摘要:目前我国的甲醇企业的生产面临着严峻的挑战,企业还需加强生产工艺,积极做好规模调整,才能够促进我国甲醇工业的发展,提高国际市场竞争力。本文通过介绍甲醇的主要生产工艺,并对甲醇的发展现状做出一些探讨,仅供参考。
关键词:甲醇;生产工艺;发展现状
甲醇在工业生产是一种非常重要的化工产品与有机原料,在工业使用上的消耗量仅次于苯、乙烯和丙烯这三类原料。能够使用甲醇生产的化工产品主要有甲醛、甲胺以及醋酸等。除此之外,甲醇还能够用来当做汽车的代用能源具有非常大的经济效益。利用甲醇制取烯烃是目前世界上研究出来的最新的烯烃的制取途径,可以缓解使用乙烯、丙烯来制取烯烃的过程中过分依赖石油中原料资源来提炼的问题。由于在甲醇的生产过程中,一般都是使用煤炭和天然气作为原料,而我国作为世界上煤炭储量比较丰富的国家之一,甲醇的生产在我国具有较好的市场发展前景。
一、液相合成技术
目前工业化的甲醇工艺多用气相法,但它存在着几个致命缺点:单程转化率较低、反应气体的惰性组分具有较强的累积效应、新鲜原料气中杂质含量过高。国际上甲醇合成工艺研究开发的重点开始向液相法转移。液相法运用热容高和导热系数大的长链烃类化合物,实现了可在等温条件下进行甲醇的合成反应的目的,同时分散在液相介质中的催化剂的比表面积非常大,反应过程速度得以提高,同时降低了反应温度与压力。
二、生物质秸秆气合成甲醇工艺研究
近年来,由于化石燃料的大量使用,造成了全球性严重的环境污染。生物原料作为高效廉价的太阳能浓缩储存物具有很大的开发价值,当今世界高科技的成果实现了使其转变为高品质甲醇的目标。从农村能源开发,环境保护等多个方面来说,生物质能源的转变都是一项重大的课题。所以,我国对生物质的综合利用的研究有着及其巨大的社会与经济效益。
针对气化过程,对气化炉进行选择时,必须考虑到循环流化床与气化反应器对于优质的秸秆气产出效率。由于设备投资大,生产成本较高,并不适合我国基本国情。对玉米秸秆发热量和秸秆气成份的定量分析的结果表明,秸秆气中氢气大约占12.5%,同时一氧化碳、二氧化碳的比例为15%、12%,氢碳比不能达到化学反应的需求。55%的氮气和1.4%的甲烷,对合成反应来说是惰性气体,不利于合成反应。可以采用变压吸附的方法和变换脱碳等方法来调整氢碳比例,并采用配氢的方法来实现氢碳比的调节。同时秸秆气中还含有少量的焦油、硫化物、氧气等物质,会造成合成反应的铜基催化剂失活,通过对秸秆气进行脱硫、脱氧、除焦等净化操作,从而得到优质的秸秆合成气。
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三、合成氨联产甲醇工艺
原料煤在气化炉内与蒸汽和氧气按一定比例混合的气化剂逆流接触,经过复杂多相的物理化学反应生成粗煤气,然后经过变换冷却、低温甲醇脱硫脱碳、变压吸附提氢、甲烷转化反应制得标准的合成甲醇原料气,经过联合压缩机增压后,进入上塔为管壳式,下塔为螺旋式甲醇合成塔,合成的粗甲醇经冷凝、过滤、闪蒸后导入甲醇精馏系统,经三塔精馏制得合格的精甲醇,含醇废水经汽提塔回收甲醇后进入污水处理装置。甲醇合成部分弛放气经变压吸附提氢后去加氢装置。
如果发生紧急情况,例如停电、气化炉故障、压缩机停车等,比较容易引发事故,为避免合成塔催化剂氧化,应及时切断合成塔出入口,通过对合成塔通入蒸汽进行保温,压缩机进入自循环模式,若停车时间较短,甲醇合成塔触煤床层温度不低于230℃,可以直接接入原料气生产,无需重复开车步骤,这样的处置既简化了事故处理步骤又节约了大量升温还原的时间。
四、甲醇的发展现状
甲醇生产工艺以焦炉气为原料,采用高温转化、部分氧化低压合成法生产甲醇,并拥有相应辅助生产的装置、设施。生产区域基本为火灾危险甲类区,空分工序属乙类火灾危险性生产。甲醇生产工艺中最主要的危险是火灾爆炸危险,还有触电危险、高温热辐射与高温灼伤危害、低温冻伤危害、中毒或窒息危害、化学灼伤、机械伤害、高处坠落、落物打击等危险,所以对甲醇生产过程中存在的各种安全隐患也要注重,以期达到在生产过程中可以防患于未然。最近20年来,甲醇生产得到了突飞猛进的发展,技术指标不断完善,生产工艺逐步成熟,生产规模逐年扩大,生产技术逐年提高,尤其是近年来大量地应用和开发甲醇柴油、甲醇汽油,使得其在经济性、技术性上都成为一种较强的代用燃料。近年来国家将甲醇生产上升到国家战略安全的场面,与此对于大型甲醇项目的建设极为关注,尤其是在天然气产地和煤产地。目前国内甲醇在建项目产能已经达到了10000kt/a以上。
五、结语
综上所述,在制造甲醇的原料方面,我国煤炭,天然气,农作物秸秆等资源都比较丰富,这为我国大力发展甲醛生产工艺提供了雄厚的物质基础,但是应该看到,我国甲醛生产工艺还存在着科研历史短,科技含量低,污染严重,废料废气处理能力差等问题,我国的科研机构和大型化工企业应该抓住时机开发新原料新工艺,大力开发植物等可再生原料生产技术。优化国内甲醇制造企业的产业模式,根据世界市场走向及时调整产业,争取使我国甲醇生产技术后来居上,在国际竞争中处于领先地位。
参考文献:
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论文作者:吴和涛
论文发表刊物:《基层建设》2018年第1期
论文发表时间:2018/5/18
标签:甲醇论文; 生产工艺论文; 原料论文; 秸秆论文; 我国论文; 催化剂论文; 烯烃论文; 《基层建设》2018年第1期论文;