气，得到混合气体CO、CO2和烃（CH4、C2H6、C3H8等）；
2. 催化裂解：将混合气体提升至固定温度和压力，并喷入含有催化剂的反应器内进行催化反应，将各种烃分子裂化成较低烃分子以及水；
3. 转化：将裂解产生的较低烃分子通过自由基反应或期转化反应转化成甲醇；
4. 分离：将转化后的甲醇与裂解产生的水及其他烃气经过冷凝分离；
5. 精炼：将分离得到的混合物经过加热蒸发、塔式干法分离、乙二醇脱水精炼等步骤把甲醇从混合物中分离出来，得到满足用途要求的纯净甲醇产品。
煤制甲醇技术简单、造价低、运行成本少，可经济有效地利用煤类资源，以满足用甲醇的各种不同需求，在我国的甲醇勘探生产中具有重要的实用价值。
煤制甲醇工艺讲解煤制甲醇是一种利用煤炭、天然气等化石燃料制取甲醇的方法，是实现能源与化工的高效利用的重要途径之一。
该方法具有能源资源利用率高、生产成本低、生产过程环保等优势，广泛应用于工业领域。
煤制甲醇的工艺主要分为以下几个步骤：1. 煤炭气化煤炭气化是将煤炭在高温高压下转化为一种称为合成气的气体。
这个过程需要使用一台气化炉并加热煤炭以达到高温，同时将高纯度的氧气注入炉中，与煤炭反应产生合成气体。
合成气主要由一氧化碳、二氧化碳和氢气组成，是后续合成甲醇的关键中间体。
2. 合成气净化由于气化产生的合成气中含有大量的杂质和硫化物等有害物质，因此需要进行净化。
这个过程需要通过一系列的净化设备进行处理，包括吸附、压缩、脱硫、脱水等。
净化后的合成气达到甲醇合成反应所需要的纯度。
3. 合成甲醇经过气化和净化的合成气被送入甲醇合成反应器中，与催化剂进行反应，使其转化为甲醇。
一般情况下，该反应需要使用高压反应器和催化剂，以促进反应速率。
合成甲醇反应的催化剂主要是金属氧化物，如铜和锌等金属。
4. 甲醇精制由于合成甲醇中仍含有一些杂质和不纯物质，需要进行精制以满足工业化使用的要求。
这个过程需要进行蒸馏、吸附、液体-液体提取等精细化学处理，以去除其余杂质并提高甲醇的纯度。
煤制甲醇的工艺具有明显的优势。
其中，一方面是因为煤炭是中国最重要的能源资源之一，利用其制造劲醇可以减少对进口石油的依赖；另一方面，由于煤制甲醇技术比较成熟，可以通过优化工艺流程、提高合成气纯度等方法来降低生产成本；此外，煤制甲醇还可以使煤炭等化石能源资源得到更好的利用，促进能源和环境的可持续发展。
煤化工生产甲醇的原理
煤化工生产甲醇是一种从煤和天然气中制取醇类化合物的重要方法。
甲醇是一种无色、清澈、易挥发的液体，也称为木精或甲醇酒精，其化学式为CH3OH，具有较高的挥发性和
可燃性。
1、煤制气
煤制气是将固体煤在高温下热解成气体，并从中提取有用化合物的过程。
煤制气需要
用到氢气和一氧化碳，这两种气体是制取甲醇的前提条件。
煤制气的方法有煤气化法和焦
炭气化法两种主要方法。
2、气体合成
煤制气得到的气体中包含了大量的一氧化碳和氢气，这种气体可以通过气体合成反应
制取甲醇。
气体合成反应是指当一氧化碳和氢气在一定条件下接触时，发生催化反应生成
甲醇的化学反应。
气体合成反应通常在高温下进行，需要使用一定的催化剂，催化剂的种
类和性质对气体合成反应的效率和产物质量有很大的影响。
3、精馏提纯
用气体合成法制得的甲醇通常含有很多杂质，需要经过多级的精馏提纯才能获得高纯
度的甲醇产品。
精馏的过程中，主要是利用不同物质的沸点差异来将甲醇和其它组分分离
出来，得到高品质的甲醇产品。
总之，煤化工生产甲醇的原理是在煤制气的基础上通过气体合成反应得到含甲醇的气体，再通过多级精馏提纯来获得高纯度的甲醇产品。
这种方法虽然设备和工艺要求较高，
但其可持续、大规模的生产方式以及对煤炭资源的合理利用具有重要的意义。
第一章：甲醇生产工艺原理第一节：甲醇的物理化学性质、用途甲醇是一种有机化学产品。
1661年英国化学家波义耳最早从干馏木材中发现了甲醇。
所以也叫木醇。
1922年,德国BASF公司用化学方法合成了甲醇。
1923年建成年产300吨的甲醇生产装置。
采用锌铬催化剂，在高压条件下生产甲醇，所以也叫高压法甲醇。
到1966年,英国帝国化学工业（I.C.I）研究出了铜基催化剂,开发出了低压合成工艺，1971年，德国鲁奇公司（Lurgi）也开发出了低压合成甲醇工艺，以后，世界上甲醇生产工艺基本上采用低压合成工艺。
从1975年以后，世界上甲醇生产规模越来越大，甲醇装置单套生产能力达到20万吨/年，到90年代，单套生产能力达到60-80万吨/年，目前已达到100万吨/年的水平。
1．甲醇的物理化学性质在常态下，甲醇是无色透明的液体，有轻微的酒香；有良好的溶解性，与水、乙醇互溶，在汽油中有较大的溶解度；易燃易爆；有毒性，人摄入20-30ml，会导致失明；摄入50-60ml，会致死。
甲醇分子式：CH3OH，分子量：32结构式：HH -C-OHH沸点：64.4-64.8℃；冰点：-97.68℃；比重0.791；爆炸极限：6.0%-36.5%；闪点：16℃；2．甲醇的主要用途。
甲醇的化学性质很活泼。
可进行氧化、脂化、羰基化、胺化、脱水反应。
甲醇是一种重要的基本有机化工原料。
是碳一化学的基础。
用甲醇可以生产上百种化工产品。
典型的有：甲醛、聚甲醛、醋酸、甲胺、甲基叔丁基醚（MTBE）、甲基丙烯酸甲脂（MMA）、聚乙烯醇、碳酸二甲脂、硫酸二甲脂、对苯二甲酸二甲脂（DMT）、二甲脂甲酰胺（DMF）、二甲醚、乙烯、丙烯与苯，等等。
还是一种重要的能源，可直接做燃料、做甲醇燃料电池、甲醇汽油、还可以分解制氢和一氧化碳。
2008年,全球甲醇产量达到4500万吨。
我国甲醇产量1000多万吨。
第二节：甲醇生产工艺原理1．合成气的制造与生产甲醇的主要原料合成气（含有CO、CO2、H2的气体）在一定压力（5—10MPa）、温度230-280℃）和催化剂的条件下反应生成甲醇，合成反应如下：CO＋2H2＝CH3OH＋QCO2＋3H2＝CH3OH＋H2O＋Q1．1生产甲醇的主要原料含有CO、CO2、H2的气体叫合成气。
煤制甲醇原理
煤制甲醇是一种重要的化学工业过程，其原理是通过将煤进行加热、气化和合成反应，将煤中的碳氢化合物转化为甲醇。
具体的步骤如下：
1. 煤的热分解：将煤在高温下进行热分解，产生一系列的气体和液体产物，其中包括可燃气体、焦炭和煤焦油。
2. 煤气化反应：将产生的可燃气体（主要是一氧化碳和氢气）与水蒸气进行反应。
这个过程称为煤气化，主要是通过添加水蒸气来调节气化反应的产物比例，并增加氢气的产量。
这个步骤通常在高温和高压下进行。
3. 合成甲醇：将产生的气体混合物经过一系列的催化反应，将一氧化碳和二氧化碳转化为甲醇。
这个过程通常使用一种称为铜催化剂的催化剂来进行。
在合成甲醇的过程中，可以发生一些副反应，产生其他化合物，如甲烷、硫化氢等。
为了提高甲醇的产量和纯度，需要对反应过程进行优化和控制。
此外，还可以通过对甲醇进行加工处理，以得到其他有机化合物和化工产品。
煤制甲醇是一种传统的能源转化方式，具有一定的环境和能源效益问题。
随着新能源技术的发展，煤制甲醇正在逐渐被替代或改进。
煤制甲醇主要生产工艺技术煤炭是一种重要的能源资源，而甲醇则是一种重要的化工原料。
煤制甲醇技术是利用煤炭资源来生产甲醇的一种工艺，它具有资源丰富、成本低廉的优势，因此备受关注。
本文将介绍煤制甲醇的主要生产工艺技术。
1. 煤气化工艺煤制甲醇的第一步是将煤炭进行气化。
煤气化是指将煤炭在高温、高压或有催化剂的条件下进行热解、气化反应，生成合成气。
合成气主要由一氧化碳（CO）、氢气（H2）和少量的二氧化碳（CO2）组成。
煤炭气化可以采用多种方法，如固定床气化、流化床气化、喷射床气化等。
其中，固定床气化是最常用的方法，它具有设备简单、操作稳定等优点。
2. 合成气净化合成气中含有一些杂质，如硫化氢（H2S）、氨（NH3）、苯（C6H6）等。
这些杂质会影响后续催化反应的效果，因此需要对合成气进行净化处理。
净化的方法主要包括吸附、洗涤、催化转化等。
吸附是最常用的方法，可以利用吸附剂吸附杂质，将其去除。
3. 合成气变换合成气变换是将一氧化碳和二氧化碳转化为甲醇的关键步骤。
这一步通常使用催化剂进行，常用的催化剂有铜、锌、铝等金属催化剂。
在高温、高压的条件下，通过氢化反应将一氧化碳和二氧化碳转化为甲醇。
这个过程是一个复杂的化学反应，需要合适的反应条件和催化剂才能实现高效的转化。
4. 甲醇的分离和纯化在合成气变换后，产生的反应产物中含有甲醇、水、一氧化碳、二氧化碳等组分。
为了得到高纯度的甲醇产品，需要对反应产物进行分离和纯化。
分离的方法主要包括蒸馏、吸附、萃取等，通过这些方法可以将甲醇与其他组分进行分离。
纯化的方法则是进一步提高甲醇的纯度，常用的方法有蒸汽压降结晶法、萃取法等。
5. 甲醇的储存和运输甲醇生产后需要进行储存和运输。
甲醇具有易挥发、易燃的特性，因此在储存和运输过程中需要注意安全。
常见的储存方式有地下储罐、罐车，运输方式有管道运输、铁路运输和公路运输等。
总结煤制甲醇是一种利用煤炭资源生产甲醇的重要工艺。
它的主要生产工艺技术包括煤气化、合成气净化、合成气变换、甲醇的分离和纯化以及甲醇的储存和运输。
煤制甲醇原理
煤制甲醇是一种重要的化工原料，也是清洁能源的重要组成部分。
煤制甲醇的
原理主要是通过煤气化和合成甲醇工艺来实现的。
煤气化是将煤转化为一种可燃气体的过程，而合成甲醇则是将合成气转化为甲醇的过程。
下面将详细介绍煤制甲醇的原理。
首先，煤气化是煤转化为一种可燃气体的过程。
在煤气化过程中，煤通过高温
和压力条件下与氧气或水蒸气反应，生成一种含有一氧化碳和氢气的气体混合物，即合成气。
合成气的主要成分是一氧化碳和氢气，这两种气体是合成甲醇的重要原料。
其次，合成甲醇是将合成气转化为甲醇的过程。
合成气经过一系列的反应，包
括催化剂的作用，可以将一氧化碳和氢气转化为甲醇。
这个过程主要包括甲醇合成反应和甲醇提纯过程。
甲醇合成反应是在一定的温度和压力条件下，通过催化剂的作用，将一氧化碳和氢气转化为甲醇。
而甲醇提纯过程则是将合成甲醇中的杂质去除，得到纯净的甲醇产品。
总的来说，煤制甲醇的原理是通过煤气化和合成甲醇工艺来实现的。
煤气化将
煤转化为合成气，而合成气经过一系列反应得到甲醇产品。
煤制甲醇不仅可以有效利用煤炭资源，还可以生产清洁能源，对于我国能源结构的调整和环境保护具有重要意义。
在实际生产中，煤制甲醇的工艺条件、催化剂选择、能源消耗等方面都需要进
一步优化，以提高甲醇的产率和质量，降低生产成本。
同时，还需要加强对煤制甲醇过程中的环境影响和安全风险的评估和管理，确保生产过程安全环保。
随着科技的不断进步和工艺的不断完善，相信煤制甲醇将会在清洁能源领域发挥更大的作用。
【毕业设计】煤制甲醇合成工艺毕业设计.doc煤制甲醇是我国科技发展的重要领域之一，也是一个具有广泛应用前景的绿色化学工业。
本文旨在设计一种可行、经济、环保的煤制甲醇合成工艺。
一、煤制甲醇的主要产出原理煤制甲醇是通过合成气（CO+H2）反应生成甲醇得到的一种高附加值的产品。
煤制甲醇合成过程主要反应有三步：首先，将煤转化为气化气体，然后将气化气体中的CO和H2摆与催化剂（通常为铜锌催化剂）反应，生成甲醇，最后通过蒸馏、纯化等工艺流程得到高纯度的甲醇产品。
二、煤制甲醇合成工艺设计煤制甲醇合成工艺需要考虑的主要因素包括煤质、气化工艺、合成催化剂以及甲醇分离纯化过程。
本设计以山西煤炭资源丰富的地理优势为基础，结合当前已有的煤制甲醇产业示范工程，制定如下煤制甲醇合成工艺方案。
（一）煤气化工艺本设计选择采用固定床气化工艺，该工艺适合气化产率高、稳定性好的煤种，同时也能适应较高温度和高压力条件下的气化反应。
根据实际情况，建议选用一种在煤中含碳率较高、灰份较低的煤种。
（二）甲醇合成催化剂本设计选用铜锌催化剂，该催化剂具有高催化活性、选择性好、稳定性强等优点，在加氢条件下能够高效地将CO2和CO反应成甲醇。
（三）甲醇分离纯化甲醇合成反应产物含有杂质较多，需要进行分离和纯化。
本设计采用一种结构简单、操作灵活的精馏工艺流程，同时也可以考虑采用更加环保的膜分离技术。
1. 生产能力本设计生产能力为50万吨/年。
2. 生产成本选择山西省内的煤矿资源，估算煤气化成本为350元/吨。
估算甲醇合成成本为4700元/吨。
采用精馏或膜分离工艺，估算甲醇分离纯化成本为900元/吨。
3. 经济效益估算年销售收入为12.5亿元，年净利润为1.5亿元。
本设计采用固定床气化工艺，废气排放浓度相对较低，同时可在气化过程中回收CO2，降低二氧化碳排放量。
采用铜锌催化剂可以降低加氢反应中CO2的排放，同时也可以在甲醇分离纯化过程中采取更加环保的膜分离技术，综合来看该工艺的环保性较好。
第一章:甲醇生产工艺原理第一节:甲醇得物理化学性质、用途甲醇就是一种有机化学产品。
16６1年英国化学家波义耳最早从干馏木材中发现了甲醇。
所以也叫木醇。
19２２年,德国BＡSF公司用化学方法合成了甲醇、１９23年建成年产3０0吨得甲醇生产装置。
采用锌铬催化剂,在高压条件下生产甲醇,所以也叫高压法甲醇。
到１966年,英国帝国化学工业(I。
C.Ｉ)研究出了铜基催化剂,开发出了低压合成工艺,１971年,德国鲁奇公司(Ｌurgi)也开发出了低压合成甲醇工艺,以后,世界上甲醇生产工艺基本上采用低压合成工艺。
从1975年以后,世界上甲醇生产规模越来越大,甲醇装置单套生产能力达到20万吨／年,到90年代,单套生产能力达到60-80万吨/年,目前已达到10０万吨／年得水平、1.甲醇得物理化学性质在常态下,甲醇就是无色透明得液体,有轻微得酒香;有良好得溶解性,与水、乙醇互溶,在汽油中有较大得溶解度;易燃易爆;有毒性,人摄入20－３0ml,会导致失明;摄入50—60ml,会致死。
甲醇分子式:CH3OH,分子量:32结构式: HH —C—OHH沸点:64、4－64．８℃; 冰点:—97。
68℃;比重0.７91;爆炸极限:6、０%—36、5%;闪点:１6℃;2。
甲醇得主要用途、甲醇得化学性质很活泼。
可进行氧化、脂化、羰基化、胺化、脱水反应、甲醇就是一种重要得基本有机化工原料。
就是碳一化学得基础、用甲醇可以生产上百种化工产品。
典型得有:甲醛、聚甲醛、醋酸、甲胺、甲基叔丁基醚(MTBE)、甲基丙烯酸甲脂(MＭA)、聚乙烯醇、碳酸二甲脂、硫酸二甲脂、对苯二甲酸二甲脂(DMＴ)、二甲脂甲酰胺(ＤMF)、二甲醚、乙烯、丙烯及苯,等等。
还就是一种重要得能源,可直接做燃料、做甲醇燃料电池、甲醇汽油、还可以分解制氢与一氧化碳。
2０08年,全球甲醇产量达到4500万吨。
我国甲醇产量1０00多万吨。
第二节:甲醇生产工艺原理1、合成气得制造与生产甲醇得主要原料合成气(含有ＣO、ＣO2、H2得气体)在一定压力(5—10MＰa)、温度２３0－2８0℃)与催化剂得条件下反应生成甲醇,合成反应如下: CO+2H2=ＣH3OＨ+ＱCO2+3H2=CH3OH+H2Ｏ＋Q1.1生产甲醇得主要原料含有CＯ、ＣO2、H2得气体叫合成气、能生产合成气得原料就就是生产甲醇得原料、主要有:Ａ.气体原料:天然气、油田伴生气、煤层气、炼厂气、焦炉气、高炉煤气;B.液体原料:石脑油、轻油、重油、渣油;C。
固体原料:煤、焦碳。
1。
2以煤为原料生产合成气煤与氧气在高温下燃烧,产生CO2,我们称为燃烧反应。
反应式如下:CmHn＋O2→CO2+H2Ｏ＋Q在缺氧得情况下,会生成CO,反应式如下:CmHn+Ｏ2→CO＋CＯ２+Ｈ２O＋Ｑ上述反应就就是用来生产合成气得反应。
也就是煤气化得主要反应。
在这个反应里,CＯ就是我们主要追求得。
目前,煤气化得方法主要有干煤粉气化法与水煤浆气化法,典型得干煤粉气化技术有壳牌技术(也叫谢尔、Sell),水煤浆气化技术有德士古技术。
我们公司采用西安热工研究所得干煤粉气化技术,该技术就是壳牌技术得一种。
气化炉壁采用膜式壁,通锅炉循环水,生产5。
2ＭPa饱与蒸汽。
有2个煤喷嘴。
喷嘴外环走氧气,内环走煤粉。
氧气压力４。
5MPa,温度180℃、煤粉用CO2/Ｎ2加压到4MＰa送进炉内、在气化炉中,煤粉与氧气发生部分氧化反应,反应温度在14０0－1600℃,压力为4MＰａ,反应产物主要就是Ｈ2、CO、CO２、H２S、反应方程式如下:CmHnSr+ｍ/2 Ｏ2—→mCＯ+(n/２－r)H2+ｒH2SCO＋H２O—→H２+CO2反应产生得粗煤气从气化炉上部出来,在出口部位,经激冷水激冷到９0０℃,送到洗涤塔洗涤。
洗涤到34０℃,再送湿洗塔湿洗到１99℃,送变换工序。
谢尔炉要求煤得灰熔点低,反应产生得灰以熔融状态向下流入气化炉底部渣池进行淬冷,经碎渣机破碎后定期排放到锁渣斗,再排到脱水槽,用捞渣机捞到皮带,送到渣场。
1.3变换把粗煤气中得多余得CO变换为H2与CO２、使H2/CO达到2.1左右、反应如下:CO＋H2O＝Ｈ２+CO２+Q。
因为粗煤气中含有硫,采用一段宽温耐硫变换串两段低温耐硫变换工艺。
工艺特点如下:⑴采用钴—钼耐硫催化剂,适用于高CＯ、高含硫原料气,对原料气含硫无上限要求,有低限、宽温变换催化剂起活温度为２40℃,最高可耐480℃。
低温变换催化剂起活温度为180℃,最高可耐450℃、适应ＣO浓度高、温升高得特点。
⑵为防止甲烷化副反应,一般要求提高水气比、因CＯ浓度高,采用热力学难于控制,必须采用动力学控制。
要求催化剂供应商有可靠得动力学模型。
经验上,宽变用K8-１1,低变用QCＳ-0４。
⑶采用部分变换工艺,约３5％煤气不经变换,调节手段灵活、⑷变换余热分级回收。
⑸冷凝液作为煤气化系统补水,节约中压蒸汽。
2、粗煤气脱碳、脱硫(净化)采用低温甲醇洗脱除酸性气体,即CＯ2、H2S、ＣＯS。
该工艺就是林德公司与鲁奇公司联合开发得气体净化工艺、由大连理工大学提供、甲醇溶剂对CO２与Ｈ２S、CＯＳ得吸收有很高得选择性,同等条件下,对Ｈ2Ｓ、COS得溶解度就是对CＯ2得4倍、6倍左右。
可以在同一塔内进行脱硫与脱碳,及脱除其她杂质,脱硫彻底,总S＜0、1ppm。
低温下操作,能耗低,溶剂损失小,工艺气损失小,生产费用低。
2.1硫回收采用三级克劳斯工艺,脱除酸性气体中得H2S与ＣOＳ,净化气体,同时副产硫磺。
从净化来得酸气量约20０0Nm3/ｈ,含硫约34%、克劳斯技术就是先把部分酸气燃烧成二氧化硫,通过空气控制系统使H2Ｓ/SO2=2:1,满足克劳斯反应得最佳比例,然后进入克劳斯反应器进行如下反应: ２H2S+SO2=S+H2O+Ｑ反应为放热反应,在克劳斯催化剂上发生。
反应产生得硫就是液态,通过成型冷却销售、3.合成气得压缩从净化出来得合成气压力为3、3ＭPa,合成甲醇得压力在5—10MPａ范围。
本装置合成压力8MPａ。
要达到合成所需要得压力,需要压缩。
合成压力就是由催化剂得性能决定得,也受综合能耗得影响。
催化剂得合成率(碳转化率),与压力就是正相关得。
但在压力达到一定程度时,增加压力,对转化率影响不大了、对于铜基催化剂来说,在压力达到7MPa左右,合成率最高。
还有,提高压力,系统体积会变小(PV=nRＴ),设备、工艺管道得尺寸也会变小,能降低投资。
压缩机种类有往复式压缩机、螺杆压缩机、离心压缩机、拖动压缩机得有汽轮机(透平机)、燃气轮机、电机。
本装置合成气压缩机就是透平机驱动得离心压缩机/循环机。
3.1气体状态方程式气体状态遵循以下方程式:理想气体状态方程式:ＰV=nＲＴ。
真实气体状态方程式:PV＝ZｎＲT、P:压力,单位ＭＰa; V:体积,单位m3; n:气体质量,单位mｏl(Kmol); R:常数; Ｔ:绝对温度;ｚ:压缩因子。
气体在绝热压缩时,温度会升高、主要就是在压缩过程中外力做功,使气体得热焓升高了,气体温度升高了;另外,在压缩过程中气体摩擦,也使气体温度升高、温度升高,对压缩不利。
在相同压力下,温度高,气体体积大;另外,压缩介质温度高,对压缩机设备材质要求提高。
所以,在工艺上,如果压缩倍率高,要采取多段压缩,在段间对气体冷却。
一般,压缩倍率在３倍以下,采用一段压缩,压缩倍率在３倍以上,采用二段或多段压缩。
本装置采用一段压缩。
压缩机进气温度要求在40℃以下。
另外,进气介质中不允许带游离水,防止水击对设备损害、要把介质中得水分离掉。
在压缩工艺系统中要有进气分离器与段间冷却器离心压缩机就是利用离心力压缩气体得,转速很高,一般都在1００00ｒpm以上。
转速就是可以调节得。
通过调节转速来调节合成压力。
我们压缩机组额定转速为1０6０0rpm。
本装置配置合成气压缩机/循环机一套,CO2压缩机一套,氨压缩机一套、压缩机就是高速运转设备,轴系采用油润滑,每套机组有一个润滑油站。
压缩机得密封系统,采用干气密封,要配置一台氮气增压机。
压缩机控制系统,有操作系统与跳车保护系统。
与操作系统接口、4、甲醇合成合格得合成气经压缩到一定压力(8MPa),进合成塔,在铜基催化剂上反应生成甲醇,合成反应如下:CO＋2H2=ＣH3OH+Ｑ(催化剂、230—2８0℃)CO２＋３H２＝CH３ＯH+H2O＋Q(催化剂、2３0-280℃)。
该反应就是放热反应、以前使用锌－铬催化剂,合成压力很高,在25-30MＰa,称为高压法。
现在使用铜－锌催化剂,合成压力下降到5－1０MＰａ,称低压法。
合成温度就是由催化剂得特性决定得。
铜-锌催化剂得合成温度为230-２８０℃。
铜—锌催化剂对温度比较敏感,长期在高温下运行,催化剂得活性很快就会降低,使用寿命会大幅度下降、所以,为了保证反应温度得稳定,反应产生得热量要么被移走,要么用冷得合成气平衡热量。
把温度降下来。
合成甲醇得主要设备就是合成塔。
合成塔设计主要考虑温度要均匀分布。
目前使用得合成塔主要有绝热冷激塔、鲁奇均温塔、林达均温塔、超级合成塔、本厂使用鲁奇均温塔。
技术由华东理工大学提供。
合成反应得温度在２３0℃左右,合成气在进塔前要把温度升高到这个温度范围,需要加换热器(入塔气预热器),用合成后得出塔气与它换热,进入合成塔反应。
反应生产得甲醇就是气态,与没有反应完得气体一起出塔,经过逐级冷却,到40℃左右,甲醇就冷凝成液体,经过甲醇分离器分离,液体就就是粗甲醇,送到精馏系统,气体叫循环气,经过循环机,再进入合成塔反应、经过不断循环后,合成气中得甲烷、氮气会不断积累,所以,要抽出一部分循环气,进行处理。
采用普里森膜分离方法,把H2与CO、CＯ2、N2、CH２分离,H2返回合成气压缩机进口循环使用,非渗透气回收作为煤粉干燥得燃料。
4。
1合成催化剂得还原与升温合成催化剂主要成分就是CｕO≥５2;ZｎO≥20;Ａl２O3≥8;外型:5×(4。
５—5),黑色圆柱体;堆密度:1、2-1、5;径向抗压强度(C/ｃm)≥2０0;反应温度:２00-29０℃;反应压力:４-10MPａ;时空收率:≥1—1、5Ｋg／L、h;空速:7000－２000０／h、中毒物质:硫、氯、羰基铁、羰基镍、不饱与烃、油类。
A.合成催化剂得还原由于催化剂在常态时为氧化态,在使用前需要还原、不同厂家得催化剂对还原条件有具体要求、一般而言,还原气体可以使用氢气或转化气。
反应为:CuO+Ｈ２=Cｕ+H2Ｏ+86。
7KJ/mol。
就是强放热反应。
还原温度:一般低于催化剂起活温度,在180℃以下;还原压力:低于０、8MPa;还原气中氢得浓度:在开始还原时,低于1％(其她成分主要就是氮气),到还原完成阶段,可适当提高氢得浓度,到基本完成时,再提高氢得浓度,当完成还原后,再提高氢浓度(1０％以下)进行检验。
