煤化工制甲醇生产原理

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试析煤化工及甲醇生产技术要点

作者：余杰 韩强龙

来源：《中国化工贸易·上旬刊》2018年第07期

摘 要：我国煤炭资源十分丰富，储量大，加大对煤化工业的发展力度，是我国经济发展的必由之路。通过煤化工方式制取甲醇和我国国情相适应，我国甲醇消耗量非常大，采用这种方式制取甲醇能够有效解决我国能源资源紧缺的问题。本文首先对煤化工进行了概述，再对煤化工甲醇生产工段中涉及到的要点进行了分析，并指出了甲醇生产中需要注意的问题。 关键词：煤化工；甲醇；生产技术要点

甲醇的用途十分广泛，在燃料材料、合成金属等方面都得到了有效运用。在甲醇生产制造过程中，通常都需要遵守几大工序，即煤气化碳、变换气体物质以及精细蒸馏，在化工生产中将甲醇的生产工序叫作“工段”。每个工段都涉及到很多技术要点，因而，在具体生产时，相关人员需要认真落实每一工段工作，使煤化工甲醇生产能够高效进行。 1 煤化工的定义

煤化工也就是煤化学工业，主要是煤化工是以煤为原料，经过化学加工使煤转化为气体，主要气体有CO和H2、液体、固体燃料以及化学品的过程。煤化工

1、 简述以煤为原料制取基本有机化工原料的方法；针对传统煤化工的缺陷，说明当代煤化

工完善的途径和方法。

答:煤为原料制取基本有机化工原料的方法有以下几种：

①煤的干溜：将煤隔绝空气加热，随温度的升高，有机物逐渐开始分解，挥发性物质呈气态析出，残留不挥发物质是焦炭或者半焦。按加热的终点温度不同，分为高温干馏（900~1100℃），中温干馏（700~900℃），低温干馏（500~600℃）。

②煤的气化：煤，焦，半焦在在高温常压或加压条件下，与气化剂（主要是水蒸气，空气或者他们混合气）反应转化为一氧化碳，氢等可燃性气体。工业上应用较广的有固定床气化和沸腾床气化两种，气化中产生的二氧化碳通过高压水吸收方法除去，合成气中氢气与一氧化碳摩尔比可通过350到400度高温在四氧化三铁催化下，一氧化碳与水反应生成二氧化碳和氢气的可逆反应调节。

③煤与石灰熔融生产电石：工业电石是由生石灰与焦炭或无烟煤在电炉中2200度反应而制得。电石是生产乙炔的重要原料，将电石水解即可得到乙炔。

④煤液化：煤直接加氢液化采用个高温高压氢气，在催化剂和溶剂作用下进行裂解、加氢等反应，将煤直接转化成相对分子质量较小的燃料油和化学原料的过程，煤的间接液化是先将煤气化得到的原料气经催

《煤化工生产技术》课程标准

一、课程定位

煤化工工艺学是应用化工技术专业的专业选修课，是为了适应现代化工行业的发展需要，培养具有化工设计基本思想和产品开发能力的专门人才，为毕业生尽快适应就业后工作要求、今后进一步的学习而设立的。

通过对煤低温干馏、炼焦、炼焦化学产品回收和精制、煤的气化、煤的间接液化、煤的直接液化、煤的碳素制品和煤化工生产的污染和防治等的生产原理、生产方法、工艺计算、操作条件及主要设备等的介绍，使学生具备煤化工生产技术的坚实基础，对煤化学工业的原料选择、工艺路线的选择、典型单元操作及化工工艺的实现等有深刻的理解，具备对工艺过程进行分析、改进、开发新产品等能力，以掌握煤化工工艺的开发思想和思路为重点，增强其独立思考的能力、分析问题、解决问题的能力，为学生就业和进一步的发展奠定良好基础。

二、工作任务和课程目标

（一）工作任务及职业能力

本课程主要任务是培养煤化工生产一线的化工产品生产工艺管理与操作，其工作任务包括：工艺条件控制；化工产品生产操作；原料消耗分析等。课程内容是煤化工产品生产工艺管理与操作岗位要完成的工作任务。课程通过项目化教学，培养学生学会运用其知识、技能解决产品生产中的实际问题，以及积极进取，团结协作、实事求是、用

一、工艺及工艺说明：

工艺 黑水 絮凝剂 助凝剂 回用 闪蒸器 泵 混凝器 高效污水净化器 清水池 泵 污泥干化装置 污泥外运

工艺 1

说明：

闪蒸器内工艺黑水经泵提升至混凝混合器，在混凝混合器前后分别投加絮凝和助凝药剂，在管道中完成直流混凝反应，然后进入净化器（净化器处理量：单台处理能力≤300m3/h净化器内部无转动部件，无需维护；单台处理能力≥300m3/h净化器内部增设转耙）中，经离心分离、重力分离及污泥浓缩等净化过程，从净化器顶部排出经处理后的清水至清水池回用。净化器锥体部设置一台渣浆泵输送至污泥干化装置处置。

工艺 黑水 絮凝剂 助凝剂 回用 调节池 泵 混凝器 高效污水净化器 清水池 泵 污泥干化装置 污泥外运

工艺 2

说明：将闪蒸器及其它需要处理的黑水送至调节池，调节池黑水经泵提升至混凝混合器，在混凝混合器前后分别投加絮凝和助凝药剂，在管道中完成直流混凝反应，然后进入净化器（净化器处理量：单台处理能力≤300m3/h净化器内部无转动部件，无需维护；单台处理能力≥300m3/h净化器内部增设转耙）中，经离心分离、重力分离及污泥浓缩等净化过程，从净化器顶部排出经处理后的清水至清

水池回用。净化器锥体部设置一台渣浆泵输送

、问答题 每空2分

A． 煤直接液化是通过裂解、加氢、脱杂等过程将煤变成类似于石油组成的液体燃料。 A煤热解干馏时按加热温度的不同可分为 高温干馏、中温干馏、 低温干馏三种形式 B干馏炉按供热方式的不同可分为内热式、 外热式、 内处热联合式 三种形式

A．煤的液化过程中生成的液态物质根据分子量或在不同溶剂中溶解度的可以分为三类：分子量250~400的为轻油、分子量500~700的是沥青烯，分子量1000左右的是前沥青烯。 B．根据加氢液化反应的条件不同，煤直接液化工艺按反应器的多少以及段间是否有分离单元，一般可以分为一段加氢法和两段加氢法两大类。 二、名词解释：每个 5分

A 煤化工 FT合成 胶质体 直接液化 B 粘结性 成煤过程 煤干馏 间接液化

三 问答题： 每个10分 1AB．以煤为原料制液体燃料油有哪几种工艺路线，从投资、环保、效益等方面说明各自优缺点 目前利用煤炭为原料制备液体燃料的工艺方法主要有以下四种： 煤干馏焦油加氢裂化：一般在常压及600℃以上进行，加压加氢可提高焦油产率。 溶剂萃取：高温高压下，利用溶剂

一、工艺及工艺说明：

工艺 黑水 絮凝剂 助凝剂 回用 闪蒸器 泵 混凝器 高效污水净化器 清水池 泵 污泥干化装置 污泥外运

工艺 1

说明：

闪蒸器内工艺黑水经泵提升至混凝混合器，在混凝混合器前后分别投加絮凝和助凝药剂，在管道中完成直流混凝反应，然后进入净化器（净化器处理量：单台处理能力≤300m3/h净化器内部无转动部件，无需维护；单台处理能力≥300m3/h净化器内部增设转耙）中，经离心分离、重力分离及污泥浓缩等净化过程，从净化器顶部排出经处理后的清水至清水池回用。净化器锥体部设置一台渣浆泵输送至污泥干化装置处置。

工艺 黑水 絮凝剂 助凝剂 回用 调节池 泵 混凝器 高效污水净化器 清水池 泵 污泥干化装置 污泥外运

工艺 2

说明：将闪蒸器及其它需要处理的黑水送至调节池，调节池黑水经泵提升至混凝混合器，在混凝混合器前后分别投加絮凝和助凝药剂，在管道中完成直流混凝反应，然后进入净化器（净化器处理量：单台处理能力≤300m3/h净化器内部无转动部件，无需维护；单台处理能力≥300m3/h净化器内部增设转耙）中，经离心分离、重力分离及污泥浓缩等净化过程，从净化器顶部排出经处理后的清水至清

水池回用。净化器锥体部设置一台渣浆泵输送

武汉工程大学课程设计说明书

目 录

摘 要 ........................................................................................................................................ 3 Abstract .................................................................................................................................... 3 引 言 .......................................................................................................................................... 1 第1章 设计条件与任务 ..............................................................

设 计（论文）

（说 明 书）

题 目：年产20万吨甲醇合成工艺设计 姓 名：

编 号：

平顶山工业职业技术学院

年 月 日

毕 业

平顶山工业职业技术学院 毕 业 设 计 （论文） 任 务 书

姓名

专业 煤炭深加工与利用 任 务 下 达 日 期 年 月 日 设计（论文）开始日期 年 月 日 设计（论文）完成日期 年 月 日 设计（论文）题目： A·编制设计

煤化工信息月报

（2014年10月）

技术信息：

1.达兴能源甲醇制聚甲氧基二甲醚（DMMn，n=3-8）项目工业化“可行”： 10月9日消息，四川达兴能源股份有限公司10万吨/年甲醇制聚甲氧基二甲醚（DMMn）新型清洁能源项目通过石化联合会组织的可行性论证。DMMn以甲醇、甲醛为原料，采用液体酸催化、离子液体催化等工艺路线制备。甲醇制DMMn核心技术采用北京东方红升新能源应用技术研究院和中国石油大学（华东）的专利技术。该工艺仅由加压合成、催化精制及精馏分离这3个主要单元构成，工艺流程短、能耗低、每生产1吨DMMn的甲醇消耗为1.38~1.45吨、“三废”排放符合国家环保标准；核心催化剂的低温活性高、选择性高、使用寿命长；工艺过程原料转化率及目标产物收率高，分离过程工艺简单。生产的DMMn产品纯度高达99.5%以上，不含芳烃、硫含量低于1ppm、十六烷值高于70，是符合国V标准的超清洁柴油组分。

2. 移动床甲醇制丙烯进入工业化阶段：10月10日，由石油化工科学研究院、浙江大学、洛阳工程公司和湖南建长股份有限公司联合承担的移动床甲醇制丙烯（MMTP）催化剂和工艺 研究项目，在北京通过中国石化总部科技部组织的技术评议，标志着该项技术进入工业应用

煤化工工艺技术评述与展望Ⅲ.合成甲醇装置大型化与国产化

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燃料化学学报

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煤化工工艺技术评述与展望

!*合成甲醇装置大型化与国产化

唐宏青(，相宏伟"

（(+中国石化集团兰州设计院，甘肃兰州

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摘要：评述了国内外合成甲醇的工艺过程和合成反应器的发展状态与趋势，从工艺方法、催化剂、合成反应器和

工艺组合流程优化等方面讨论了我国甲醇合成装置大型化国产化的途径，认为以水煤浆加压气化造气为气头，开发煤制甲醇大型国产化装置是我国甲醇工业的发展方向，提出并建议了两种易于国产化的大型甲醇合成塔型式和一个优化的甲醇组合工艺流程。

关键词：煤化工；合成气；甲醇；大型化；工艺过程中图分类号：./#$$

文献标识码：0

甲醇既是重要的大吨位基础有机化工产品和原