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    煤制乙二醇产业概述

    乙二醇是重要的化工原料和战略物资,用于制造聚酯(可进一步生产涤纶、饮料瓶、薄膜)、炸药、乙二醛,并可作防冻剂、增塑剂、水力流体和溶剂等。煤制乙二醇即以煤代替石油乙烯生产乙二醇,开创了乙二醇生产新的原料来源,其工业示范于2009年被列入石化振兴规划。由于乙二醇市场成熟,价格较高,煤制乙二醇盈利前景良好。

    煤制乙二醇的竞争对手不仅包括国内的一体化石化企业,也包括中东地区以低价乙烷或者石脑油生产乙二醇的企业。未来几年里,我国对乙二醇的市场需求将稳步上升,煤制乙二醇的生产成本,工艺技术的可靠性,以及装置能否实现稳定运行将是决定其竞争力的关键。

    以煤为原料制备乙二醇,目前主要有三条工艺路线:直接法、烯烃法、草酸酯法,其中草酸酯法是目前国内受到关注最高的煤制乙二醇技术,通常所说的煤制乙二醇就是特指该工艺。目前国内宣布掌握煤制乙二醇技术的集合体主要包括:福建物构所、丹化集团、河南煤业集合体;天津大学、惠生工程、华本能源集合体;华东理工大学、上海浦景、淮化集团集合体;华谊集团等。此外还包括由日本高化学代理的宇部兴产、东华工程集合体。装置总投资包括煤气化、空分合成气净化、热电站(蒸汽和电力)、循环水站、除盐水站、乙二醇等一系列装置。

    煤制乙二醇工艺技术情况

    以煤为原料制备乙二醇,目前主要有三条工艺路线:

    1)直接法:以煤气化制取合成(CO+H2),再由合成气一步直接合成乙二醇。此技术的关键是催化剂的选择,在相当长的时期内难以实现工业化。

    2烯烃法:以煤为原料,通过气化、变换、净化及分离提纯后分别得到COH2,其中CO通过催化偶联合成及精制生产草酸酯,再经与H2进行加氢反应并通过精制后获得聚酯级乙二醇的过程。该工艺流程短,成本低,是目前国内受到关注最高的煤制乙二醇技术,通常所说的煤制乙二醇就是特指该工艺。

    3)草酸酯法:以煤为原料,通过气化、变换、净化及分离提纯后分别得到COH2,其中CO通过催化偶联合成及精制生产草酸酯,再经与H2进行加氢反应并通过精制后获得聚酯级乙二醇的过程。该工艺流程短,成本低,是目前国内受到关注最高的煤制乙二醇技术,通常所说的煤制乙二醇就是特指该工艺。

    此工艺最早是由美国联合石油公司DMFenton1966年提出,1978年日本宇部兴产公司进行了改进,选用2PdC催化剂,并通过反应条件下引亚硝酸酯,解决了原方法的腐蚀等问题,并提高了草酸酯的收率。该公司建成了一套6kta的草酸二丁酯的工业装置,初步实现了工业化,之后,宇部和美国UCC公司联合开发了常压气相合成草酸酯研究。

    国内从20世纪80年代也开始研究C0催化合成草酸酯及其衍生物产品如草酸、乙二醇的研究,其中中国科学院福建物质结构所走在技术的前沿。

    2005年开始,中科院福建物构所与金煤公司合作,建成300ta乙二醇中试装置和10000ta乙二醇工业化试验装置各一套。两套试验装置运行平稳,安全可靠。中国科学院主持的技术成果鉴定会全面考核考察了万吨工业试验装置,确认了工艺、设备和催化剂等方面技术经济指标的先进性、合理性,完全具备工业化放大的条件。该工业试验装置的平稳运行标志着羰化、加氢两步间接法制取乙二醇工艺已经成熟。这些完全是自主开发、技术创新的成果,它将引发乙二醇生产工艺历史性的革命。即将投产的金煤公司通辽一期20万吨/年乙二醇项目的实施正是基于上述试验装置所提供技术数据的基础上加以完善所形成的成套工艺技术。

    目前国内宣布掌握煤制乙二醇技术的集合体主要包括:福建物构所、丹化集团、河南煤业集合体;天津大学、惠生工程、华本能源集合体;华东理工大学、上海浦景、淮化集团集合体;华谊集团等。此外还包括由日本高化学代理的宇部兴产、东华工程集合体。

    煤制乙二醇技术的未来前景

    这项技术的前景很可观,因为中国作为煤炭资源丰富的国家,一直在研发煤炭路线的制乙二醇技术。作为现代煤化工五大示范之一,煤制乙二醇已在2009年被列入国家石化产业振兴与发展规划。  从国内的需求来说,我国的乙二醇缺口很大,严重依赖进口。据煤化工机构亚化咨询数据,2010年,中国的乙二醇生产能力400万吨,产量为240万吨,表观消费量904万吨,净进口量达664万吨,供应严重不足。相应地,乙二醇的市场价格也从20107月的6000/吨,强劲回升到20113月最高达10000/吨。  从发展的速度来说,煤制乙二醇发展可能是最快的。其一,相关技术相对成熟,可以推广;其二,在煤化工项目中,煤制乙二醇属于小项目,适宜推广。  同时国内也已经有大约5条生产线在做煤制乙二醇,大多数煤化工企业也支持这一技术的推广。其中惠生工程就认为,相比起煤质油、煤制烯烃方面动辄百亿的投资,现在120万吨级煤制乙二醇项目项目的整体投入在20-25亿元,相对于煤质油、煤制烯烃的投入金额要小的多。产业链也比后两者短,市场需求明确,推广起来会更容易。煤制乙二醇产业的发展,除了可以提升我国乙二醇的自给率,还将为煤化工行业的配套供应商如煤气化空分环保设备和水处理、泵/阀和仪表设备供应商等提供新的业务增长点。
    据不完全统计,目前规划中的煤制乙二醇项目产能超过300万吨,总投资超过500亿元。

    煤制乙二醇2013年进展

    2013年中国合成气经草酸酯路线制乙二醇项目已建成产能90万吨/年,其中大部分项目装置平均负荷不到80%,只有新疆天业5万吨/年电石炉尾气制乙二醇装置运行负荷超过90%,乙二醇优级品率超过92%。新疆天业正在建设二期20万吨/年乙二醇,计划2014年投产。

    经过两年多的努力,煤制乙二醇正在被下游聚酯化纤行业逐渐接受,20139月,浙江一家大型聚酯化纤企业公开称已经在批量使用煤制乙二醇用于聚酯生产,以30%左右的比例掺混在石化乙二醇中。

    中石化湖北化肥分公司20万吨/年合成气制乙二醇工业示范装置于201311月中交,采用中石化自主开发的合成气制乙二醇技术。中石化煤制乙二醇的运行表现和产品质量值得关注。预计2014年中国主要煤制乙二醇技术开发者和示范项目仍将继续努力提升装置负荷和产品质量,获得聚酯化纤行业更大程度的认可。

    煤制天然气工艺技术和加工过程

    传统的煤制天然气技术是以煤炭为原料,气化生产合成气,经净化和转化以后,在催化剂的作用下发生甲烷化反应,生产热值符合规定的替代天然气(Substitute Natural Gas),也被称为煤气化转化技术。此技术需要的设备较多,投资较高,但技术非常成熟,甲烷转化率高,技术复杂度略低,因此应用更加广泛,是煤制天然气中的主流工艺。煤制天然气与煤制其他能源产品相比,能量效率高,单位热值水耗低。
    从工艺技术和加工过程可分为“一步法”和“两步法”两种。
    (1)“一步法”煤制天然气技术
    “一步法”煤制天然气技术就是以煤为原料直接合成甲烷,从而得到煤制天然气的方法,又称“蓝气技术”。该技术是将煤粉和催化剂充分混合后送人反应器,与水蒸气在一个反应器中同时发生气化和甲烷化反应,气化反应所需的热量刚好由甲烷化反应所放出的热量提供。反应生成的CH4和CO2混合气从顶部离开反应器进入一个旋风分离器,分离出混合气中夹带的固体颗粒,然后进入一个气体净化器,脱除其中的硫,最后分离出CO2得到煤制合成天然气(SNG)。煤灰由反应器下部流出,在一个专门设备中和催化剂进行分离,分离的催化剂返回煤仓继续循环使用。
    蓝气技术的特点是在一个反应器中催化3种反映:气化反应、水煤气变换反应、甲烷化反应,难点是催化剂的分离。
    (2)“两步法”煤制天然气技术
    “二步法”是先将煤转化成合成气(H2和CO),然后再进行甲烷化得到SNG的方法。从煤转化为SNG需要经历几个步骤:
    ①气化:在一定压力(3~4 MPa)和温度(1000~1300℃)下,煤与氧气和过热水蒸气的混合物发生气化反应生成富含H2和CO的煤气。
    ②变换冷却:煤气通过部分变换反应将H2和CO体积比调整为3:l。所用催化剂为耐硫的钴钼催化剂,操作温度为200~500℃。然后再将高温变换气冷却至约40℃。
    ③净化(低温甲醇洗):在-17~40℃下,利用甲醇对H2S和CO2优良的吸收性能,脱除变换气中的H2S和CO2,得到净化气。H2S可以通过克劳斯反应转化为单质硫。
    ④甲烷合成:在一定温度(250~675℃)、压力(2.3~3.2MPa)和镍基催化剂存下,碳氧化物(CO+ CO2)与H2在甲烷化反应器中生成甲烷合成反应,得到SNG。
    ⑤干燥压缩:出甲烷化装置的SNG通过干燥(三甘醇脱水撬),脱水至适当露点温度(取决于冬季最低温度),再压缩达到管线所要求的压力。
    另外,通过煤气水分离,分离出煤气水中焦油和中油,利用酚氨回收装置回收绝大部分的粗酚和氨,得到了高附加值的产品,降低废水处理难度。

    煤制天然气的市场前景和发展

    发展煤制天然气,是一条解决我国能源供应问题的有效途径。 我国在能源结构上的特点是缺油、少气、富煤,天然气资源人均占有率还不到世界平均水平的10%,但近5年平均增速达17.6%,预计十二五期间,天然气占一次能源消费的比重将由目前4%上升到8%。在快速增长的需求面前,天然气供应缺口较大。近年来,我国加大了天然气进口力度,沿海多个液化天然气(LNG)项目已经投产。根据目前国际上大宗商品的发展趋势,一旦中国对某种大宗商品大量进口,其价格必定飙升。尽管由于暂时的需求下降以及页岩气大量发现,国际天然气价格出现了下调,但可以预见,这种现象不会持久。我国的天然气产业发展还需要立足自身,扩大资源供给。 我国煤炭资源丰富,发展煤基清洁能源,是一条解决能源供应问题的有效途径。但煤炭消费中最重要的问题是如何做到清洁化利用。如果实现了煤炭的清洁利用,不但能满足我国快速增长的能源需求,还能大大减少温室气体的排放和对环境的污染。 目前,围绕发展煤基清洁能源,出现了煤制油、煤制天然气(SNG)、煤化工(醇醚燃料)等各种方案。比较起来,煤制气是其中最为现实的路径选择。它具有几大明显的优势。 首先是清洁。煤制气可以使煤炭清洁利用成为现实。其过程中的耗水量和二氧化碳排放在各种煤化工中处于低端。更为重要的是,在这个过程中,二氧化碳的集中生产,非常便于集中捕获封存或加以利用,从而解决二氧化碳分散排放时不便捕捉的难题。其产品天然气本身就是一种清洁能源,燃烧过程中几乎不排放有害气体。 其次是高效。由于比较陈旧的能源转换和使用方式,目前我国的能源效率总体比较低,单位GDP能耗是世界平均水平的3-4倍,是美国、日本等发达国家的6-8倍。我国提高能效的空间非常大,有专家预计,通过降低单位GDP能耗,完全可以在不增加能源消耗的情况下使GDP翻一番。利用集成方式发展煤制天然气,对煤炭的转化利用进行全生命周期管理,可以极大提高能源转换效率和使用效率。集成风电、太阳能发电等多种新能源和可再生能源,既可用作生产过程中制氢的能量来源,也可在终端集成使用;在终端大力推广分布式能源使用方式,集成气、水、电、热等管网,将不同品位的热能充分利用,从而使全生命周期的能效达到80%以上。 再次是便捷。我国煤炭产区主要位于山西、内蒙古等中西部省区,而能源消耗主要在东南沿海等经济活跃地区,产需的不平衡造成煤炭资源异地大搬家。前不久京藏高速公路大堵车,让人们意识到了煤炭运输带来的困扰,其实这一情况早已存在并愈演愈烈,却一直没有好的应对之策。如果发展煤制天然气,可以将西部丰饶的煤炭资源就地转化为天然气,并通过长距离管道输送到消费区域。改地面运输煤炭为地下输送气体,将使煤炭远距离运输带来的交通难题迎刃而解。 此外,煤制天然气的使用方式多样,不但可以广泛用于工业用和民用,而且对于发电和交通这两个我国最大的用能领域,将起到非常好的替代作用。我国目前直接燃煤发电占很大比例,改用天然气发电能在一定程度上提高能效。交通则是未来增长最快的用能领域,急速增长的汽车如果都用石油作为燃料,不仅将造成石油供应紧张,而且温室气体排放也难以承受。用液化天然气作为汽车燃料相比石油而言,具有环保、经济、安全等优点。煤制天然气完全可以作为汽车用气的重要来源。

    煤制天然气

    煤制天然气通常指采用已开采原煤,经过气化工艺来制造合成天然气(Synthetic Natural Gas, SNG)。在实践中,业界往往把煤地下气化(亦称为地下采煤,Underground Coal Gasification, UCG)也作为煤制天然气的一种。全世界已投产的工业级煤制天然气装置较少。而受益于丰富的煤炭资源,中国的煤制天然气在规划产能层面规模列世界之最。


    煤制甲醇工业发展现状分析

    摘要

    由煤制甲醇生产技术成熟、成本低,对我国能源结构调整、缓解石油供需矛盾具有重要意义。促进甲醇下游产品的开发是拉动甲醉需求的关键环节,应该大力发展甲醇燃料和甲醉制烯烃项目,以煤制甲醇装置的大型化是发展目标。

    关键词:煤化工;甲醉;低碳烯烃;燃料

    1 由煤炭生产甲醇的意义

    我国是煤炭资源丰富的国家,然而在煤炭生产、使用和运输过程中也给环境带来了诸多危害。为减少煤炭对环境造成的负面影响,采用合理的生产工艺是非常必要的。煤电联产是一条途径,洁净煤技术和煤化工技术也为人们日益关注。本世纪世界煤化工发展的主流方向是发展煤炭洁净利用技术,它包括气化技术、合成燃料技术(包括醇燃料和烃燃料)及多联产工艺技术等。其中采用煤制甲醇技术较为成熟,有较好的发展前景,而且随着甲醇下游工艺的研究不断深入,如由甲醇制备低碳烯烃工艺等,市场对甲醇的需求必将越来越多,该工艺的生产能力也会逐渐提高。

    甲醇 在 常 温常压下是易挥发和易燃的无色液体,具有酒精气味,比水轻。甲醇蒸汽与空气能形成爆炸性混合物,它是一种用途广泛的基本有机化工原料,在世界发达国家,其产量仅次于乙烯、丙烯和苯。目前我国的生产能力为35 kt/a,世界范围的产量己经超过3 200 kt/al')。甲醇主要用于制造甲醛、氯甲烷、甲胺、醋配、丙烯酸甲酷、对苯二甲酸二甲酷、甲基叔丁基醚等一系列有机化工产品,产品品种达到百余种,是大有发展的一碳化学产品。甲醇还是一种性能良好的液体燃料,可用作环保燃料。另外它在化学、医药、轻工、纺织等行业有着广泛的用途,己成为世界大宗化工产品之一。随着我国环保意识的加强,对甲基叔丁基醚的需求也会增加,而且毅基合成醋酸、甲醇燃料电池、直接用作机动车辆的燃料、合成烯烃等先进技术的推广也会推动甲醇的消费,其应用前景必将更加广泛。在过去的5年中,世界甲醇消耗的平均年增长率为3.7%,中国甲醇消耗的平均年增长率为19.3%['1,可见由煤制甲醇及其下游产品的前景十分可观。可以预见在今后相当长的一段时间内甲醇的产量和消费量会持续增长。

    甲醇可以由多种原料通过多种途径制取,天然气、各种煤、轻质油、重质油和液化石必威贴吧等都是生产甲醇的重要原料。据统计,国内甲醇生产原料来源石油占55.2%,煤占30.0%,天然气占14.8%121,我国是个缺油、少气、煤炭资源丰富的国家,目前由于石油安全问题,我国己经采取措施节约石油消耗,因而煤制甲醇工艺仍是国内中、长期新建甲醇项目的首选。国内甲醇项目主要由原来合成氨企业通过一些技术改造和技术引进而建成的,这些企业在一定程度上受原料煤的价格控制。如果煤炭企业在煤炭生产基地建设甲醇装置,在完成煤炭开采的同时进行深加工,无疑是进一步做大做强煤炭企业的途径。

    2 煤制甲醇工艺发展现状

    甲醇的工业化生产最初是1923年BASF公司采用Zn-Cr催化剂合成的,合成压力为30 MPa,规模为300 t/a。到上世纪60,70年代,Lurgi开发出活性更高的催化剂低压生产甲醇,ICI公司研制出Cu-Zn-Cr催化剂低压合成甲醇工艺,合成压力仅为10 MPa,使生产过程中的能耗大大降低。目前世界上中、低压法合成甲醇的典型工艺是Lurgi和ICI公司的技术,这些技术己经占据了主导地位。其它还有托普索、凯洛洛、三菱瓦斯等公司的低压法工艺。

    煤 制 甲醇 工艺主要包括造气、压缩、合成和粗甲醇精制等4个工序。造气采用鲁奇高压气化炉,使用纯氧气化剂,煤气经冷却脱出焦油、脱硫和二氧化碳制得组成为H:和CO的合成气。煤气化制合成气的好处是可以脱除气态硫等污染物,是煤洁净利用的关键所在。

    压缩 合 成 气经过换热、冷却、压缩至10M Pa进入反应器。合成甲醇的反应器为冷激式绝热反应器和列管式等温反应器。在反应器中获得的粗甲醇需要采用精馏塔精制。

    我 国 甲醇 生产起于二十世纪50年代,当时吉化、兰化、太化等企业先后从前苏联引进高压合成甲醇工艺,建成了数套以煤为原料的甲醇生产装置,规模均在300 t/a左右。60,70年代在合成氨的基础上进一步中压联醇工艺。70年代四川维尼纶厂和齐鲁石化公司分别引进了ICI和Lurgi公司低压合成甲醇技术,建成了以乙炔尾气和渣油为原料的甲醇生产装置。之后我国自行开发了适合于低压合成甲醇的催化剂,年产10万t以下的生产装置已经国产化。但与国外技术相比,无论工艺技术还是设备加工制造还有一定差距。目前我国甲醇生产以中小型联醇装置为主,年产万吨以下的生产企业的总生产能力约占全国总生产能力的一半。国内自行设计和引进的中型甲醇装置均未形成经济规模。

    目前中国甲醇生产装置近200套,规模在20万t/a的仅2套,10万t/a级以上规模的有9套,5一10万Va(不含10万t/a)有15套,其余均为5万t/a以下。受制气工艺限制,单系列年产50万t煤制甲醇在国内属大型装置。而世界甲醇生产以大型化为主,目前全世界甲醇生产能力已达3 862万t/a,其中50家企业能力大于30万t/a的装置合计生产能力达到3051.2万t/a,50 万t煤制甲醇在世界上属中等规模(4]0

    以煤 制 甲 醇的大型现代化生产技术成熟,但需投入较大的资金。国外学者和企业家们一般认为汽油与煤的比价超过10:1时,煤制甲醇在经济上就具备了条件,而且煤制甲醇的生产规模越大,产品的生产成本越低。国内甲醇建设规模发展趋势是大型化,选择50万t/a规模投资约需18亿元,理想建设周期需3年,建设工期长。但从对甲醇的潜在需求量看,大规模的具有核心竞争力的甲醇企业仍有较大发展空间,而产量低的小型装置的命运不容乐观。

    当前所要解决的问题是应该充分利用原有以煤.为原料的中小合成氨企业的资源、技术力量和设备联产甲醇,在可能的情况下引进更加先进的技术提高单套装置的生产能力。煤一甲醇联产非常适于在煤炭储量丰富的地区建厂,如内蒙、青海、山西、辽宁等地,省去煤炭运输环节。如重庆与日本合资80万t甲醇、山东充州矿务局50万t甲醇、永城煤电50万t甲醇等项目已经在设计或建设中。一些化肥企业已经涉足煤炭开采,包揽了从原料煤的生产到甲醇的生产。煤炭企业自身应该在原有开采煤炭的技术力量的基础上,进一步拓宽深加工渠道,以此获得更大的收益。

    3 甲醇下游产品的开发进展

    近几年甲醇的下游产品在房地产、建材、室内装修等行业快速发展和增长,其增长率接近20%。然而由于甲醇是化工原料,不是最终产品,仅靠下游衍生产品增长不会出现甲醇爆发性增长,积极开发甲醇燃料和甲醇制烯烃是更好的出路。

    甲醇 燃 料 是中国能源结构向多元化发展的重要方向之一。甲醇作为汽车发动机燃料主要有3种方式:纯甲醇燃烧(即称为m loo发动机)、甲醇与汽油混合或甲醇与柴油混合分别用于汽油机和柴油机。

    由于甲醇价格仅是汽油的一半,全甲醇新式发动机的推广可大大降低汽车燃料成本。另外甲醇燃料不__仅可以替代汽油,而且其汽车尾气排放量比汽油和柴油更低,对环境也更有利。随着汽车工业发展中国汽车保有量不断增加,该市场远远超过甲醇化学品市场。

    我国 甲 醇 作为车用燃料的研究始于上世纪80年代初,虽然起步较晚,但发展迅速,很多科研院校、所和省市地区做了大量工作。尤其在甲醇汽油掺烧方面,如M15,M 20,M 50,M 85及纯甲醇ml oo等甲醇燃料进行了大量的试验,取得较满意的结果。中国科学院工程热物理所和环境化学研究所[51对m loo甲醇燃料在点燃式发动机进行应用研究证明其动力

    性不比汽油差。除了m loo燃料消耗量由于热值低而比汽油耗量多60%外,其他方面的性能和各部件的可靠性都与汽油机基本相似。在汽车尾气排放方面回,甲醇燃料的常规排放,均优于汽油;在非常规排放方面,未燃甲醇含量较大,但在大气中的反应性很弱,造成的大气污染较小。甲醇和甲醛排放物通过催化净化器处理后可降低到汽油燃料水平。以甲醇为燃

    料需对密封件和燃油系统零件采取适当的措施以增强材料的适应性,如采用高强度、三耐(耐腐蚀、耐高温、耐磨)的纳米复合材料。对低温起动困难问题可采取辅助的起动措施解决。除了发动机的动力性、材料的腐蚀性需要考虑之外,还要考虑使用毒性、醇油互溶性、溶胀性和运营使用的经济性。甲醇是单一化合物,不致癌,而汽油是多种烃类的混合物,含有一些强致癌物,因此只要使用得当,甲醇作为燃料是安全的。甲醇与水可按任何比例互溶,但汽油与甲醇在室温范围内不能按任何比例互溶,因此原料甲醇中含水量要尽可能少。另外可通过加入助溶剂增加醇油互溶。要解决运营使用的经济性问题就需要在降低甲醇的生产成本方面努力。

    以甲醇为原料制取烃类始于美国美孚公司,该公司于1985年投产。由于烯烃是甲醇制汽油反应的中间产物,所以甲醇制汽油技术的成功开发推动了后来甲醇制烯烃(MTO)、甲醇制丙烯(MTP)等工艺的开发。以甲醇为代表的含氧有机物为原料生产乙烯和丙烯为主的低碳烯烃工艺有国外的MTO工艺、MTP工艺和中科院大连化物所的DMTO工艺。这些工艺的原料基本相同,只是催化剂各有特色,目的产品不同。这些工艺都是将含氧有机物催化转化为低碳烯烃。如美国UOP公司与挪威Hydro公司的甲醇制烯烃工艺、中国科学院大连化学物理研究所的合成气经由二甲醚制低碳烯烃工艺、美国鲁奇公司的甲醇制丙烯工艺等。其中UOP,H ydro公司的甲醇制烯烃工艺、Lurgi公司的甲醇制丙烯工艺在未来的二三年内有望实现工业化。几种国际领先的甲醇制烯烃工艺有对于煤基原料生产甲醇的MTO工艺或MTP工艺会有更好的市场竞争力。同时也可使我国乙烯工业生产工艺和原料多元化,使我国的能源结构更为合理,确保国家的能源安全。

    4 结语

    在我国发展甲醇及其后续产品任重而道远,无论是以煤炭为原料的合成工艺技术及装备方面,还是在取代汽油燃料、制备低碳烯烃方面都需要科技工作者的不懈努力。对于煤炭企业而言,已经拥有了足够的实力开采煤矿,今后应该在煤炭的深加工方面做更多的努力,可以在自主研发的基础之上,有效借助外力共同推动煤化工的加速发展。从技术的角度讲,洁净煤气化技术正蓬勃发展,随着甲醇制烯烃和作为车用燃料技术的不断成熟,对甲醇的需求也会增加。要使甲醇的生产成本降低,可从以下几方面着手:一是在煤矿产地建甲醇装置;二是随着我国自主知识产权的新技术的应用,无需引进国外先进技术与装备;三是装置的大型化。当然政府应给甲醇生产企业和使用者以优惠政策使其具有市场竞争力,才能使甲醇生产获得更为迅速地发展。然而国内甲醇项目过热情况己引起国家有关部门的重视。目前国内大大小小在建甲醇项目年产能力超过500万t,加上已经形成的产能,3一5年内将会形成1000万t的生产能力,但是具有核心竞争力的大型甲醇企业仍会有较大发展空间。


    煤制甲醇工艺

    气化
    a)煤浆制备
    由煤运系统送来的原料煤干基(<25mm)或焦送至煤贮斗,经称重给料机控制输送量送入棒磨机,加入一定量的水,物料在棒磨机中进行湿法磨煤。为了控制煤浆粘度及保持煤浆的稳定性加入添加剂,为了调整煤浆的PH值,加入碱液。出棒磨机的煤浆浓度约65%,排入磨煤机出口槽,经出口槽泵加压后送至气化工段煤浆槽。煤浆制备首先要将煤焦磨细,再制备成约65%的煤浆。磨煤采用湿法,可防止粉尘飞扬,环境好。用于煤浆气化的磨机现在有两种,棒磨机与球磨机;棒磨机与球磨机相比,棒磨机磨出的煤浆粒度均匀,筛下物少。煤浆制备能力需和气化炉相匹配,本项目拟选用三台棒磨机,单台磨机处理干煤量4353t/h,可满足60t/a甲醇的需要。
    为了降低煤浆粘度,使煤浆具有良好的流动性,需加入添加剂,初步选择木质磺酸类添加剂。
    煤浆气化需调整浆的PH值在68,可用稀氨水或碱液,稀氨水易挥发出氨,氨气对人体有害,污染空气,故本项目拟采用碱液调整煤浆的PH值,碱液初步采用42%的浓度。
    为了节约水源,净化排出的含少量甲醇的废水及甲醇精馏废水均可作为磨浆水
    b)气化
    在本工段,煤浆与氧进行部分氧化反应制得粗合成气。
    煤浆由煤浆槽经煤浆加压泵加压后连同空分送来的高压氧通过烧咀进入气化炉,在气化炉