【正文】 國(guó)甲醇生產(chǎn)大多采用煤基路線和灰渣排放量較大，需投入較多資金建設(shè)環(huán)保處理設(shè)施。甲醇產(chǎn)地與消費(fèi)地相距較遠(yuǎn)，導(dǎo)致交通運(yùn)輸成為今后我國(guó)甲醇發(fā)展的主要瓶頸。而國(guó)外甲醇生產(chǎn)商大多在世界各地建有大型甲醇中轉(zhuǎn)基地和儲(chǔ)運(yùn)設(shè)施，擁有自己或長(zhǎng)期租用的甲醇運(yùn)輸船隊(duì)。一般股東構(gòu)成包括投資商、專利商、銷售商和資源供應(yīng)商等，且投資商和股東委托協(xié)助運(yùn)營(yíng)。當(dāng)催化劑中含有堿類時(shí)，這些化合物的生成更快。將合成后的粗甲醇經(jīng)預(yù)精鎦脫除甲醚，再精鎦而得成品甲醇。 煤或焦炭氣化因采用不同的氣化劑，可以生產(chǎn)出下列幾種不同用途的工業(yè)煤氣： ①空氣煤氣。 ③混合煤氣。 目前，工業(yè)上固體燃料為原料制取合成氨原 料氣的方法，根據(jù)氣化方式不同，主要有固定床間歇?dú)饣?、固定床連續(xù)氣化法、沸騰床連續(xù)氣化法和氣流床連續(xù)氣化法。 工業(yè)上在間歇?dú)饣^(guò)程中，將自上一次開始送入空氣至下一次再送入空 氣時(shí)為止，稱為一個(gè)工作循環(huán)，間歇式制半水煤氣的工作循環(huán)。 ②蒸汽一次上吹。使煤層溫度趨于均勻。為此，先以蒸汽進(jìn)行二次上吹，將爐子 底部煤氣排凈，為下一步吹風(fēng)創(chuàng)造條件。 即德士古造氣技術(shù)，德士古煤氣化爐為直立圓筒形結(jié)構(gòu)，分為上中下三部分，上部為反應(yīng)室，中部為激冷室或廢熱鍋爐，下部為灰渣鎖斗。熔渣冷卻固化后進(jìn)入破渣機(jī)破碎后進(jìn)入鎖斗，定期排入渣池，由撈渣機(jī)撈出裝車外運(yùn)。 烴類主要是天然氣、石腦油和重油。 （ 2）二段轉(zhuǎn)化反應(yīng) 催化劑床層頂部空間燃燒反應(yīng)： 催化劑床層中進(jìn)行甲烷轉(zhuǎn)化和變換反應(yīng)： 烴類蒸氣轉(zhuǎn)化反應(yīng)是吸熱的可逆反應(yīng)，高溫對(duì)反應(yīng)平衡和反應(yīng)速度都有利。 烴類蒸氣轉(zhuǎn)化法制原料 氣流程均大同小異，都包括有一、二段轉(zhuǎn)化爐，原料氣預(yù)熱，余熱回收與利用。具有不用氧氣、投資省和能耗低的優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)煉制方法不同，分為常壓重油、減壓重油、裂化重油。 為了降低炭黑和甲烷的生成，以提高原料油的利用率和合成氣產(chǎn)率，―般要向反應(yīng)系統(tǒng)添加水蒸氣，因此在渣油部分氧化的同時(shí)，還有烴類的水蒸氣轉(zhuǎn)化以及焦炭的氣化，生成更多的 CO 和 H2。 2. 工藝流程 重油部分氧化法制取合成氣（ CO+H2）的工藝流程由四個(gè)部分組成：原料重油和氣化劑（氧和蒸汽）的預(yù)熱；重油的氣化；出口高溫合成氣的熱能回收；炭黑清除與回收。不足之處是高溫?zé)崮芪茨墚a(chǎn)生高壓蒸汽。 從氣化爐出來(lái)的高溫氣體進(jìn)入火管式廢熱鍋爐回收熱量后，溫度由 1300℃降至 350℃，通過(guò)炭黑捕集器、洗滌塔將大部分炭黑洗滌和回收后離開氣化工序去脫硫裝置。 [9] [10] [12] GSP 冷激氣化 首先是采用 GSP 氣化工藝將原料煤氣化為合成氣；然后通過(guò)變換和 NHD 脫硫脫碳工藝將合成氣轉(zhuǎn)化為滿足甲醇合成條件的原料氣；第三步就是甲醇的合成，將原料氣加壓到 ，加溫到 225℃后輸入列管式等溫反應(yīng)器，在 XNC98型催化劑的作用下合成甲醇，生成的粗甲醇送入精餾塔精餾，得到精甲醇。 GSP 氣化技術(shù)的主要特點(diǎn)如下〔 6〕： 1 采用干粉煤 水份含量 2% 作為氣化原料，根據(jù)后續(xù)化工產(chǎn)品的要求，煤粉可用氮?dú)饣蛞谎趸驾斔?，故操作十分安全? 3 氧耗較低，與水煤漿加壓氣化工藝相比，氧耗低約 15%～ 20%，可降低配套空分裝置投資和運(yùn)行費(fèi)用。 5 只有一個(gè)聯(lián)合噴嘴 開工噴嘴與生產(chǎn)噴嘴合二為一 ，噴嘴使用壽命長(zhǎng)，為氣化裝置長(zhǎng)周期運(yùn)行提供了可靠保障。 [3] 3. 工藝方案的選擇 凈化工藝包括；變換、脫硫脫碳、硫回收三個(gè)部分。設(shè)計(jì)中的變換工藝是一種全新的設(shè)計(jì)，該工藝采用的是部分氣變換。 1．反應(yīng)溫度 反應(yīng)溫度影響反應(yīng)速度和選擇性。其后隨催化劑老化程度的增加，反應(yīng)溫度也需相應(yīng)提高。在圖 21 銅基催化劑作用下，當(dāng)空速為 300Oh－ 1 時(shí)，不同壓力下甲醇生成量的關(guān)系如圖所示 由圖可以看出，反應(yīng)壓力越高，甲醇生成量越多。在生產(chǎn)規(guī)模大時(shí)，壓力太低也會(huì)影響經(jīng)濟(jì)效果，一般采用 10MPa左右，較為適宜。同時(shí)，過(guò)量的氫可以起到稀釋作用，且因氫的導(dǎo)熱性能好，有利于防止局部過(guò)熱和控制整個(gè)催化劑床層的溫度。工業(yè)生產(chǎn)上采用銅基催化劑的低壓法甲醇合成，一般控制氫氣與一氧化碳的摩爾比為 ～ :1。 原料氣中有氮及甲烷等惰性物存在時(shí)，使氫氣及一氧化碳的分壓降低，導(dǎo)致反應(yīng)轉(zhuǎn)化率下降。 4．空間速率 空間速率大小影響甲醇合成反應(yīng)的選擇性和轉(zhuǎn)化率。但空速太高，轉(zhuǎn)化率降低，導(dǎo)致循環(huán)氣量增加，從而增加能量消耗。本設(shè)計(jì)空速定位 12021 h1 [4] 甲醇 合成工藝流程 甲醇合成的典型工藝主要是：低壓工藝（ ICI 低壓工藝、 Lurgi 低壓工藝）、中壓工藝、高壓工藝。甲醇分離器分出的氣體 含大量的氫和一氧化碳，返回循環(huán)氣壓縮機(jī)循環(huán)使用?？捎脙蓚€(gè)塔予以精餾。甲醇精餾塔為 60～70 塊塔板。 合成甲醇反應(yīng)是一個(gè)強(qiáng)防熱過(guò)程。催化劑由惰性材料支撐，分成數(shù)段。 冷激式絕熱反應(yīng)器在反應(yīng)過(guò)程中流量不斷增大，各段反應(yīng)條件略有差異，氣體的組成和空速都不一樣。催化劑裝填于列管中，殼程走冷卻水 鍋爐給水 。 反應(yīng)器材料 合成氣中含有氫和一氧化碳，氫氣在高溫下會(huì)和鋼材發(fā)生脫碳反應(yīng) 即氫分子擴(kuò)散到金屬內(nèi)部，和金屬材料中的碳發(fā)生反應(yīng)生成甲烷逸出的現(xiàn)象 ，會(huì)大大降低鋼材的性能。當(dāng)一氧化碳分壓超過(guò) 時(shí)，必須采用耐腐蝕的特種不銹鋼 如lCrl8Nil8Ti 加工制造。則反應(yīng)（ 7）中二氧化碳生成了 kmol/h，即 m3/h 的水和一氧化碳。應(yīng)嚴(yán)格遵守操作規(guī)程宣傳普及預(yù)防知識(shí)。 [13] 廢渣處理 氣化爐爐渣及鍋爐渣，經(jīng)過(guò)高溫煅燒，含殘?zhí)亢苌?，用于基建回填、鋪路是很好的材料。參考文獻(xiàn)〔 1〕房鼎業(yè) , 姚佩芳 , 朱炳晨 . 甲醇生產(chǎn)技術(shù)及進(jìn)展 . 第 1 版 . 華東化工學(xué)院出版社 , 1990. 〔 2〕王靜康主編 . 化工設(shè)計(jì) . 第一版 . 化學(xué)工業(yè)出版社， 1995.〔〕李大尚 . GSP 技術(shù)是煤制合成氣 或 H2 工藝的最佳選擇 [J]. 煤化工 , 2021，（ 3） :1～ 6. 〔〕曾紀(jì)龍 . 大型煤制甲醇的氣化與合成工藝選擇 . “ 2021 年中國(guó)碳一化下與潔凈煤技術(shù)應(yīng)用 石河子 國(guó)際研討會(huì)”摘要，第 7 期 . 〔〕李瓊玖唐嗣榮 , 顧子樵 , 周述志 , 趙沛華 . 近代甲醇合成工藝與合成塔技術(shù) 下 [J]. 化肥設(shè)計(jì) , 2021, 42 1 :3～ 8. 〔〕李瓊玖 , 唐嗣榮 , 顧子樵 , 周述志 , 趙沛華 . 近代甲醇合成工藝與合成塔技術(shù) 上 [J].化肥設(shè)計(jì) 2021, 41 6 :5～ 10.〔〕宋維端房鼎業(yè) . 出版社 1991. 〔〕楊春生韓福順編 . 中小型合成氨廠生產(chǎn)操作問(wèn)答， 2021326～ 327.〔〕楊春生韓福順編 . 中小型合成氨廠生產(chǎn)操作問(wèn)答 . 2021328～ 329. 〔〕宋維端房鼎業(yè) .甲醇工學(xué) . 第 1 版 . 化學(xué)工業(yè)出版社 1991. 〔〕馮元琦主編 . 聯(lián)醇生產(chǎn) . 第 2 版 . 化學(xué)工業(yè)出版 社 1994. 〔〕胡松濤 . 甲醇工業(yè)污水深度處理及回用的研究 . 黑龍江大學(xué)碩士學(xué)位論文 2021. 甲醇污水 上升式厭氧污泥過(guò)濾反應(yīng)器 混凝沉淀池 生物接觸氧化塔 二次沉淀池 外排或回用 圖 24 冷激式絕熱反應(yīng)器結(jié)構(gòu)示意圖 氣體出口 圖 26 低壓法合成甲醇 列管式等溫反應(yīng)器 0 1 2 3 4 催化劑床層 圖 25 冷激式反應(yīng)器溫度分布 T/℃ 。同時(shí)我還要感謝在我學(xué)習(xí)期間給我極大關(guān)心和支持的各位老師以及關(guān)心我的同學(xué)和朋友。甲醇主要經(jīng)呼吸道及消化道吸收，皮膚也可部分吸收，吸收后迅速分布于各組織器官，含量與該組織器官的含水量成正比。表現(xiàn)為：輕度中毒頭痛、心悸、惡心、嘔吐、全身乏力、昏厥等癥狀體征，重者昏迷、抽搐，甚至死亡。 由于甲醇入塔氣中水含量很少，忽略入塔 氣帶入的水。因此，反應(yīng)器材質(zhì)要求有抗氫蝕和抗一氧化碳腐蝕的能力。通過(guò)對(duì)蒸汽壓力的調(diào)節(jié)，可以方便地控制反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)溫度，使其沿管長(zhǎng)溫度幾乎不變，避免了催化劑的過(guò)熱延長(zhǎng)了催化劑的使用壽命。冷激式絕熱反應(yīng)器的溫度分布如圖 25 所示?；旌虾蟮臏囟日檬欠磻?yīng)溫度低限，混合氣進(jìn)入下一段床層進(jìn)行反應(yīng)。 冷激式絕熱反應(yīng)器 這類反應(yīng)器把反應(yīng)床層分為若干絕熱段，段間直接加入冷的原