焦爐煤氣合成燃料甲醇發(fā)展前景分析

段勝利李孟棲(．河北省煤化工工程技術(shù)研究中心， 河北 邢臺 054800；(．邢臺旭陽科技有限公司， 河北 邢臺 054800)

焦爐煤氣合成燃料甲醇發(fā)展前景分析

段勝利1李孟棲2(1．河北省煤化工工程技術(shù)研究中心， 河北 邢臺 054800；(2．邢臺旭陽科技有限公司， 河北 邢臺 054800)

焦化工業(yè)發(fā)展過程中要不斷的提出需要對焦爐煤氣進行有效地利用，要不斷的提高焦爐煤氣的利用率。本文從兩個方面分別闡述了焦爐氣合成甲醇的過程，指出這項工藝的原材料比較豐富，經(jīng)濟效益好，對環(huán)境的污染也較少。可以使用甲醇作為替代能源之一，保障了國家的能源供應(yīng)，緩解了能源短缺的現(xiàn)象，因此研究焦爐煤氣合成甲醇具有重要得現(xiàn)實意義。

焦爐煤氣；燃料甲醇；能源安全；前景分析

經(jīng)濟社會的不斷進步與發(fā)展，使得能源問題不論是在國內(nèi)還是在國際上都受到了廣泛的關(guān)注，現(xiàn)階段我國能源的主要現(xiàn)狀即煤炭是我國能量的主要來源。煤潔凈氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電聯(lián)產(chǎn)甲醇或醇電聯(lián)供，進而發(fā)展煤基燃料工業(yè)，是我國煤炭潔凈利用的主要途徑。由于煤炭的清潔度不夠，在使用的過程中就會帶來大量的污染。因此，如何提高煤炭的清潔度成為亟待解決的問題之一。想要提高煤炭的清潔度必然離不開合理有效的利用焦爐氣。山西省由于是我國的產(chǎn)煤大省，所以也是我國重要的能源發(fā)展基地，煤炭以及能源的發(fā)展成為了山西省的重要經(jīng)濟來源，對山西經(jīng)濟起到了重要的作用。

1 發(fā)展前景及工藝探討

(1)發(fā)展前景 現(xiàn)階段焦爐氣是比較廣泛的使用的能源，大部分城市中所使用的煤氣以及發(fā)電燃料都是由焦爐氣制成的。但是近年來，由于天然氣的不斷發(fā)展和利用，使得焦爐氣的發(fā)展逐漸被人們擱置，發(fā)展進程受到了一定的阻礙。焦爐氣可以生產(chǎn)出很多種的化工產(chǎn)品，其中甲醇以及合成氨都可以成為焦爐氣的主要途徑。但是這兩者也存在著一定的區(qū)別，比如說生產(chǎn)甲醇就比生產(chǎn)合成氨效益好，同時對甲醇進行深加工還能夠得到更加豐富而產(chǎn)品，因此，甲醇的發(fā)展前景更為廣泛。

甲醇的化學(xué)成分比較單一，成為了我國使用廣泛的原料，在原料中占據(jù)著重要的地位，同時不含有一些復(fù)雜的化合物，同時燃燒后產(chǎn)生的有害氣體也會比汽油少很多，因此，將甲醇作為清潔能源進行推廣有很高的實用價值。山西大同的云崗汽車集團已經(jīng)研制出了環(huán)保汽車燃燒裝置，使得甲醇能夠在燃料行業(yè)得到推廣。同時國家出臺了一系列的政策鼓勵甲醇作為清潔能源被推廣，并建立了開發(fā)醇類清潔能源的長期規(guī)劃和實踐基地。因此，將甲醇作為清潔能源具有廣闊的發(fā)展前景，這就使焦爐氣制甲醇也能夠得到很好的發(fā)展。

(2)工藝流程 焦爐氣合成甲醇的工藝流程如圖1所示，首先是將焦爐氣進行加壓脫硫，轉(zhuǎn)化、合成，然后再通過精餾產(chǎn)生甲醇。在這個過程中通過PSA裝置對產(chǎn)生的氫進行回收，加熱時利用馳放氣作為加熱的燃料。

(3)經(jīng)濟性分析 經(jīng)過經(jīng)濟性分析我們可以得出采用焦爐氣制甲醇具有良好的經(jīng)濟效益，不僅如此，利用焦爐氣制甲醇能夠?qū)崿F(xiàn)投資回收期短的目標。正常情況下，一噸的焦爐氣能夠生產(chǎn)甲醇0．1噸，由于焦爐氣的價格一般都在0．2元每立方米，因此，在對甲醇進行成本控制的時候能夠?qū)⑵涑杀究刂圃?00元以內(nèi)，這就比現(xiàn)階段的甲醇的生產(chǎn)方法生產(chǎn)出的甲醇便宜。

馳放氣是在生產(chǎn)甲醇的過程中不可避免產(chǎn)生的氣體，這里產(chǎn)生的馳放氣是氫，因此，可以再相應(yīng)部位設(shè)置氫氣回收裝置，收集以后一部分可以用作裝置預(yù)熱爐的燃料氣，一部分可以用作焦爐作的燃料氣。雖然現(xiàn)階段我國內(nèi)并沒有完善的利用工業(yè)焦化爐氣生產(chǎn)甲醇的裝置，但是相應(yīng)的技術(shù)已經(jīng)成熟。

圖1 焦爐氣聯(lián)產(chǎn)甲醇工藝流程示意圖

(4)工藝流程簡述 焦爐氣制造煤氣的過程中，會產(chǎn)生很多的廢棄物，在這個過程中會對廢棄物進行回收，比如說對焦油、笨等進行回收，然后對焦爐氣進行加壓，加壓至2．1兆帕。然后，利用干法精脫硫方法對焦爐氣進行脫硫，當(dāng)焦爐氣中硫的含量低于一定的標準后，對焦爐氣進行轉(zhuǎn)化，將氣體中含有的一些甲烷或者是烷烴轉(zhuǎn)化成制造甲醇所需要的碳和氧，然后對這些成分繼續(xù)進行反應(yīng)，使其進入合成甲醇的加壓裝置，對裝置進行加壓至5．3兆帕。最后生成所需要的甲醇。

2 結(jié)論和建議

焦化工業(yè)的清潔化生產(chǎn)已經(jīng)成為現(xiàn)階段研究的重要課題，焦爐氣如何更有效的被利用也成為也研究的熱點。利用焦爐氣合成甲醇，具有較高的經(jīng)濟效益，并且具有投資回報期比較短等特點。同時將甲醇作為清潔能源能夠有效地緩解資源緊張的現(xiàn)象，同時減少對環(huán)境的破壞。由于我國的石油以及石油行業(yè)面臨著嚴峻的形式，因此將甲醇作為石油的替代燃料成為解決該問題的關(guān)鍵，這就為我國的焦爐氣制甲醇提供了良好的發(fā)展空間。綜上所述，大力發(fā)展焦爐氣制甲醇這項工業(yè)產(chǎn)業(yè)，不但能夠推動煤炭深加工行業(yè)的不斷發(fā)展，同時能夠帶了更多的經(jīng)濟效益以及環(huán)境效益，另一方面，資源的短缺一定程度上限制了我國經(jīng)濟的發(fā)展，甲醇的低成本能夠緩解這種現(xiàn)象，有助于解決石油資源貧乏不能滿足我國國民經(jīng)濟發(fā)展需要的問題，對保障國家能源供應(yīng)安全具有十分重要的意義。

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