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【摘 要】目前，我国化工制品的生产领域对于甲醇制备的技术关注程度较高，使用焦炉煤气进行甲醇的制备，可以为甲醇综合性制备质量的改进提供成熟完整的支持。因此，强化对焦炉煤气制甲醇工艺的关注，并对相关技术进行改进控制，是目前很多化工领域工作人员重点关注的问题。
【关键词】焦炉煤气;制甲醇;工艺技术;现状;改进策略
1生产现状
煤气压缩系统冬季压缩机4开1备，夏季为保证打气量5台压缩机全部运行。进行压缩机设备检修时，甲醇产量受到严重影响，因此5台压缩机同时运行不利于装置的稳定。压缩设备达到额定打气量成为提高气量的瓶颈问题。
从气柜鼓风机房出来再经过湿脱硫装置的煤气温度不断升高，尤其是夏季煤气温度升至40℃以上，使进入压缩机气缸的煤气密度减小，严重影响压缩机的打气量。而且煤气温度升高不利于煤气中焦油、萘等杂质的析出，带入压缩机对设备造成不同程度的损害。因此，降低温度对原料气密度的影响尤为重要。
综上所述，目前制约原料气量的主要问题如下：①压缩机额定设计打气量已经无法满足后续改造提产的要求;②脱硫塔后煤气温度冬夏差别较大，夏季压缩机打气量明显低于冬季。
2焦炉煤气制甲醇的工艺技术
2.1焦炉煤气的气体净化工艺
在进行焦炉煤气的气体净化工艺设置过程中，需要对焦油的含量进行较为充分的研究，并对焦油物质的去除比例进行分析判断，使脱硫技术的应用可以在污染问题防控方面取得进展。在进行脱硫技术应用的过程中，需要加强对含硫物质成分特点的关注，并对压缩机的使用情况进行完整的考察分析，为焦炉煤气的充分净化提供较为完整的支持。在进行气体净化设置的过程中，需要加强对净化工艺的关注，结合净化效果的分析结论，制定具体的脱硫工艺优化处置策略，保证焦炉煤气在进行甲醇制备的过程中，可以与湿法脱硫技术的应用状态实现有效结合，并在有机脱硫效果控制方面取得进展，为有机硫脱除效果的优化提供成熟完整的支持。
2.2焦炉煤气转化甲醇工艺的补碳工艺分析
据研究表明，焦炉煤气转化甲醇的工艺中，f的理论值为2。而在实际生产中，常确保f值保持在2.05和2.15的范围内。其中，当以天然气为原料制备甲醇时f值一般为3，即在制备反应开始前需向反应器中添加一定量的二氧化碳，以使得f值满足实际生产的要求。当以焦炉煤气为原料转化制备甲醇时，根据实际生产的需求，f值应保持在2.51和2.64之间，故在实际生产中常采取两种方法实现补碳工艺，其一为增加反应器中氧气的含量，其二为在反应器中进行逆变换反应。其中，第二种方式能够增加甲醇的产量。
当二氧化碳所加入的摩尔量为总气体摩尔量的0.06时，f值能够保持在2.02～2.09，此时的f值为最佳甲醇合成的条件。反应器中加入一定量的二氧化碳会加剧反应器中的逆变反应，使得反应器中的氢气减少，进而影响了反应器中甲烷的转化效率。
为了进一步分析在反应器中加入二氧化碳对焦炉煤气转化甲醇工艺的影响程度，需对其进行定量分析。设，制备甲醇原料焦炉煤气的量为100kmol，反应中加入二氧化碳的量为6.4kmol，水烃比为2，反应器进口温度为400℃，出口压力大小为1.85MPa。
在焦炉煤气转化甲醇的反应器中加入二氧化碳使得其出口处氢气的比例减少，而水量增加。说明加入二氧化碳后加剧了反应器中的逆变换反应，消耗了补充进来的二氧化碳。经计算可知，补充进来的80%的二氧化碳量参与了反应器中的逆变换反应，其余20%参与了甲烷的转化反应。通过对比可知，当补入反应器中二氧化碳的量一定时，适当的增加反应器中氧气的含量，可以有效促进反应器中甲烷的转化效率，进而使得出口处甲烷的含量减少。
2.3甲醇合成工艺
要将碳氢比的分析及控制作为甲醇合成的先行技术。要结合甲醇之中的有效成分情况，对甲醇之中的氢元素消耗特征加以研究，并且结合新时期工业生产活动的具体推进情况，制定符合工业生产原料质量控制訴求的措施，保证二氧化碳的含量可以得到完整的质量控制。在进行碳氢比的设计控制过程中，需要结合分子式的情况，对碳氢合成技术进行全面的考察分析，保证甲醇的制备工艺在进行具体操作的过程中，可以将氢气物质与一氧化碳的比例按照2∶1进行合理的控制处理，保证甲醇合成工艺能够为甲醇合成转化提供技术性支持。在进行氢气以及催化剂的反应速率分析过程中，需要强化对化学反应进程特点的关注，使更多与甲醇制备工艺实际需要相关的措施，都可以在化学反应的步骤得到合理化控制的情况下进行操作运行，为氢气含量的有效控制提供足够完整的支持。在进行具体的反应速率控制过程中，需要强化对甲醇合成技术特点的关注，并保证氢气的含量可以在甲醇制备的过程中，始终得到有效的含量控制。在针对甲醇制备反应进行控制处理的过程中，需要对影响反应进程的因素进行全面完整的研究，并且保证碳元素与氢元素在进行具体的搭配处置过程中，可以对甲醇的生成工艺实现较为完整的技术结合，以此实现对甲醇合成工艺的合理化技术设置。要从能耗控制的角度出发，制定符合甲醇制备工艺技术应用要求的具体策略，并使碳物质的补充技术可以更好的显现出自身的价值，为甲醇制备创造更加理想的基础条件。在进行补碳工艺设计的过程中，需要充分利用甲醇制备过程中的闲置二氧化碳气体，对水煤气工艺加以操作，使碳氢比的控制可以在碳氢元素的供给得到满足的情况下，实现对甲醇产量的有效控制。
2.4甲醇的合成以及精馏技术
首先，要对焦炉煤气在使用过程中所受到的外部压力进行完整的分析判断，使甲醇的合成技术在进行具体操作的过程中，可以按照精馏技术的使用习惯进行甲醇制备工艺的改进，保证甲醇的合成技术价值可以得到全面的优化。在进行低压法应用的过程中，要对甲醇的合成工艺属性进行有效的分析研究，并使用压缩机装置进行焦炉煤气的加压处理，使甲醇的合成可以在合成塔的压力得到合理控制的情况下得到优化。在进行催化剂物质具体使用的过程中，要强化对甲醇制备过程中生成产物的关注，更多的按照甲醇物质的含量特点实现对合成塔的冷却技术控制，使冷却完成之后的甲醇合成技术可以保证适应粗甲醇的制备技术需要。要强化对三塔精馏技术的重视，更多的结合精馏塔的设计需要，对精馏技术的压力实施特征予以研究，保证加压塔的压力施加技术可以与塔顶的蒸汽状态保持一致，为常压塔加热技术更加完整的适应热量控制技术的处置需要提供帮助。精馏技术的使用还需要对氢气、甲烷以及碳氢化合物的含量进行频繁的分析，并结合燃烧物质所产生的能力，对甲醇制备过程中的能量转化情况加以分析，使甲醇制备所需的各项能源可以得到更加有效的供给。
结论
经过压缩机扩缸改造并应用原料气冷却技术后，焦炉煤气制甲醇装置的进气量得到有效提升，同时在横管冷却器出口至压缩机入口管线增加保温材料，来降低夏季高温对煤气管道的影响。提高气体体积、降低气体密度是目前最为有效提高气量的方式，不仅适用于焦炉煤气制甲醇装置，还可推广至其他需要气体反应的化工生产装置。
参考文献：
[1]吴创明.焦炉煤气制甲醇的工艺技术研究[J].煤气与热力，2018，28（1）：36-42.
[2]刘建卫，张庆庚.焦炉煤气生产甲醇技术进展及产业化现状[J].煤化工，2018，33（5）：12-15.
[3]王景超，张善元，白添中.焦炉煤气制取甲醇合成原料气技术评述[J].煤化工，2018，34（5）：48-51.
（作者单位：山钢股份莱芜分公司焦化厂）
【关键词】焦炉煤气;制甲醇;工艺技术;现状;改进策略
1生产现状
煤气压缩系统冬季压缩机4开1备，夏季为保证打气量5台压缩机全部运行。进行压缩机设备检修时，甲醇产量受到严重影响，因此5台压缩机同时运行不利于装置的稳定。压缩设备达到额定打气量成为提高气量的瓶颈问题。
从气柜鼓风机房出来再经过湿脱硫装置的煤气温度不断升高，尤其是夏季煤气温度升至40℃以上，使进入压缩机气缸的煤气密度减小，严重影响压缩机的打气量。而且煤气温度升高不利于煤气中焦油、萘等杂质的析出，带入压缩机对设备造成不同程度的损害。因此，降低温度对原料气密度的影响尤为重要。
综上所述，目前制约原料气量的主要问题如下：①压缩机额定设计打气量已经无法满足后续改造提产的要求;②脱硫塔后煤气温度冬夏差别较大，夏季压缩机打气量明显低于冬季。
2焦炉煤气制甲醇的工艺技术
2.1焦炉煤气的气体净化工艺
在进行焦炉煤气的气体净化工艺设置过程中，需要对焦油的含量进行较为充分的研究，并对焦油物质的去除比例进行分析判断，使脱硫技术的应用可以在污染问题防控方面取得进展。在进行脱硫技术应用的过程中，需要加强对含硫物质成分特点的关注，并对压缩机的使用情况进行完整的考察分析，为焦炉煤气的充分净化提供较为完整的支持。在进行气体净化设置的过程中，需要加强对净化工艺的关注，结合净化效果的分析结论，制定具体的脱硫工艺优化处置策略，保证焦炉煤气在进行甲醇制备的过程中，可以与湿法脱硫技术的应用状态实现有效结合，并在有机脱硫效果控制方面取得进展，为有机硫脱除效果的优化提供成熟完整的支持。
2.2焦炉煤气转化甲醇工艺的补碳工艺分析
据研究表明，焦炉煤气转化甲醇的工艺中，f的理论值为2。而在实际生产中，常确保f值保持在2.05和2.15的范围内。其中，当以天然气为原料制备甲醇时f值一般为3，即在制备反应开始前需向反应器中添加一定量的二氧化碳，以使得f值满足实际生产的要求。当以焦炉煤气为原料转化制备甲醇时，根据实际生产的需求，f值应保持在2.51和2.64之间，故在实际生产中常采取两种方法实现补碳工艺，其一为增加反应器中氧气的含量，其二为在反应器中进行逆变换反应。其中，第二种方式能够增加甲醇的产量。
当二氧化碳所加入的摩尔量为总气体摩尔量的0.06时，f值能够保持在2.02～2.09，此时的f值为最佳甲醇合成的条件。反应器中加入一定量的二氧化碳会加剧反应器中的逆变反应，使得反应器中的氢气减少，进而影响了反应器中甲烷的转化效率。
为了进一步分析在反应器中加入二氧化碳对焦炉煤气转化甲醇工艺的影响程度，需对其进行定量分析。设，制备甲醇原料焦炉煤气的量为100kmol，反应中加入二氧化碳的量为6.4kmol，水烃比为2，反应器进口温度为400℃，出口压力大小为1.85MPa。
在焦炉煤气转化甲醇的反应器中加入二氧化碳使得其出口处氢气的比例减少，而水量增加。说明加入二氧化碳后加剧了反应器中的逆变换反应，消耗了补充进来的二氧化碳。经计算可知，补充进来的80%的二氧化碳量参与了反应器中的逆变换反应，其余20%参与了甲烷的转化反应。通过对比可知，当补入反应器中二氧化碳的量一定时，适当的增加反应器中氧气的含量，可以有效促进反应器中甲烷的转化效率，进而使得出口处甲烷的含量减少。
2.3甲醇合成工艺
要将碳氢比的分析及控制作为甲醇合成的先行技术。要结合甲醇之中的有效成分情况，对甲醇之中的氢元素消耗特征加以研究，并且结合新时期工业生产活动的具体推进情况，制定符合工业生产原料质量控制訴求的措施，保证二氧化碳的含量可以得到完整的质量控制。在进行碳氢比的设计控制过程中，需要结合分子式的情况，对碳氢合成技术进行全面的考察分析，保证甲醇的制备工艺在进行具体操作的过程中，可以将氢气物质与一氧化碳的比例按照2∶1进行合理的控制处理，保证甲醇合成工艺能够为甲醇合成转化提供技术性支持。在进行氢气以及催化剂的反应速率分析过程中，需要强化对化学反应进程特点的关注，使更多与甲醇制备工艺实际需要相关的措施，都可以在化学反应的步骤得到合理化控制的情况下进行操作运行，为氢气含量的有效控制提供足够完整的支持。在进行具体的反应速率控制过程中，需要强化对甲醇合成技术特点的关注，并保证氢气的含量可以在甲醇制备的过程中，始终得到有效的含量控制。在针对甲醇制备反应进行控制处理的过程中，需要对影响反应进程的因素进行全面完整的研究，并且保证碳元素与氢元素在进行具体的搭配处置过程中，可以对甲醇的生成工艺实现较为完整的技术结合，以此实现对甲醇合成工艺的合理化技术设置。要从能耗控制的角度出发，制定符合甲醇制备工艺技术应用要求的具体策略，并使碳物质的补充技术可以更好的显现出自身的价值，为甲醇制备创造更加理想的基础条件。在进行补碳工艺设计的过程中，需要充分利用甲醇制备过程中的闲置二氧化碳气体，对水煤气工艺加以操作，使碳氢比的控制可以在碳氢元素的供给得到满足的情况下，实现对甲醇产量的有效控制。
2.4甲醇的合成以及精馏技术
首先，要对焦炉煤气在使用过程中所受到的外部压力进行完整的分析判断，使甲醇的合成技术在进行具体操作的过程中，可以按照精馏技术的使用习惯进行甲醇制备工艺的改进，保证甲醇的合成技术价值可以得到全面的优化。在进行低压法应用的过程中，要对甲醇的合成工艺属性进行有效的分析研究，并使用压缩机装置进行焦炉煤气的加压处理，使甲醇的合成可以在合成塔的压力得到合理控制的情况下得到优化。在进行催化剂物质具体使用的过程中，要强化对甲醇制备过程中生成产物的关注，更多的按照甲醇物质的含量特点实现对合成塔的冷却技术控制，使冷却完成之后的甲醇合成技术可以保证适应粗甲醇的制备技术需要。要强化对三塔精馏技术的重视，更多的结合精馏塔的设计需要，对精馏技术的压力实施特征予以研究，保证加压塔的压力施加技术可以与塔顶的蒸汽状态保持一致，为常压塔加热技术更加完整的适应热量控制技术的处置需要提供帮助。精馏技术的使用还需要对氢气、甲烷以及碳氢化合物的含量进行频繁的分析，并结合燃烧物质所产生的能力，对甲醇制备过程中的能量转化情况加以分析，使甲醇制备所需的各项能源可以得到更加有效的供给。
结论
经过压缩机扩缸改造并应用原料气冷却技术后，焦炉煤气制甲醇装置的进气量得到有效提升，同时在横管冷却器出口至压缩机入口管线增加保温材料，来降低夏季高温对煤气管道的影响。提高气体体积、降低气体密度是目前最为有效提高气量的方式，不仅适用于焦炉煤气制甲醇装置，还可推广至其他需要气体反应的化工生产装置。
参考文献：
[1]吴创明.焦炉煤气制甲醇的工艺技术研究[J].煤气与热力，2018，28（1）：36-42.
[2]刘建卫，张庆庚.焦炉煤气生产甲醇技术进展及产业化现状[J].煤化工，2018，33（5）：12-15.
[3]王景超，张善元，白添中.焦炉煤气制取甲醇合成原料气技术评述[J].煤化工，2018，34（5）：48-51.
（作者单位：山钢股份莱芜分公司焦化厂）