焦炉煤气制甲醇及其污染防治研究进展.pdf

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1、第45卷第11期化工技术与开发Vol.45No.112016年11月Technology&DevelopmentofChemicalIndustryNov.2016环保与三废利用焦炉煤气制甲醇及其污染防治研究进展吴代金，孔德顺（六盘水师范学院化学与化学工程系，贵州六盘水553004）摘要：本文简述了焦炉煤气制甲醇的工艺及其带来的环境问题，并提出了解决这些问题的办法。关键词：焦炉煤气；甲醇；环境问题；经济效益中图分类号：X784文献标识码：A文章编号：1671-9905(2016)11-0044-02国家统计局数据显示，2014年中国焦

2、炭产量达氧化碳、氢气、一氧化碳通入反应器经过层层工序，[1]47980万t，2015年为44778万t，同比下降6.5%。并且控制适当的碳氢比、温度和压力，同时加入各一方面是环境污染问题，全国多地焦企停产限产，种催化剂而制得。其主反应如下：另一方面是国内钢铁产量下滑，焦炭需求减弱。环CO+2H2→CH3OH境污染问题已经迫在眉睫，足以影响一个产业的兴CO2+3H2→CH3OH+H2O[2-4]衰。炼焦产生的大量焦炉煤气用来制备甲醇，不CO2+H2→CO+H2O失为一条增加经济效益的综合利用途径，更符合了表1焦炉煤气主要成分当前绿色、循

3、环、可持续发展的理念。组分CO2H2CON2CH4O2CnHm体积分数/%1.2~2.554~595.5~73~523~280.3~0.71.5~3六盘水作为我国重要的能源化工和煤炭生产基地，为当地的首钢水城钢铁（集团）有限公司提供1.2工艺流程了丰富的优质焦炭，而在炼焦过程中产生的大量焦炼焦产生的焦炉煤气要先通过预处理，稳压后炉煤气，一直得不到较好的利用，普遍作为民用生活才能装入储罐。首先将压力加到约2.5MPa后对气燃料，经济附加值低。事实上焦炉煤气作为重要的体进行压缩和净化[9]，净化是为了除去炼焦过程产二次能源，还可用于发电、

4、制氢、制备甲醇等，其中制生的废气和废料[10]，其中的HS、PhH、N、NH和焦223[5]备甲醇的工艺流程最为成熟，经济附加值也最高。油不仅会影响甲醇的制备，而且还会导致催化剂中自2003年10月我国第一个焦炉煤气制甲醇项目在毒[11]。净化按照湿法脱硫和精脱硫顺序来进行[12]。[6]云南曲靖投产以来，全国各地相继建立大大小小净化完毕后，利用催化转化剂和合成转化剂使CH4的焦炉煤气制甲醇产品线，技术日趋成熟，工艺流和CnHm转化为CO、H2、CO2；适当的碳氢比决定合程自动化水平较高，但不可忽视的是，在制备甲醇成甲醇的产量[13]

5、，所以必须控制好碳的进入量。将的工艺流程中也存在着环境污染的问题。气体压缩到约5.3MPa并通入甲醇合成工段中反应1焦炉煤气制甲醇工艺流程转化氧气1.1焦炉煤气的组成焦炉煤气气柜湿法脱硫焦炉气压精脱硫转化焦炉煤气是煤在隔绝空气中干馏到500~600℃[7]精甲醇外售甲醇甲醇精馏甲醇合成合成气压缩分解出来的，其主要成分为二氧化碳、氢气、一氧驰放化碳、氮气、甲烷、氧气，还有少部分的硫化氢、苯、驰放燃料气[8]图1焦炉煤气制备甲醇工艺流程萘、噻吩类和焦油，具体组成见表1。甲醇是将二基金项目：六盘水市煤系固体废弃物资源化利用创新团队（5202

6、0-2016-05-01-02）；2013年地方高校国家级大学生创新创业训练计划项目（201310977003）通信联系人：孔德顺，（1974-），男，山东临沂人，教授，主要从事工业固体废弃物资源化利用研究收稿日期：2016-09-16第11期吴代金等：焦炉煤气制甲醇及其污染防治研究进展45得到粗甲醇，最后在甲醇精馏工段得到精甲醇。焦2.3固体废弃物污染[14]炉煤气制备甲醇工艺流程见图1。焦炉煤气制备甲醇时，各个工段都会产生固体2工艺流程中产生的环境问题废物，如脱硫工段排放的脱硫剂为氧化铁、氧化锰、氧化锌，催化转化工段排放的催化转化

7、剂和铁钼转2.1对人体及大气的危害[20]化触媒，甲醇合成工段排放的铜、锌、铬催化剂-12.1.1脱硫工段和转化工段等。以六盘水某化工公司20万t·a甲醇生产线除了脱硫工段和转化工段产生的CO、H2，还有为例，可估算的废弃物产量见表2。此类高危废弃来自焦炉煤气中的烟尘和SO2。CO无色、无味，故物如随意露天堆放，会和地表水、雨水反应产生有毒易被忽略而导致中毒，重度中毒可致死。H2与空气性和腐蚀性物质，污染水体和土壤。表2主要催化剂消耗量混合形成爆炸混合物，遇明火、高热极易燃烧爆炸，氧化铁氧化铁锰铁钼加转化脱萘并能与氟、氯等发生强烈的化

8、学反应。烟尘主要成名称粗脱硫锌脱脱硫氢催化催化吸附分为二氧化硅、氧化铝、氧化铁、氧化钙和未经燃烧剂硫剂剂剂剂剂的碳微粒，除了降低能见度外，还会引发各种呼吸道3首次填装量/m7211212410627324疾病。SO为无色