煤制甲醇工业发展现状分析论文_王耸

煤制甲醇工业发展现状分析论文_王耸

兖矿国宏化工有限责任公司 山东省邹城市 273500

摘要:随着经济的发展,国家对能源以及化工原料的需求量与日俱增。我国“贫油、富煤、少气”的资源禀赋决定了煤炭将继续作为我国的主要化石能源,而要做到多元化、长远发展,必须要对现有的煤炭资源进行合理、有效地利用。煤制甲醇工艺路线成熟,而且已经得到了广泛的推广及工业化应用,是一种可以最大限度利用煤炭资源、缓解工业发展与能源短缺矛盾的有效途径。因此,本文对煤制甲醇工业发展现状及前景进行分析。

关键词:煤制甲醇;发展现状;前景

甲醇既是一种重要的有机化工原料,也是一种重要的有机溶剂。由甲醇生产的化工产品达数百种,广泛用于塑料、合成纤维、合成橡胶、染料、涂料、香料、医药和农药等行业,在发达国家其产量仅次于乙烯、丙烯和苯,居第四位。如今,基于国际形势以及石油资源的紧缺,由煤炭为原料生产甲醇,得到了大力的发展。

1甲醇的性质

无色易燃液体,发热量22704KJ/Kg,低于汽油;密度791Kg/m3,沸点65℃,熔点-93.9℃;能与水和大多数有机溶剂混溶,但和汽油互溶性差,需添加助溶剂;甲醇毒性很大,误服少量(约10ml)即可因对视神经的永久破坏而导致失明,多量(约30ml)可能导致死亡;甲醇对燃料系统的金属材料和橡胶材料具有一定的腐蚀性。

2甲醇的用途

2.1甲醇是一种重要的化工原料,广泛用作工业溶剂以及生产塑料、合成橡胶、合成纤维、农药、医药、染料、醋酸等化工产品的原料。

2.2甲醇还是一种重要的燃料,它具有辛烷值高(研究辛烷值RON110),燃烧性能好,能量利用率高,燃烧后污染物排放量比汽油少等特点,是公认的代替汽油和柴油的洁净燃料,受到各国重视。

3我国煤化工产品的发展现状

煤化工主要是以煤作为主要的原料,经过一定的化学过程进行转化为一定的液体(煤制油)、气体(煤制合成天然气)以及化学品(煤制甲醇、二甲醚、烯烃等),目前作为石油能源的一些替代产品比如:煤制油、煤制烯烃、煤制二甲醚等产品已经成为煤化工主要的产品,针对发展有着很大的帮助,对于煤制油而言,对于资金和技术有着较高的要求,还存在着严重的资源浪费的现象,因此,国家相对于煤制油这一项目有着严格的要求。相对于煤制烯烃而言,存在着生产流程长、流程工艺繁杂等现象,所以存在发展缓慢的现象。以甲醇为合成原料的代表主要是煤制二甲醚和煤制天然气,由于煤制二甲醚的所需资金少,见效的时间较快,因此得到了很好的发展。但是,目前,我国出现液化天然气价格不断上涨的现象,随之有关的一些煤制合成天然气项目也在不断的增多,由于煤制天然气主要是由甲烷转换而成的,我国目前还没有出现完整的自制甲烷化技术,一些关键的技术目前还需从国外大量的引进,因此,在一定的程度上严重制约着煤制合成天然气的发展。

4煤制甲醇工艺

4.1联醇生产技术

一些中、小合成氨厂可以在炭化或水洗与铜洗之间进行对于甲醇合成工序的设置,这样一来,就可以同时进行对于合成氨的生产以及对于甲醇的生产,形成一种串联式的联醇工艺。然而,运用这种工艺进行生产时需要满足一定的条件,条件主要为:一般情况下,需要将其压力维持在一定范围之内,同时,保证其控制反应温度在200~300℃之间,并且需要以联醇铜基作为相应的催化剂。联醇的过程有能够实现对于合成氨的有效净化并在一定程度上对相关的资源进行合理的利用,这符合循环经济的发展要求以及可持续发展战略。

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4.2焦炉气制甲醇

以焦炉气实现对于甲醇的制取主要是以煤为原料间接进行的。所谓焦炉煤气就是指在生产焦炭的过程中产生的大量副产品,这些焦炉煤气除了部分返回炼焦炉作为加热的燃料以外,传统的利用方式就是作为城市居民的生活用气,但很大一部分燃烧后排入大气,不仅浪费了资源,而且污染了环境。据相关统计指出,2010年中国共生产焦炭3.8亿t,因此伴生的焦炉气产量是巨大的。焦炉气制甲醇存在着一套系统化的工艺流程:首先,将来自焦化厂经过预处理的焦炉煤气送进储气罐缓冲稳压、压缩增压,接着进行加氢转化精脱硫,此即焦炉煤气的净化;然后通过催化或非催化方法将焦炉煤气中的CH4、CmHn转化为合成甲醇的有效气体组分(H2+CO),再通过补碳(即用煤炭制气、压缩、脱硫、脱碳,制成碳多氢少的水煤气加进原料气中)调整原料气的氢碳比,就制成了氢碳比符合甲醇合成所需的合成气;将合成气压缩增压后送入甲醇合成塔进行合成反应,生成粗甲醇,然后对粗甲醇进行精馏,就制成了煤基清洁能源和用途广泛的有机化工原料精甲醇。在上述工艺流程中,净化与转化是整个焦炉煤气制甲醇的关键技术。

5煤制甲醇产业发展应对策略

首先,应对当前的甲醇生产产业链进行有效的延长,加快产业升级。对于有机化工企业而言,甲醇与乙烯、芳烃的价值不分上下,都是非常重要的基础性原材料,而且在当前医药、化工行业中发挥着非常重大的作用,衍生产品前景也非常的广阔。基于此,煤炭生产企业、煤化工企业应对在当前甲醇产能过剩的条件下,通过把甲醇转化成市场需求旺盛的下游产品来提高企业的市场竞争力,实现其经济效益。

其次,增强政策引导。煤制甲醇生产项目,实际上就是煤化工生产项目的重点,作为一项较为重要的产业,建议政府从政策上对其进行合理的引导。当前国内正在推行的是《煤炭深加工示范项目规划》,即煤化工产业在十二五发展期间的规划,实践中可借此来调控煤制甲醇的发展趋势;同时,应当出台新规划来鼓励更长链条的煤化工项目建设。

6煤制甲醇产业发展前景

随着社会经济的快速发展和化工产业的不断崛起,对当前国内甲醇消费起到了非常有效的拉动作用。同时,随着煤制甲醇衍生产品的不断开发、甲醇燃料的广泛应用与推广,甲醇市场也在不断的扩张。从合成甲醇的发展过程我们可以看出,由一氧化碳和氢气合成甲醇已经走过了几十年,无论是工艺还是设备以及管理已相对成熟,而由煤气化制备煤气,经过净化获得较纯净的一氧化碳和氢气又是煤化工产业传统的加工方向,煤制甲醇技术比较成熟。

市场对能源的巨大需求,促进了煤制甲醇的快速发展。全国各地甲醇项目纷纷上马,遍地开花。现阶段,煤制甲醇的主要用途之一是生产甲醇汽油。而现实是还没有国家统一的甲醇燃料标准,以致地方各自为政,市场混乱,竞争无序;又由于甲醇具有腐蚀性和一定的毒性,甲醇的掺和比例不高。只有尽快出台国家标准,解决甲醇的腐蚀性等技术问题,甲醇汽油才会全面进入消费领域,甲醇燃料的优越性才能真正发挥,到那时,煤制甲醇才真正做到大有可为。

结束语:

在当前我国的资源现状及工业发展趋势下,以煤为原料生产甲醇将是我国最主要的甲醇生产方式,也符合我国的能源产业政策方针,特别是今后甲醇混掺汽油、甲醇燃料的大规模推广应用都将促进煤制甲醇的发展。但必须要考虑到市场的供需平衡,促进甲醇下游市场的开发,同时推动甲醇企业大型化、联产一体化发展,促进整个能源行业和化工产业结构的稳定。

参考文献:

[1]甲醇的生产工艺及其发展现状[J].段志成,赫文秀.内蒙古石油化工.2014(04)

[2]煤制甲醇生产工艺的优化与设计[J].张昶.山西化工.2017(06)

[3]葛少英,杨锐.浅谈我国的煤制甲醇技术[J].中国石油和化工标准与质量,2011(10)

[4]煤制甲醇过程中煤气化技术的选取[J].任光.同煤科技.2010(02)

论文作者:王耸

论文发表刊物:《基层建设》2018年第24期

论文发表时间:2018/9/17

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