论文部分内容阅读
摘要：近年来我国综合国力的不断增强，工业的迅猛发展，涌现出大量的工业企业。我国作为产煤大国，同时也是焦炭大国，从煤炭到焦炭的炼制过程中会产生大量的焦炉煤气。充分利用炼焦过程中所产生的焦炉煤气不仅能够减小焦炉煤气对环境所造成过的污染，还能够达到节约能源的目的。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。本文就焦炉煤气制甲醇工艺的分析及优化展开探讨。
关键词：焦炉煤气;甲醇;工艺技术
引言
近年来，钢铁行业的快速发展促进了焦炭资源的开发利用，增加了对焦炭的需求量。在焦炭资源产量逐渐增多的同时，伴随着副产物焦炉煤气的增多，加剧了环境污染。我国是一个石油和天然气都比较匮乏且需求量大国家，有效的利用焦炉煤气，将其转化为有用资源，起到保护环境、节约资源的作用。
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
甲醇自身是一种无色液体，具有易燃性，有毒，熔点为-97.8℃。甲醇蒸汽与空气进行混合时可形成容易爆炸的混合物，遇明火易发生爆炸。甲醇在燃烧过程中可分解为一氧化碳与二氧化碳，基于其性质被广泛应用在各行各业中。
2.2焦炉煤气
焦炉煤气的另一个称谓是焦煤气，主要由甲烷以及氢气这两者物质构成，且同样具有易燃的特点，作为当今的炼焦工业形成的衍生产物，焦炉煤气归为高热值煤气一类。
2.3甲醇制造原材料
现阶段，利用焦炉煤气制甲醇的原料主要有两部分：一部分是直接原料，主要包含氢气、二氧化碳与一氧化碳;另一部分是间接原料，主要包含焦煤煤气、水蒸气以及氧气等。
2.4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，再经过焦炉气转化，使之完成将其中的甲烷等成分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精甲醇。
2.5焦炉煤气的净化工艺
焦炉煤气制甲醇工艺流程中，净化阶段最为关键。经过预处理的焦炉煤气，仍有苯、氨、萘、微量焦油、硫化氢、COS、CS2、噻吩、硫醇、硫脒、不饱和烯烃、氰化氢、Cl-等杂质，其中杂质苯、萘、焦油、不饱和烯烃在焦炉煤气转化、合成甲醇过程中分解碳对催化剂的活性造成影响;杂质Cl-和有机无机硫混合物以及羧基金属是催化剂的毒物，会引起转化、合成过程中催化剂中毒而导致其永远没有活性。所以，要将杂质完全脱出，对焦炉煤气进行深度净化。焦炉煤气内的少数有机硫和大多数的无机硫杂质可利用湿法脱硫，而有机硫杂质由于化学稳定性比较好，形态也比较复杂，湿法脱硫效果不明显，只能用干法脱硫脱除。干法脱有机硫有热解法、吸收法、加氢转化法和水解法等，其中加氢转化法和水解法目前应用的比较多。
3甲醇的合成与精馏技术的分析
3.1甲醇精馏工艺的设计
甲醇最终质量由甲醇精馏工艺所决定，该工艺是通过相关控制技术提取甲醇中的杂醇和水。本着节能降耗的原则，我厂采用三塔精馏工艺，即采用预塔、加压塔以及常压塔精馏。
3.2适当改变合成气体中的碳氧比例
受自身影响，在进行甲醇合成的过程中，碳氢比例的大小直接影响着甲醇合成的效率。具体而言：当碳氢比例过小时，则过小的碳氢比例会直接增加催化剂的活性，从而导致化学反应的能量损耗过大，增大浪费;当碳氢比例过大时，则过小的碳氢比例会直接减小催化剂活性，从而减少主反应的进行，影响生产效率。因此，在生产过程中，应当适当调整合成气体中的碳氢比例，增强化学反应的有效性。如：在合成塔中加入适量的氢气，既可以大大减小副反应的进行，又可以降低催化剂中毒的可能性，从而做到从根本上提高生产效率，提升甲醇质量，合乎对甲醇需求。从相关数据可以看出，合成甲醇的最佳碳氢比例为百分之二点九八。然而在实际生产过程中的碳氢比例往往会大于此数据，从而导致大量氢气在循环过程中聚集。这既大大增加了压缩机的工作量，又直接增加的循环气体，这种方法同时消耗着大量资源，还加大了生产对环境的污染。所以，应当根据实际情况适当调整碳氢比例。在生产过程中，可以通过注入适量且合理的二氧化碳，促进反应的进行并提高甲醇的产量。
3.3测定合成气体中二氧化碳含量
当前，在利用当前的焦炉煤气制造甲醇过程中，其使用原料主要是一氧化碳、二氧化碳以及氢气，相对来说，当前的二氧化碳起到至关重要的作用。二氧化碳的存在可以促使当前的一氧化碳受到抑制，并发挥出显著的作用，但如果二氧化碳含量过大，将导致甲醇的含量受到影响，因此，应通过合理的测定，明确当前二氧化碳的最佳比例在5%为最佳，进而保证此时的甲醇含量最大。
结语
综上所述，作为现如今十分常见的一种工艺，应用焦炉煤气制甲醇的工艺的最终目的是将满足当今工业生产需求的甲醇生产出来，并进一步使得焦炉煤气产生的污染在很大程度上降低，从而使得资源的利用率提升。在制造甲醇的过程当中，每一项环节之间都有着紧密的联合，一旦其中的一个环节有问题出现，则会对整个的工艺流程产生不利影响。由此看来，对焦炉煤气制甲醇工艺技术的优化是至关重要的。
參考文献
[1]吴创明.焦炉煤气制甲醇的工艺技术研究[J].煤气与热力，2021（1）：62-68.
[2]许小梅.焦炉煤气制甲醇的工艺技术研究[J].科技风，2019，（11）：44.
[3]马强.焦炉煤气制甲醇工艺的实践探索[J].化工管理，2019（17）：243.
[4]薛利军.基于焦炉煤气制甲醇的工艺技术分析[J].山西化工，2019，37（4）：83-84，128.
关键词：焦炉煤气;甲醇;工艺技术
引言
近年来，钢铁行业的快速发展促进了焦炭资源的开发利用，增加了对焦炭的需求量。在焦炭资源产量逐渐增多的同时，伴随着副产物焦炉煤气的增多，加剧了环境污染。我国是一个石油和天然气都比较匮乏且需求量大国家，有效的利用焦炉煤气，将其转化为有用资源，起到保护环境、节约资源的作用。
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
甲醇自身是一种无色液体，具有易燃性，有毒，熔点为-97.8℃。甲醇蒸汽与空气进行混合时可形成容易爆炸的混合物，遇明火易发生爆炸。甲醇在燃烧过程中可分解为一氧化碳与二氧化碳，基于其性质被广泛应用在各行各业中。
2.2焦炉煤气
焦炉煤气的另一个称谓是焦煤气，主要由甲烷以及氢气这两者物质构成，且同样具有易燃的特点，作为当今的炼焦工业形成的衍生产物，焦炉煤气归为高热值煤气一类。
2.3甲醇制造原材料
现阶段，利用焦炉煤气制甲醇的原料主要有两部分：一部分是直接原料，主要包含氢气、二氧化碳与一氧化碳;另一部分是间接原料，主要包含焦煤煤气、水蒸气以及氧气等。
2.4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，再经过焦炉气转化，使之完成将其中的甲烷等成分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精甲醇。
2.5焦炉煤气的净化工艺
焦炉煤气制甲醇工艺流程中，净化阶段最为关键。经过预处理的焦炉煤气，仍有苯、氨、萘、微量焦油、硫化氢、COS、CS2、噻吩、硫醇、硫脒、不饱和烯烃、氰化氢、Cl-等杂质，其中杂质苯、萘、焦油、不饱和烯烃在焦炉煤气转化、合成甲醇过程中分解碳对催化剂的活性造成影响;杂质Cl-和有机无机硫混合物以及羧基金属是催化剂的毒物，会引起转化、合成过程中催化剂中毒而导致其永远没有活性。所以，要将杂质完全脱出，对焦炉煤气进行深度净化。焦炉煤气内的少数有机硫和大多数的无机硫杂质可利用湿法脱硫，而有机硫杂质由于化学稳定性比较好，形态也比较复杂，湿法脱硫效果不明显，只能用干法脱硫脱除。干法脱有机硫有热解法、吸收法、加氢转化法和水解法等，其中加氢转化法和水解法目前应用的比较多。
3甲醇的合成与精馏技术的分析
3.1甲醇精馏工艺的设计
甲醇最终质量由甲醇精馏工艺所决定，该工艺是通过相关控制技术提取甲醇中的杂醇和水。本着节能降耗的原则，我厂采用三塔精馏工艺，即采用预塔、加压塔以及常压塔精馏。
3.2适当改变合成气体中的碳氧比例
受自身影响，在进行甲醇合成的过程中，碳氢比例的大小直接影响着甲醇合成的效率。具体而言：当碳氢比例过小时，则过小的碳氢比例会直接增加催化剂的活性，从而导致化学反应的能量损耗过大，增大浪费;当碳氢比例过大时，则过小的碳氢比例会直接减小催化剂活性，从而减少主反应的进行，影响生产效率。因此，在生产过程中，应当适当调整合成气体中的碳氢比例，增强化学反应的有效性。如：在合成塔中加入适量的氢气，既可以大大减小副反应的进行，又可以降低催化剂中毒的可能性，从而做到从根本上提高生产效率，提升甲醇质量，合乎对甲醇需求。从相关数据可以看出，合成甲醇的最佳碳氢比例为百分之二点九八。然而在实际生产过程中的碳氢比例往往会大于此数据，从而导致大量氢气在循环过程中聚集。这既大大增加了压缩机的工作量，又直接增加的循环气体，这种方法同时消耗着大量资源，还加大了生产对环境的污染。所以，应当根据实际情况适当调整碳氢比例。在生产过程中，可以通过注入适量且合理的二氧化碳，促进反应的进行并提高甲醇的产量。
3.3测定合成气体中二氧化碳含量
当前，在利用当前的焦炉煤气制造甲醇过程中，其使用原料主要是一氧化碳、二氧化碳以及氢气，相对来说，当前的二氧化碳起到至关重要的作用。二氧化碳的存在可以促使当前的一氧化碳受到抑制，并发挥出显著的作用，但如果二氧化碳含量过大，将导致甲醇的含量受到影响，因此，应通过合理的测定，明确当前二氧化碳的最佳比例在5%为最佳，进而保证此时的甲醇含量最大。
结语
综上所述，作为现如今十分常见的一种工艺，应用焦炉煤气制甲醇的工艺的最终目的是将满足当今工业生产需求的甲醇生产出来，并进一步使得焦炉煤气产生的污染在很大程度上降低，从而使得资源的利用率提升。在制造甲醇的过程当中，每一项环节之间都有着紧密的联合，一旦其中的一个环节有问题出现，则会对整个的工艺流程产生不利影响。由此看来，对焦炉煤气制甲醇工艺技术的优化是至关重要的。
參考文献
[1]吴创明.焦炉煤气制甲醇的工艺技术研究[J].煤气与热力，2021（1）：62-68.
[2]许小梅.焦炉煤气制甲醇的工艺技术研究[J].科技风，2019，（11）：44.
[3]马强.焦炉煤气制甲醇工艺的实践探索[J].化工管理，2019（17）：243.
[4]薛利军.基于焦炉煤气制甲醇的工艺技术分析[J].山西化工，2019，37（4）：83-84，128.