煤气化产物制甲醇技术及甲醇前景

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1、煤气化产物制甲醇技术及前景邓正根，符植，刘康，李斌，黄玉玺中国矿业大学化工学院江苏徐州2011摘要：Formorethan100years,productionoftowngaswasbasedoncarbonizationofcoal.Anactiveresearcheffortlaidthebasisofascientificunderstandingoftheprinciplesofcoalgasificationandledtothedevelopmentofadvancedprocesse

2、s.——Coalgasification:W.E.H.King随着化石燃料储量的减少和燃烧化石燃料导致的全球气候问题加剧,寻求一种可再生的石油替代品引起了全球性的关注。而甲醇作为一种较为环保的燃料也得到的不错的认可，还有其的来源十分广泛，较容易制得因而也成为未来世界石油的替代品之一。煤气化制甲醇是一种十分便捷，产量很多和成本相对比较低得制取甲醇方式，因而煤气化制甲醇已成为各国重视的对象，也成为甲醇合成行业较受欢迎的制取方式，是目前合成甲醇最有前景的方法之一。本文主要是煤气化制甲醇的工艺和甲醇对当今世

3、界的影响及它的重要性和对其前景的探讨。关键词:甲醇燃料、煤气化、直接甲醇燃料电池甲醇是最简单的饱和一元醇，也叫甲基醇，俗名木醇、木精，分子式CH3OH。是一种无色、透明、易燃、易挥发的液体，列有酒精味。甲醇作为新时代的新型能源，其地位越来越受到国际的重视。自第一次世界石油危机后，鉴于木制甲醇曾经作为车用燃料，许多国家开始重新关切甲醇作为石油的替代燃料。很多科学家和发表的相关文章及论文，还有许多公司为甲醇作为石油的替代燃料项目成立了相关研究所及基金会等很多机构。例如1975年瑞典成立国家级的瑞典甲醇开

4、发公司（SMAB）、1978年美国纯甲醇汽车进行广泛测试、1979联邦德国组织了1000多辆然醇汽车投入使用、1989年全球甲醇业者于美国成立甲醇机构——甲醇学院（MI）和甲醇基金会。还有如今我国对甲醇投资生产力度加大，甲醇掺杂于汽油中在我国得到广泛应用。下面将对甲醇的用途及煤气化产物制甲醇的工艺进行分析：一、用途甲醇的用途很广泛，是基础的有机化工原料和优质燃料。主要应用于精细化工，塑料等领域，用于制造甲醛，醋酸、氯甲烷、甲氨、硫酸二甲酯等多种有机产品，也是农药、医药的重要原料之一。甲醇在深加工后可

5、作为一种新型清洁燃料，也加入汽油掺烧。1、甲醇氧化制甲醛甲醛还用来制取丁二醇、乌洛托品等近一百种下游产品。2、甲醇氨化制甲胺一、二、三甲胺用于农药、医药、染料方面或用作有机原料中间体。3、甲醇羰基化制醋酸由甲醇和一氧化碳在低压下羰基合成制醋酸，其总量占世界醋酸生产能力的50%以上。4、甲醇酯化可生产各种酯类化合物。5、甲醇脱氢制甲酸甲酯。甲酸甲酯是有机合成原料，可用于制甲酰胺、二甲基甲酰胺等。6、甲酸制甲基叔丁基醚（MTBE）。MTBE具有较好的调和特性，从环保和发动机操作两方面考虑，均被认为是汽油

6、最好的改良剂，MTBE被列入世界上50种基本化工产品之一，每吨MTBE约需消耗0.4吨甲醇，因此可望成为今后甲醇消费的大市场。7、甲醇用作燃料。甲醇掺烧汽油，在北美和西欧已合法化，在我国，四川省已出台M15的地方标准，山西省全甲醇汽车已研制成功，并在山西省全面试点。全甲醇汽车开始批量，计划在山西和安徽省推广使用。8、其他甲基微生物发酵制造甲醇蛋白。此外还可用作防漆剂、除锈剂等。二、煤气化制甲醇对于甲醇的制取有很多方式，如通过煤的气化制取甲醇、天然气转化来制取甲醇或从石油中制取等方式制得甲醇。下面我们

7、主要来讲如何通过煤气化制取甲醇这种方式，因为是当今国际普遍采用的方式，也因为煤制甲醇所得到的产率很高。煤气化制甲醇，主要是通过煤气化的产物来合成甲醇。煤气化制甲醇的简单工艺流程如下图1示：合成脱硫脱碳变换气化原料煤精制粗甲醇甲醇空分装置图1煤气化制甲醇工艺流程图Fig1Themethanolsynthesisprocesscoalgasification1、气化这过程是原料煤进行煤浆制备即是将原料煤在加入一定量的水，物料在棒磨机中进行湿法磨煤，得到的煤浆与氧进行部分氧化反应制得粗合成气。此过程用到加

8、压鲁奇气化法（图2）。它是以纯氧或富氧空气和水蒸气混合气为气化剂，采用固定床块状煤由炉顶定时加入，在气化炉中同时进行碳与氧的燃烧放热反应和与水蒸气的气化吸热反应2、变换此过程是将气化得来的产物的CO部分变换成H2图2lurgi加压气化炉Fig2lurgipressurizedgasifier3、脱硫脱碳脱硫脱碳主要是进行低温甲醇洗，此工段采用低温甲醇洗工艺脱除变换气中CO2、全部硫化物、其它杂质和H2O。现在我们主要对合成这一工段进行详细分析：4、甲醇合成煤浆由煤浆槽