煤制甲醇讲解
煤制甲醇工艺原理
煤制甲醇工艺原理煤制甲醇是一种重要的能源转化和化学品生产技术，通过煤炭转化为高附加值的甲醇产品。
其工艺原理主要包括煤气化、合成气制甲醇、甲醇的纯化和后处理等几个重要步骤。
首先是煤气化过程。
煤气化是指将煤炭在一定的氧量和蒸汽量的条件下进行高温热解的过程，生成一种高能焦炉气或合成气产品。
煤气化通常采用两类主要工艺，即固定床煤气化和流化床煤气化。
其中，流化床煤气化是目前广泛应用的技术，其基本原理是利用高温下的气固两相流体化特性，通过气体对固体颗粒形成悬浮状态，并通过气体流动将固体颗粒高速带动，使之具有流体特性。
这个过程能够有效地将固体煤转化为可燃的合成气。
其次是合成气制甲醇过程。
合成气制甲醇是利用煤气化产品中的合成气（一氧化碳和氢气的混合物）为原料，通过甲醇合成催化剂进行甲醇合成的过程。
甲醇合成催化剂通常是复杂的金属化合物，如铜和锌等。
甲醇合成反应是一个复杂的多步反应过程，其中一氧化碳和二氧化碳在合成气中被还原形成甲醇，并伴随着其他副反应，如甲醇的醚化和醋酸化等。
此外，合成气中的温度、压力、催化剂的选择和反应条件的控制等都对甲醇的产率和选择性有重要影响。
然后是甲醇的纯化过程。
由于合成气制甲醇过程中的产物中还含有一些杂质气体和液体，所以需要对甲醇进行纯化。
甲醇的纯化主要是通过蒸汽重整和吸附等技术进行。
蒸汽重整是利用蒸汽和甲醇的物理性质差异，通过分馏的方式将杂质去除，得到纯净的甲醇。
吸附则是利用吸附剂对甲醇和杂质进行选择性吸附分离，达到纯化的目的。
最后是甲醇的后处理过程。
甲醇的后处理主要是对甲醇进行脱水、脱硫和脱氮等处理，以满足不同应用领域对甲醇纯度和纯净度的要求。
其中，脱水是通过蒸汽和分馏等方式将甲醇中的水分去除；脱硫和脱氮则是通过吸附剂和脱硫剂将甲醇中的硫和氮等杂质去除。
这些后处理步骤能够提高甲醇的纯度和质量，以满足不同工业和化学领域的需求。
总结起来，煤制甲醇工艺的原理是通过煤气化将煤炭转化为合成气，然后将合成气经催化反应制得甲醇，最后通过纯化和后处理等步骤得到高纯度的甲醇产品。
煤制甲醇主要生产工艺技术
煤制甲醇主要生产工艺技术一、煤制甲醇的背景随着能源需求的不断增加和环境污染问题的严重性，寻找可再生能源和清洁能源的途径变得越来越重要。
煤炭作为我国主要的能源来源之一，其利用率和清洁化程度一直是研究的重点。
煤制甲醇技术作为一种重要的清洁能源技术，具有巨大的潜力和应用前景。
二、煤制甲醇的工艺流程煤制甲醇主要通过煤的气化和合成气的制备，再经过催化剂的作用将合成气转化为甲醇。
具体的工艺流程如下：1. 煤的气化：将煤通过高温和高压的条件下与氧气或水蒸气反应，生成合成气。
合成气主要由一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2）和氢气（H2）组成。
2. 合成气净化：合成气中的杂质如硫化物、氨、氯化物等需要进行深度净化，以保证催化剂的使用寿命和甲醇产品的质量。
3. 合成气的制备：净化后的合成气需要进行改性，使其符合甲醇合成的要求。
常用的改性方法有调节CO和H2的比例、调节反应温度和压力等。
4. 催化剂反应：将合成气经过催化剂床层，催化剂将合成气中的CO和CO2转化为甲醇。
常用的催化剂有铜基催化剂、锌基催化剂和铝基催化剂等。
5. 甲醇的分离和提纯：将催化剂反应产生的含甲醇气体进行冷却，使甲醇液体凝结出来，并经过蒸馏等工艺进行提纯，得到高纯度的甲醇产品。
三、煤制甲醇工艺技术的特点1. 煤制甲醇工艺技术可以充分利用煤炭资源，降低对石油和天然气等化石能源的依赖程度，具有可持续发展的优势。
2. 煤制甲醇工艺技术可以减少二氧化碳的排放，具有较好的环境效益。
煤炭气化过程中产生的二氧化碳可以进行回收利用，用于其他工业过程或注入地下储层。
3. 煤制甲醇工艺技术具有较高的能源转化效率，可实现综合利用。
合成气不仅可以制备甲醇，还可以用于生产合成油、合成烃等化工产品，提高资源的综合利用效率。
4. 煤制甲醇工艺技术具有灵活性和适应性强的特点，可以根据不同的煤种和气化条件进行调整和优化，适用于不同规模和地域的生产。
5. 煤制甲醇工艺技术对催化剂的要求较高，催化剂的选择和设计对工艺的效果和经济性有重要影响。
煤制甲醇工艺讲解
煤制甲醇工艺讲解煤制甲醇是一种利用煤炭、天然气等化石燃料制取甲醇的方法，是实现能源与化工的高效利用的重要途径之一。
该方法具有能源资源利用率高、生产成本低、生产过程环保等优势，广泛应用于工业领域。
煤制甲醇的工艺主要分为以下几个步骤：1. 煤炭气化煤炭气化是将煤炭在高温高压下转化为一种称为合成气的气体。
这个过程需要使用一台气化炉并加热煤炭以达到高温，同时将高纯度的氧气注入炉中，与煤炭反应产生合成气体。
合成气主要由一氧化碳、二氧化碳和氢气组成，是后续合成甲醇的关键中间体。
2. 合成气净化由于气化产生的合成气中含有大量的杂质和硫化物等有害物质，因此需要进行净化。
这个过程需要通过一系列的净化设备进行处理，包括吸附、压缩、脱硫、脱水等。
净化后的合成气达到甲醇合成反应所需要的纯度。
3. 合成甲醇经过气化和净化的合成气被送入甲醇合成反应器中，与催化剂进行反应，使其转化为甲醇。
一般情况下，该反应需要使用高压反应器和催化剂，以促进反应速率。
合成甲醇反应的催化剂主要是金属氧化物，如铜和锌等金属。
4. 甲醇精制由于合成甲醇中仍含有一些杂质和不纯物质，需要进行精制以满足工业化使用的要求。
这个过程需要进行蒸馏、吸附、液体-液体提取等精细化学处理，以去除其余杂质并提高甲醇的纯度。
煤制甲醇的工艺具有明显的优势。
其中，一方面是因为煤炭是中国最重要的能源资源之一，利用其制造劲醇可以减少对进口石油的依赖；另一方面，由于煤制甲醇技术比较成熟，可以通过优化工艺流程、提高合成气纯度等方法来降低生产成本；此外，煤制甲醇还可以使煤炭等化石能源资源得到更好的利用，促进能源和环境的可持续发展。
煤制甲醇工艺与设备
煤制甲醇工艺与设备1. 煤制甲醇工艺概述煤制甲醇是一种重要的化工工艺，通过将煤炭进行气化反应，得到合成气，再经过一系列的转化和加氢反应，最终生成甲醇。
煤制甲醇工艺具有独特的技术优势和环境优势，被广泛应用于煤炭资源转化利用领域。
2. 煤制甲醇工艺流程煤制甲醇的主要工艺流程包括煤气化、合成气净化、甲醇合成和甲醇精制等步骤。
下面将对每个步骤进行详细介绍。
2.1 煤气化煤气化是将煤炭在高温和高压条件下与氧气或水蒸气进行反应，生成合成气的过程。
煤气化可以采用固定床气化、移动床气化、流化床气化等不同的技术。
煤气化反应需要一定的催化剂和反应器设备。
2.2 合成气净化合成气净化是将从煤气化反应中获得的合成气进行净化处理，以去除其中的固体颗粒物、硫化物、氮氧化物等杂质。
常用的净化方法包括吸附、吸收、膜分离等。
合成气净化可以提高甲醇合成催化剂的使用寿命，减少甲醇合成过程中的催化剂中毒。
2.3 甲醇合成甲醇合成是煤制甲醇工艺的核心步骤，通过将合成气在合成催化剂的催化作用下发生甲醇合成反应，生成甲醇产品。
甲醇合成反应可采用高压法和低压法两种不同的工艺路线。
常用的甲醇合成催化剂有铜锌催化剂、铝锌催化剂等。
2.4 甲醇精制甲醇精制是将合成甲醇中的杂质，如水、碳酸物、甲醇酯等进行去除，以提高甲醇的纯度。
甲醇精制可以采用蒸馏、吸附、结晶等不同的技术。
甲醇精制过程对设备的材料和设备结构有较高的要求。
3. 煤制甲醇设备煤制甲醇设备包括煤气化设备、合成气净化设备、甲醇合成设备和甲醇精制设备等。
以下将对这些设备进行简要介绍。
3.1 煤气化设备煤气化设备主要包括气化炉、气化反应器和催化剂等。
气化炉是煤气化反应的核心设备，可采用固定床气化炉、移动床气化炉或流化床气化炉等不同类型。
气化反应器是进行气化反应的容器，需要具备高温、高压和耐腐蚀等特性。
3.2 合成气净化设备合成气净化设备主要包括净化塔、吸附剂和脱硫设备等。
净化塔用于对合成气进行固体颗粒物的去除，吸附剂用于吸附合成气中的硫化物和氮氧化物，脱硫设备用于去除合成气中的硫化物。
煤制甲醇原理
煤制甲醇原理
煤制甲醇是一种重要的化学工业过程，其原理是通过将煤进行加热、气化和合成反应，将煤中的碳氢化合物转化为甲醇。
具体的步骤如下：
1. 煤的热分解：将煤在高温下进行热分解，产生一系列的气体和液体产物，其中包括可燃气体、焦炭和煤焦油。
2. 煤气化反应：将产生的可燃气体（主要是一氧化碳和氢气）与水蒸气进行反应。
这个过程称为煤气化，主要是通过添加水蒸气来调节气化反应的产物比例，并增加氢气的产量。
这个步骤通常在高温和高压下进行。
3. 合成甲醇：将产生的气体混合物经过一系列的催化反应，将一氧化碳和二氧化碳转化为甲醇。
这个过程通常使用一种称为铜催化剂的催化剂来进行。
在合成甲醇的过程中，可以发生一些副反应，产生其他化合物，如甲烷、硫化氢等。
为了提高甲醇的产量和纯度，需要对反应过程进行优化和控制。
此外，还可以通过对甲醇进行加工处理，以得到其他有机化合物和化工产品。
煤制甲醇是一种传统的能源转化方式，具有一定的环境和能源效益问题。
随着新能源技术的发展，煤制甲醇正在逐渐被替代或改进。
煤制甲醇主要生产工艺技术
煤制甲醇主要生产工艺技术煤炭是一种重要的能源资源，而甲醇则是一种重要的化工原料。
煤制甲醇技术是利用煤炭资源来生产甲醇的一种工艺，它具有资源丰富、成本低廉的优势，因此备受关注。
本文将介绍煤制甲醇的主要生产工艺技术。
1. 煤气化工艺煤制甲醇的第一步是将煤炭进行气化。
煤气化是指将煤炭在高温、高压或有催化剂的条件下进行热解、气化反应，生成合成气。
合成气主要由一氧化碳（CO）、氢气（H2）和少量的二氧化碳（CO2）组成。
煤炭气化可以采用多种方法，如固定床气化、流化床气化、喷射床气化等。
其中，固定床气化是最常用的方法，它具有设备简单、操作稳定等优点。
2. 合成气净化合成气中含有一些杂质，如硫化氢（H2S）、氨（NH3）、苯（C6H6）等。
这些杂质会影响后续催化反应的效果，因此需要对合成气进行净化处理。
净化的方法主要包括吸附、洗涤、催化转化等。
吸附是最常用的方法，可以利用吸附剂吸附杂质，将其去除。
3. 合成气变换合成气变换是将一氧化碳和二氧化碳转化为甲醇的关键步骤。
这一步通常使用催化剂进行，常用的催化剂有铜、锌、铝等金属催化剂。
在高温、高压的条件下，通过氢化反应将一氧化碳和二氧化碳转化为甲醇。
这个过程是一个复杂的化学反应，需要合适的反应条件和催化剂才能实现高效的转化。
4. 甲醇的分离和纯化在合成气变换后，产生的反应产物中含有甲醇、水、一氧化碳、二氧化碳等组分。
为了得到高纯度的甲醇产品，需要对反应产物进行分离和纯化。
分离的方法主要包括蒸馏、吸附、萃取等，通过这些方法可以将甲醇与其他组分进行分离。
纯化的方法则是进一步提高甲醇的纯度，常用的方法有蒸汽压降结晶法、萃取法等。
5. 甲醇的储存和运输甲醇生产后需要进行储存和运输。
甲醇具有易挥发、易燃的特性，因此在储存和运输过程中需要注意安全。
常见的储存方式有地下储罐、罐车，运输方式有管道运输、铁路运输和公路运输等。
总结煤制甲醇是一种利用煤炭资源生产甲醇的重要工艺。
它的主要生产工艺技术包括煤气化、合成气净化、合成气变换、甲醇的分离和纯化以及甲醇的储存和运输。
煤制甲醇工艺流程
煤制甲醇工艺流程
煤制甲醇是一种重要的化工产品，其生产工艺流程对于提高甲醇产率、降低生产成本具有重要意义。
煤制甲醇工艺流程通常包括煤气化、合成气净化、甲醇合成等环节，下面将对煤制甲醇工艺流程进行详细介绍。
首先是煤气化环节，煤气化是将煤转化为一种可用于合成气生产的气体混合物的过程。
煤在高温、高压和缺氧条件下，通过化学反应生成一种含有一氧化碳和氢气的气体混合物，即合成气。
煤气化过程一般分为干燥、气化和净化三个阶段，其中干燥和气化是煤气化的关键环节。
接下来是合成气净化环节，合成气中含有大量的杂质气体，如二氧化碳、硫化氢等，需要进行净化处理。
合成气净化的目的是去除杂质气体，提高合成气的纯度，以满足甲醇合成的要求。
合成气净化通常包括除尘、脱硫、脱氮等步骤，通过这些处理，可以使合成气中的杂质气体得到有效去除。
最后是甲醇合成环节，甲醇合成是利用合成气进行催化反应生成甲醇的过程。
甲醇合成反应一般采用铜锌催化剂，通过一系列催
化反应将一氧化碳和氢气转化为甲醇。
甲醇合成反应是一个复杂的化学过程，需要控制好反应条件和催化剂的选择，以提高甲醇的产率和纯度。
总的来说，煤制甲醇工艺流程包括煤气化、合成气净化和甲醇合成三个主要环节，每个环节都有其独特的工艺条件和操作要求。
通过合理设计和优化工艺流程，可以提高甲醇的产率，降低生产成本，促进煤制甲醇工艺的发展和应用。
希望本文对煤制甲醇工艺流程有所帮助，谢谢阅读。
煤制甲醇的四个工艺过程
煤制甲醇的四个工艺过程煤制甲醇是指利用煤作为原料，通过化学反应将其转化为甲醇的过程。
煤是一种丰富的化石燃料资源，其主要成分是碳、氢、氧、氮和硫等元素。
煤制甲醇的工艺过程主要包括煤气化、气体净化、甲醇合成和甲醇精制四个步骤。
下面将详细介绍这四个工艺过程。
1. 煤气化煤气化是将煤在高温下进行化学反应，将其转化为气体燃料和化工原料的过程。
该过程主要通过两种方法进行：一种是氧气气化，即利用氧气在高温下与煤发生反应，产生合成气和焦炭；另一种是空气气化，即利用空气氧化煤，产生气化气和灰渣。
气化产物中的合成气是煤制甲醇的重要原料，它主要由一氧化碳、二氧化碳、氢气和甲烷等组成。
2. 气体净化气体净化是将煤气化产生的合成气进行净化处理，去除其中的杂质和有害物质的过程。
合成气中的杂质主要包括硫化物、氨、焦油、灰尘等。
这些杂质会对催化剂产生毒性影响，降低甲醇合成的效果。
因此，在甲醇合成之前，需要对合成气进行精细处理和净化。
这一过程主要通过吸附、洗涤、除尘和脱硫等方法进行。
3. 甲醇合成甲醇合成是将净化后的合成气进行化学反应，将一氧化碳和氢气转化为甲醇的过程。
该过程主要通过催化剂催化进行，常用的催化剂包括铜锌基和锌铬基等。
在反应过程中，一氧化碳和氢气在催化剂的作用下发生反应，生成甲醇。
甲醇是一种无色、可燃液体，可以作为燃料、溶剂和化学原料等。
甲醇合成反应具有一定的热力学和动力学特征，需要在适宜的温度、压力和催化剂条件下进行。
4. 甲醇精制甲醇精制是将合成甲醇进行分离和提纯的过程。
在甲醇合成反应中，会生成一些副反应产物和杂质，如二甲醚、水、硫化物等。
这些物质会对甲醇的质量和纯度产生影响，因此需要进行精制处理。
通常采用蒸馏、萃取、吸附、冷却等技术进行甲醇的分离和提纯。
通过这些工艺，可以使甲醇的纯度达到工业要求，并满足不同行业的使用需求。
总结起来，煤制甲醇的四个工艺过程包括煤气化、气体净化、甲醇合成和甲醇精制。
这些过程对于制备高质量的甲醇至关重要，可以充分利用煤资源，实现清洁能源的生产和利用。
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德士古水煤浆气化工艺特点
• 水煤浆进料简单可靠，气化炉结构简单， 有利于稳定操作
• 工艺灵活，合成气质量高，产品气可适用 于化工合成、制氢和联合循环发电
小结
• GSP工艺的气化炉是水冷壁和急冷相结合，吸 取了Shell和Texaco的优点，粗煤气最终经二 级文丘里冷却除尘等，工艺流程新颖,生产控制 也简明合理，扬长避短，先进可行。建设工程 量也比Shell小，估计工期在30个月左右，有 独到之处。但缺乏工业化的业绩。
• 航天炉气化工艺和GSP有点类似。
煤大致可分为：褐煤、烟煤和无烟煤。 煤的组成：固定碳、水分、灰分、挥发分、以 及少量的硫、磷。
单位重量燃料燃烧时放出的热量称为发 热量，人为规定以每公斤发热量7000千卡的 煤作为标准煤，并以此标准折算耗煤量。
新员工培训
气化 目前商业运行的主流气化技术
水煤浆
TEXACO（GE） 在美国EASTMAN 化工 83年
• 碳转化率高达98%以上 • 调节比大、负荷变换简单
德士古水煤浆技术概况
• 对环境污染较小，三废处理较方便 • 德士古工艺对煤种有较强的选择性，最适宜气
化煤种为低灰分、低灰熔点的年轻烟煤 • 氧耗较高 • 工艺烧嘴使用寿命不长，一般约2个月就需停
炉更换
磨煤工艺流程
气化工艺流程
灰水处理 工艺流程
小结
• Shell工艺技术先进（气化部分），但综合前端 制粉、加压进料，空分的送氮量以及后端耐硫 变换的补加蒸汽，节能效果乃至工艺技术的先 进性要大打折扣，工程实施技术要求高、难度 大，施工周期相对长，试生产到正常连续生产 的磨合期相对较长。
• 对下游为甲醇产品的气化装置，采用CO2作为 煤粉的加压输送介质，在CO2减压时会产生干 冰。
GSP煤气化工艺流程简图
小结
• GE- Texaco工艺气化指标比干法气化差些， 煤耗、氧耗等主要指标均高，分别约高出10% 和15%，但其工艺配置、流程简洁，专有设备 台件少，系统设备国产化率高达90%，而且国 内已经有过引进消化吸收的工程开发，积累了 建设和生产管理的经验，建成投产后很快能达 标生产。
多元料浆气化技术
气化装置采用西北化工研究院的多元料浆 加压气化技术，以水煤浆和纯氧为原料，气化 压力为6.5MPa(G)，反应温度大约（1320℃） 有效气成份（CO+H2）高达80%左右，该工艺 对煤种的适应范围较宽 • 碳转化率最高可达98%；煤气中甲烷含量低，
工艺流程简图
GSP粉煤气化工艺
• GSP 工艺技术由前民主德国的德意志燃料研 究所(German Fuel Institute) 开发, 始于上世 纪70 年代末。最初目的是用高灰分褐煤生产 民用煤气
• 1979年在弗来堡(Freiburg) 分别建立了一套 3MW 和5MW中试装置
• 1984 年, 在黑水泵市的劳柏格(Laubag) 电厂 建立了一套130MW 冷壁炉的商业化装置, 原 料处理能力为30t/h
在美国Cool-water IGCC 84年 四喷嘴 在山东兖矿国泰 化工 95年
粉煤
Shell 在荷兰DEMKOLEC IGCC 94年 GSP 在德国黑水泵市 IGCC 84年
德士古水煤浆技术概况
德士古（Texaco）公司由重油气化工艺启发，于 1948年提出水煤浆气化工艺
第一套中试装置于1948年在洛杉矶孟特培罗实 验室建成，规模1.5吨煤/天
1994
荷兰 电厂
新员工培训
壳牌粉煤气化工艺 SCGP
2001
湖南 洞氮
2010
全国建 成19套
2012
全世界 共有22 套
壳牌粉煤气化工艺 SCGP
• Shell干煤气化技术的关键设备是气化炉、气 体冷却器（废热锅炉）和陶器
• Shell干煤气化技术优点： 膜式水冷壁设计（以渣抗渣）及烧嘴寿命长 决定气化炉坚固耐用，烧嘴寿命可达到3年 碳转化率高（大于99%） 氧气和煤的消耗低 原料的高灵活性（操作温度1500—1700度） 有利于环境保护
新员工培训
2012年7月23日
新员工培训
• 煤气化净化中心所属装置
煤气化 净化中心
气化
变换
净化
硫 回收
制 冷压 缩机
什么是煤？
煤是古代植物埋藏在地下经历了复杂的生物化 学和物理化学变化逐渐形成的固体可燃性矿产，一 种固体可燃有机岩，主要由植物遗体经生物化学作 用，埋藏后再经地质作用转变而成。俗称煤炭。
壳牌粉煤气化工艺流程简图
多喷嘴对置式水煤浆气化
九五国家重点科技攻关项目“新型多喷嘴对置式水煤浆 气化技术”，由华东理工大学、兖矿鲁南化肥厂、天辰化学 工程公司共同承担，并于2000年10月通过国家石油和化学 工业局考核和鉴定
十五国家（863）重大课题“新型水煤浆气化技术” 在鲁南建成1150吨煤/日多喷嘴对置式气化炉，配套 24万吨甲醇/年和71.8MW联合发电装置，由兖矿集 团公司、华东理工大学共同承担，并于2005年12月、 2006年1月通过国家石化协会考核和鉴定
• 缺点是煤种选择上要注意内水低些，以使煤浆 浓度＞60%；灰融点不超过1320℃，以使运行 周期更长。
小结
• 华东理工的对置式四喷嘴气化工艺技术，属国 内自主开发技术，在消化吸收GE-TEXACO工 艺的基础上，加以改进创新，克服了GETEXACO气化技术的弱点及弊端，有利于气化 系统长周期稳定运行；该工艺流程简洁，没有 专有设备，系统设备国产化率高达95%。到目 前为止，工艺烧嘴的结构、材质及使用寿命日 趋完善， 并且积累了大量的建设和生产管理经 验。
多喷嘴对置式水煤浆气化
• 工艺流程与德士古水煤浆气化技术相似，在气化炉、 灰水处理装置上进行了改进
• 气化炉：上部水平对置4个喷嘴，高效雾化+撞击三相 混合好，气化反应完全,转化率高，多喷嘴使气化炉 负荷调节范围大，有利于装置的大型化
• 激冷室：增加多层横相分隔器，破除泡沫，减少灰水 夹带
• 灰水处理：三级/四级闪蒸；换热器改为蒸发热水塔， 不易堵塞