煤制甲醇工艺与设备概述

煤制甲醇工艺设备及能耗探讨甲醇作为新能源中重要组成部分，其生产水平关系到新能源产业的发展状况，因此，甲醇生产技术的提升成为新能源界重点关注项目之一。

如今甲醇生产工艺中煤制甲醇是主流技术，且具备节能减排与高效环保的优势，所以本文主要针对煤制甲醇工艺进行探讨，研究其各工序的设备及能耗。

标签：煤制甲醇；工艺设备；能耗作为甲醇生产的主要工艺，煤制甲醇工艺的发展大大提升了该项生产工作的水平。

煤制甲醇工艺主要还有四道工序，分别为气化工序、净化工序、合成工序与精馏工序。

每道工序都有各自的设备且都会产生一定的能耗。

1 煤气化工序的设备及能耗煤化气过程是将煤炭汽化的过程，得到相应的气体。

工作人员将煤炭放入压力罐中，并注入水，将煤炭制成煤浆，再通过加热与加压将煤浆汽化。

这技术主要有固定床、流化床与气流床，大规模制作中常采用气流床技术。

煤化气主要分为四个环节：第一，煤浆制备。

利用磨煤机将原煤、水、石灰石粉、添加剂制备成水煤浆溶液。

第二，气化。

利用煤浆泵设备将水煤浆注入气化炉中，与氧气生成反映生成粗煤气，在将粗煤气冷却。

人后利用渣池将其中多余成分分离出。

第三，灰水处理。

对高温黑水蒋欣处理形成灰水，以回收其中使得余热，提高资源利用率。

在利用脱氧设备，将灰水中的氧气进行脱离，为后续工作中提供氧气原料。

第四，变换工序。

该工序主要是通过控制待处理气体中的一氧化碳的占比，使气体中氢氮比达到最佳状态。

常用的变换方式为部分气量深度变换，这种方式的材料消耗比全气量变换要节省，且操作更容易。

在这道工序中主要的设备有：第一环节所需的设备是磨煤机；第二环节所学设备为高压煤浆泵、气化炉、激冷水泵；第三环节所需设备为高压闪蒸器、低压闪蒸器、真空闪蒸器、除氧水泵；第四环节所需设备为水煤气分离器、变换炉、废热锅炉、水分离器分离冷凝液、锅炉给水加热器、脱盐水加热器等。

在整个煤化气工序中的能耗较大，且能耗的种类较多，如原煤、氧气、煤浆、水、电力、蒸气等。

煤制甲醇工艺(总19页)本页仅作为文档封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March煤制甲醇工艺1)气化a）煤浆制备由煤运系统送来的原料煤干基（<25mm）或焦送至煤贮斗，经称重给料机控制输送量送入棒磨机，加入一定量的水，物料在棒磨机中进行湿法磨煤。

为了控制煤浆粘度及保持煤浆的稳定性加入添加剂，为了调整煤浆的PH值，加入碱液。

出棒磨机的煤浆浓度约65%，排入磨煤机出口槽，经出口槽泵加压后送至气化工段煤浆槽。

煤浆制备首先要将煤焦磨细，再制备成约65%的煤浆。

磨煤采用湿法，可防止粉尘飞扬，环境好。

用于煤浆气化的磨机现在有两种，棒磨机与球磨机；棒磨机与球磨机相比，棒磨机磨出的煤浆粒度均匀，筛下物少。

煤浆制备能力需和气化炉相匹配，本项目拟选用三台棒磨机，单台磨机处理干煤量43～53t/h，可满足60万t/a 甲醇的需要。

为了降低煤浆粘度，使煤浆具有良好的流动性，需加入添加剂，初步选择木质磺酸类添加剂。

煤浆气化需调整浆的PH值在6～8，可用稀氨水或碱液，稀氨水易挥发出氨，氨气对人体有害，污染空气，故本项目拟采用碱液调整煤浆的PH值，碱液初步采用42％的浓度。

为了节约水源，净化排出的含少量甲醇的废水及甲醇精馏废水均可作为磨浆水。

b）气化在本工段，煤浆与氧进行部分氧化反应制得粗合成气。

煤浆由煤浆槽经煤浆加压泵加压后连同空分送来的高压氧通过烧咀进入气化炉，在气化炉中煤浆与氧发生如下主要反应：CmHnSr+m/2O2—→mCO+（n/2-r）H2+rH2SCO+H2O—→H2+CO2反应在6.5MPa（G）、1350～1400℃下进行。

气化反应在气化炉反应段瞬间完成，生成CO、H2、CO2、H2O和少量CH4、H2S等气体。

离开气化炉反应段的热气体和熔渣进入激冷室水浴，被水淬冷后温度降低并被水蒸汽饱和后出气化炉；气体经文丘里洗涤器、碳洗塔洗涤除尘冷却后送至变换工段。

甲醇合成的工艺流程和设备1. 介绍甲醇是一种重要的化工原料，在化工工业中被广泛应用。

甲醇合成是通过一系列化学反应将一氧化碳与氢气合成甲醇。

本文将介绍甲醇合成的工艺流程和所需的设备。

2. 工艺流程甲醇合成的工艺通常分为以下几个步骤：2.1 气化反应首先，将煤、天然气或重油等碳源与氧气(或空气)在高温高压条件下进行气化反应，生成一氧化碳和氢气的混合气体。

气化反应需要使用气化炉等设备。

2.2 气体净化混合气体中存在着杂质，如硫化物、氯化物等。

这些杂质会对甲醇合成催化剂产生不利影响。

因此，需要将混合气体进行净化处理，通常包括除尘、脱硫、脱氯等步骤。

常用的净化设备包括除尘器、脱硫器和脱氯器。

2.3 合成反应在甲醇合成反应中，一氧化碳和氢气经过一系列化学反应转化为甲醇。

这一反应通常在合成反应器中进行，催化剂是促进反应的重要因素。

常用的催化剂有氧化铜-锌、铜-铝催化剂等。

2.4 分离与精制在合成反应结束后，甲醇和未反应的混合气体需要进行分离。

一种常用的分离方法是通过蒸馏将甲醇和副产物进行分离。

此外，还需要进行甲醇的精制，以提高甲醇的纯度。

常用的精制方法有吸附、结晶等。

3. 设备在甲醇合成的工艺流程中，需要使用到以下一些设备：3.1 气化炉气化炉是将煤、天然气等碳源与氧气(或空气)进行气化反应的设备。

气化炉通常由炉体、燃烧器、气化剂供给系统等组成。

3.2 除尘器除尘器用于去除混合气体中的固体颗粒物，以保证合成反应的正常进行。

除尘器可以采用重力沉淀、过滤等原理进行操作。

3.3 脱硫器脱硫器主要用于去除混合气体中的硫化物。

常用的脱硫方法有化学吸收脱硫、物理吸附脱硫等。

3.4 脱氯器脱氯器用于去除混合气体中的氯化物。

脱氯通常采用物理吸附或化学吸收的方式进行。

3.5 合成反应器合成反应器是进行甲醇合成反应的设备。

合成反应器通常由反应罐体、催化剂床层等组成。

3.6 分离设备分离设备主要用于将合成反应产物中的甲醇和副产物进行分离。

煤制甲醇工艺与设备1. 煤制甲醇工艺概述煤制甲醇是一种重要的化工工艺，通过将煤炭进行气化反应，得到合成气，再经过一系列的转化和加氢反应，最终生成甲醇。

煤制甲醇工艺具有独特的技术优势和环境优势，被广泛应用于煤炭资源转化利用领域。

2. 煤制甲醇工艺流程煤制甲醇的主要工艺流程包括煤气化、合成气净化、甲醇合成和甲醇精制等步骤。

下面将对每个步骤进行详细介绍。

2.1 煤气化煤气化是将煤炭在高温和高压条件下与氧气或水蒸气进行反应，生成合成气的过程。

煤气化可以采用固定床气化、移动床气化、流化床气化等不同的技术。

煤气化反应需要一定的催化剂和反应器设备。

2.2 合成气净化合成气净化是将从煤气化反应中获得的合成气进行净化处理，以去除其中的固体颗粒物、硫化物、氮氧化物等杂质。

常用的净化方法包括吸附、吸收、膜分离等。

合成气净化可以提高甲醇合成催化剂的使用寿命，减少甲醇合成过程中的催化剂中毒。

2.3 甲醇合成甲醇合成是煤制甲醇工艺的核心步骤，通过将合成气在合成催化剂的催化作用下发生甲醇合成反应，生成甲醇产品。

甲醇合成反应可采用高压法和低压法两种不同的工艺路线。

常用的甲醇合成催化剂有铜锌催化剂、铝锌催化剂等。

2.4 甲醇精制甲醇精制是将合成甲醇中的杂质，如水、碳酸物、甲醇酯等进行去除，以提高甲醇的纯度。

甲醇精制可以采用蒸馏、吸附、结晶等不同的技术。

甲醇精制过程对设备的材料和设备结构有较高的要求。

3. 煤制甲醇设备煤制甲醇设备包括煤气化设备、合成气净化设备、甲醇合成设备和甲醇精制设备等。

以下将对这些设备进行简要介绍。

3.1 煤气化设备煤气化设备主要包括气化炉、气化反应器和催化剂等。

气化炉是煤气化反应的核心设备，可采用固定床气化炉、移动床气化炉或流化床气化炉等不同类型。

气化反应器是进行气化反应的容器，需要具备高温、高压和耐腐蚀等特性。

3.2 合成气净化设备合成气净化设备主要包括净化塔、吸附剂和脱硫设备等。

净化塔用于对合成气进行固体颗粒物的去除，吸附剂用于吸附合成气中的硫化物和氮氧化物，脱硫设备用于去除合成气中的硫化物。

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。

南化院煤制甲醇仿真软件工艺说明北京东方仿真软件技术有限公司2013-7-311.气化系统1.1气化炉系统来自煤浆槽浓度为53.4%的水煤浆，由高压煤浆泵加压，投料前经煤浆循环阀循环至煤浆槽。

投料后经煤浆切断阀送至主烧嘴的环隙。

空分装置送来的纯度为99.6%的氧气，由控制阀控制氧气压力为 5.5～5.8MPa，在准备投料前打开氧气手动阀，由氧气调节阀控制氧气流量，经氧气放空阀送至氧气消音器放空。

投料后由氧气调节阀控制氧气流量经氧气上、下游切断阀分别送入主烧嘴的中心管、外环隙。

水煤浆和氧气在工艺烧嘴中充分混合雾化后进入气化炉的燃烧室中，在约4.0MPa、1200℃条件下进行气化反应。

生成以CO和H2为有效成份的粗煤气。

粗煤气和熔融态灰渣一起向下，经过均匀分布激冷水的激冷环沿下降管进入激冷室的水浴中。

大部分的熔渣经冷却固化后，落入激冷室底部。

粗煤气从下降管和导气管的环隙上升，出激冷室去洗涤塔。

在激冷室合成气出口处设有工艺冷凝液冲洗，以防止灰渣在出口管累积堵塞。

由冷凝液冲洗水调节阀控制冲洗水量为23m3/h。

激冷水经激冷水过滤器滤去可能堵塞激冷环的大颗粒，送入位于下降管上部的激冷环。

激冷水呈螺旋状沿下降管壁流下进入激冷室。

激冷室底部黑水，经黑水排放阀送入黑水处理系统，激冷室液位控制在60--65%。

在开车期间，黑水经黑水开工排放阀排向沉降槽。

在气化炉预热期间，激冷室出口气体由开工抽引器排入大气。

开工抽引器底部通入低压蒸汽，通过调节预热烧嘴风门和抽引蒸汽量来控制气化炉的真空度，气化炉配备了预热烧嘴。

1.2粗煤气洗涤系统从激冷室出来的粗煤气与激冷水泵送出的激冷水充分混合，使粗煤气夹带的固体颗粒完全湿润，以便在洗涤塔内能快速除去。

水蒸汽和粗煤气的混合物进入洗涤塔，沿下降管进入塔底的水浴中。

合成气向上穿过水层，大部分固体颗粒沉降到塔底部与粗煤气分离。

上升的粗煤气沿下降管和导气管的环隙向上穿过四块冲击式塔板，与冷凝液循环泵送来的冷凝液逆向接触，洗涤掉剩余的固体颗粒。

甲醇合成的工艺流程和设备甲醇是一种重要的化工原料，广泛应用于化工、医药、食品等领域。

甲醇的合成工艺流程主要包括天然气制甲醇和煤制甲醇两种。

以下将以天然气制甲醇为例，介绍甲醇的合成工艺流程和设备。

1. 甲醇合成工艺流程甲醇的合成主要通过气相合成法进行，该方法通过一系列复杂的催化反应将一氧化碳和氢气合成甲醇。

具体的工艺流程如下：- 天然气→天然气净化→变化转换反应→合成气→合成气净化→合成气改质→甲醇合成→甲醇回收2. 甲醇合成设备甲醇合成设备主要包括催化反应器、冷凝器、分离塔等：- 催化反应器：将一氧化碳和氢气催化反应生成甲醇，需要具有较高的反应活性和选择性。

- 冷凝器：用于冷却和凝结合成气中的甲醇，使其形成液体甲醇。

- 分离塔：用于将液体甲醇从残余的气相中分离出来，保证甲醇的纯度和回收率。

3. 甲醇生产过程甲醇生产过程主要包括天然气的催化转变、合成气的制备、甲醇的合成和甲醇的回收等环节。

整个过程需要耗费大量的热能和电能，因此需要具备较为完备的能源设施和配套设备。

总的来说，甲醇的合成工艺流程较为复杂，需要涉及多个催化反应和分离过程，所需要的设备也比较繁杂。

企业在进行甲醇合成生产时，需要充分考虑到工艺流程和设备配置，确保生产过程的高效稳定。

甲醇是一种重要的化学品，其合成工艺的复杂性和对能源的依赖性使得甲醇工业在全球范围内备受关注。

天然气制甲醇是目前全球最为主流的甲醇生产工艺。

下面将详细介绍甲醇的合成工艺流程和设备，以及在甲醇生产过程中可能出现的关键技术和挑战。

4. 甲醇合成过程甲醇的合成工艺主要涉及以下几个过程：4.1 天然气制备合成气首先，天然气需要在天然气净化设备中进行净化处理，去除其中的硫化氢、二氧化碳和水等杂质。

通过石灰石和干燥剂的吸附、脱硫等处理，可使天然气达到合成气制备的要求。

然后，经催化转化反应，天然气中的甲烷和水蒸气进行高温反应，生成一氧化碳和氢气，形成合成气。

4.2 合成气的制备合成气是由一氧化碳和氢气所组成的气体混合物，它是甲醇合成的重要中间产物。

煤制甲醇生产工艺流程
煤制甲醇是一种将煤转化为液体燃料的工艺，其生产工艺流程主要包括煤气化、气体净化、合成气转化、甲醇合成和甲醇精制五个步骤。

首先是煤气化。

煤气化是指将煤在高温、高压及气氛控制下与氧气和水蒸气反应，产生含有一氧化碳、氢气、甲烷等成分的合成气。

常用煤气化工艺包括固定床煤气化、流化床煤气化和锅炉内煤气化等。

接下来是气体净化。

合成气中存在着大量的杂质，例如硫化物、氯化物、焦油等，需要通过各种净化设备进行去除。

常用的净化设备包括除尘器、吸收器、过滤器等。

经过净化后的合成气含有较高的一氧化碳和氢气含量，适合进行进一步的转化。

第三步是合成气转化。

合成气转化是指将一氧化碳和氢气转化为甲醇的过程。

常用的转化方法有甲醇水合法、甲醇氧化法和甲醇合成法。

其中，甲醇合成法是最常用的方法，以铜锌基催化剂为主要催化剂。

然后是甲醇合成。

甲醇合成是指在一定温度和压力下，将合成气中的一氧化碳和氢气进行反应生成甲醇。

常用反应器有低温反应器和高温反应器，通过不同温度来控制甲醇产率和甲醇纯度。

最后是甲醇精制。

甲醇合成反应产生的产物中存在着水、二甲醚等杂质，需要通过甲醇精制过程进行去除。

常用的精制方法
有常压蒸馏、气相吸附和膜分离等，通过这些方法可以获得高纯度的甲醇产品。

总的来说，煤制甲醇的生产工艺流程包括煤气化、气体净化、合成气转化、甲醇合成和甲醇精制五个步骤。

这些步骤需要通过不同的设备和催化剂来实现，最终可以得到高质量的甲醇产品。

煤制甲醇作为一种可再生燃料，具有广泛的应用前景，在能源领域发挥着重要作用。

第一章煤制甲醇技术概述第一节煤制甲醇整个装置的组成甲醇的分子式为CH3OH，说明甲醇由碳、氢、氧组成，理论上只要含有碳、氢、氧三种元素的物质通过一定的反应可以生成甲醇。

但是,目前工业合成甲醇的原料气为CO和H2，因此，工业合成甲醇普遍使用的物质主要有:煤、石油、天然气、油渣等有机物.其主流程见图一.甲醇工业生产主反应式:CO+2H2=CH3OH+Q而原料气中允许有少量2～8%的CO2气体存在，CO2与H2也反应生成甲醇，反应式为：CO2+3H2=CH3OH+H2O+Q。

在工业上，这两个反应方程要求有一个工序——甲醇合成工序。

从工业生产甲醇反应式看，甲醇合成需要CO、H2等气体。

对于煤制甲醇企业，原始原料是煤，要想使煤转化为甲醇合成的原料气CO、H2,就有一个工序——气化工序.煤转化CO和H2，在工业上,无非是煤和氧不完全反应生成CO,或者和水蒸汽反应生成CO和H2。

我们从工业合成甲醇反应式可知,对于CO气体合成甲醇，H2/CO＝2时,理论上合成的甲醇量在平衡时最多.同样，对于CO2合成甲醇，H2/CO2＝3时合成的甲醇量多。

实际生产中，这两个反应同时进行，而且CO2的含量低，为了保证足够的合成甲醇量，进入甲醇合成工序的气体（H2-CO2）/(CO+CO2）的比值控制在2。

05～2。

15之间。

但煤在气化时,不可能把（H2—CO2）/（CO+CO2）的比值控制在2。

05~2.15之间，气化工序产生的粗煤气中H2的含量低，CO 的含量高。

同时，我们知道，煤是一种复杂的有机质和无机质组成的物质，气化时,不是甲醇合成的有用气体也进入了粗煤气。

如煤中的硫，在气化时部分转化为H2S气体进入粗煤气。

如果H2S气体在进甲醇合成前不除去会使甲醇催化剂中毒，使甲醇无法生产.因此,在进甲醇合成之前，为了控制H2、CO2、CO气体之间的比例，控制CO2气体的含量，除去粗煤气中有毒有害或无用的气体，分别设置变换工序和净化工序。