化学反应工程与工艺
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中国煤制甲醇的发展研究

  【摘 要】随着经济的发展以及科学技术水平的不断进步,我国的化学工业取得了很大程度的发展。而在化学工业之中,煤制甲醇是一项较为重要的研究课题。我们的研究课题是:中国煤制甲醇的发展研究。首先,我们对两种关键煤制甲醇技术进行了简明扼要的阐述。而在目前状况下,虽然我国的煤制甲醇技术取得了一定的发展,但在发展过程中,仍然显现出一些问题,主要表现在产能过剩。本文作者对这一问题进行了一定的探究,并基于此提出了相关的建议措施。最后,文章还对中国的煤制甲醇发展进行了展望。

  中国论文网 http://www.xzbu.com/6/view-3470488.htm【关键词】煤制甲醇;节能;循环经济1.引言要想我国能够维持可持续发展,就必须对我国目前状况下的资源现状进行充分的结合,绝不能仅仅依靠传统的能源来维持发展,还应当对我国的能源结构进行一定程度的调整,走多元化的发展道路。就目前情况而言,我国的煤炭资源较为丰富,走多元化的发展道路不仅可以对煤炭进行合理而有效的利用,同时又能对粗放式开采利用过程中对环境所造成的污染破坏进行一定程度上的减轻。对于甲醇来说,最早是通过木质素以及木材进行一定程度的干馏制备而获得的。自然界中游离的甲醇很少,但在世界基础有机化工原料中,甲醇消耗量却仅次于C2H4,C3H6和C6H6,居于第4位。由此我们可以发现:通过煤制甲醇可以对我国目前状况下化工产业的发展与传统能源短缺之间的矛盾进行较大程度上的缓和。

  2.煤制甲醇工艺2.1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。

  2.2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。

  3.煤制甲醇产业发展面临的问题中国的煤制甲醇项目如雨后春笋般迅速发展,其项目投资巨大,而且对水资源的消耗也较多。据统计,目前国内在建的新型煤化工项目约有30个,总投资达800多亿元,其中甲醇、二甲醚、烯烃以及煤制油的产能都有多增加。这些新增的煤化工项目动辄投资上百亿,但并非每一个大项目都经国家发改委审批过。国家发改委发布的《关于规范煤化工产业有序发展的通知》中指出,一些地区只重视煤炭转化比例,在引进技术时,没有考证其是否通过了国家相关部门的验证,导致项目建成以后不能正常生产,投入的巨额资金不能发挥效益;有的项目在不考虑产品竞争力的情况下就盲目上马,再加上市场开发的滞后,目前中国的甲醇装置开工率只有50%左右,二甲醚装置也大量闲置,相当一部分企业面临破产倒闭。据统计,2010年全国甲醇总产量只有1587万t,仅占总产能的44%。即使是在甲醇产能严重过剩和国外进口甲醇价格低廉的情况下,产煤大省在审批煤炭开发许可时,仍然要求必须配备煤化工设施,这就意味着必须上马煤制甲醇项目。2010年,国内原计划投产的甲醇在建项目共有25个,新增年产能合计861 万t,这也意味着,2011年中国甲醇产能将超过4000万t。此外,中国还有25个甲醇项目处于拟建或规划阶段,年产能合计高达2440万t。

  4.解决措施4.1对产业链进行一定程度的延长,实现对于相关产业的升级在有机化工合成工业中,甲醇是仅次于乙烯和芳烃的重要基础原料,在化工、医药等行业都有广泛的应用,其衍生物产品发展前景也很广阔。下表主要显示的是由甲醇制造的下游产品。

  从上述表格当中我们可以发现甲醇作为中间原料,可以制备多种化工产品。因此,各种煤炭开采企业或煤化工企业在目前甲醇产量严重过剩的情况下,可以通过将甲醇转化为市场需求较旺盛的下游产品来提高企业的竞争地位。

  4.2对政府的引导力度进行进一步增强煤制甲醇项目是煤化工项目的重要组成部分。作为重要的发展产业,在“十二五”期间,政府也加大了引导力度。目前国家正在制定的《煤炭深加工示范项目规划》被市场视为是煤化工行业的“十二五”规划。既然是示范项目规划就意味着目前高速扩张的煤制甲醇势头能够被有效遏制。同时新的规划鼓励更长链条的煤化工项目,规定新上马的项目必须严格核算转换成本和转化效率,核算不达标的一律禁止上马。

  5.结束语本文主要针对中国煤制甲醇的发展进行一定程度的研究。首先,从联醇生产技术以及焦炉气制甲醇两个方面对煤制甲醇的两条生产线路进行简明扼要的介绍与阐述,然后详细的阐述了目前状况下煤制甲醇技术发展过程当中所存在的一系列问题,然后基于这些问题提出了具体的建议措施。通过煤制甲醇可以对我国目前状况下化工产业的发展与传统能源短缺之间的矛盾进行较大程度上的缓和。

  希望我们的分析与研究能够给读者提供参考并带来帮助。

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