煤制甲醇生產工藝范文

導語：如何才能寫好一篇煤制甲醇生產工藝，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關鍵詞：甲醇 精餾 工藝特點 運行 總結

山西天浩化工股份有限公司（簡稱天浩公司）10萬噸/年甲醇項目采用焦爐煤氣轉化合成氣制取甲醇工藝，是山東兗礦集團在山立投資建設的一個集環保、節能為一體，具有良好社會經濟效益的項目。該項目充分利用金暉100萬噸/年焦化廠輔產的焦爐煤氣，采用賽鼎工程有限公司（原化學工業第二設計院）專利技術“換熱式焦爐煤氣加壓催化部分氧化法制取合成氣工藝”（專利號為0116056·X），通過部分工藝革新轉化合成氣制取甲醇。2006年4月開工建設，2008年4月，采用三塔精餾工藝，一次投料成功，生產出優級甲醇產品。

在工業生產中，對精甲醇的質量和純度要求非常嚴格，優質甲醇的指標具體體現在沸程短、純度高、穩定性好并且有機雜質含量極少等方面 ，天浩公司采取三塔精餾工藝，縮短了甲醇采出周期，保證了產品質量。

一、工藝原理

利用甲醇混合液中的各個組分在相同溫度和壓力下相對揮發度的不同，經過多次簡單蒸餾的組合，通過多次加熱汽化、多次部分冷凝的化工操作，將其中的雜質除去，最后得到的是近乎純態的精甲醇產品。

甲醇合成過程中，由于催化劑選擇性的限制，且受合成條件（溫度、壓力、合成氣組成等）的影響，在產生甲醇的同時，還伴隨著一系列的副反應，造成粗甲醇中除水以外，還包含有醛、酮、醚、酸、烷烴等雜質及少量的羰基鐵、催化劑粉末。為脫除雜質以獲得高純度的精甲醇，通常采用精餾的方式按照不同的工藝指標進行合理操作。

二、 工藝流程

（一）預塔

由粗甲醇泵來的粗甲醇經預熱器加熱至65℃左右，送入預塔中上部。預塔底由0.5MPa蒸汽經熱虹吸式再沸器提供熱量。汽化后的甲醇蒸汽經過預塔冷凝器大部分冷凝下來回收至預塔回流槽，再由預塔回流泵打至塔頂回流。

預塔冷凝器未冷凝的部分低沸點組分及不凝氣經過預塔第二冷卻器冷卻至40℃，將其中絕大部分甲醇回收，不凝氣經預塔壓力調節閥通過排放槽放空。為了防止粗甲醇中微量酸性物質腐蝕塔內件及促進胺類和羰基物的分解，在預塔前加入質量分數為1～5%的燒堿液，調節預后甲醇pH值8～9。

（二）加壓塔

脫除掉輕組分后的預后甲醇，經預后甲醇泵提壓，通過預后第一預熱器及預后第二預熱器預熱后送至加壓塔。加壓塔塔底才用0.5MPa蒸汽經熱虹吸式再沸器提供熱量。塔頂甲醇蒸汽進入常壓塔再沸器作為常壓塔的塔底熱源，甲醇蒸汽本身被冷凝后匯集至加壓塔回流槽，然后一部分由加壓塔回流泵加壓后回流，其余部分作為產品經精甲醇冷卻器冷卻至≤40℃進入精甲醇槽。

（三）常壓塔

由加壓塔塔底排出的甲醇溶液減壓后經預后第一加熱器送至常壓塔。常壓塔塔底再沸器利用加壓塔塔頂蒸汽作為熱源，被汽化后的甲醇蒸汽經常壓塔冷凝器冷卻至≤40℃，汽液混合物進入常壓塔回流槽，甲醇液體經回流泵加壓，一部分作為回流送入常壓塔頂部，其余部分作為產品送往精甲醇槽。

由于理論和實際成分的差異，造成實際指標控制也有不同程度的調整。以下兩表分別為三塔設計理論指標和實際操作數據對照

表1 三塔設計數據

表2 三塔實際數據

三、主要工藝特點

相對于傳統雙塔精餾，三塔流程有著以下三個方面鮮明的特點和優點：

（一）回收余熱降低成本

（1）蒸汽余熱利用。

常壓塔再沸器利用加壓塔塔頂蒸汽作為熱源，將進入常壓塔的甲醇液體不斷蒸發；同時，常壓塔塔釜又被用作加壓塔的塔頂冷凝器，加壓塔塔頂蒸汽被冷凝回收至加壓塔回流槽。此操作稱為雙效蒸發模式。

（2）蒸汽冷凝液余熱利用。

經預塔再沸器及加壓塔再沸器換熱后的水蒸汽，冷凝后依次進入預后第二加熱器和粗甲醇預熱器，分別對甲醇進行預熱，回收了蒸汽冷凝液的余熱。

（二）提高了甲醇質量

在加壓塔，甲醇分壓的提高，有利于甲醇精餾的進行，使得精甲醇質量大大提高，不僅其中雜質含量減少許多，而且精甲醇的高錳酸鉀值有很大提高，穩定性大大增強。

（三）提高了回收率

三塔放空氣及各回流槽放空氣，經放空總管匯集至排放槽，經脫鹽水鼓泡吸收，達到一定濃度后，回收至粗甲醇槽，重新精餾。

四、生產中出現的問題及處理辦法

（1）精甲醇氧化性不合格

在實際操作中，有時會出現精甲醇氧化性不合格，導致高錳酸鉀值偏低的情況，分析后得知主要是因為粗甲醇中輕組分雜質含量偏高，預塔餾分及雜醇餾分采出少，采出溫度高，回流比小等原因造成。經過工藝調整，并適當加大了預塔用堿量，取得了良好的效果。

（2）精甲醇水分含量超標

在生產過程中，還出現過因常壓塔采出水分含量不合格，致使精甲醇中間槽水分跑高。原因分析為：在生產中，個別班組一味追求增高精甲醇產量，降低甲醇單耗，加大采出，減小了回流，回流比下降，重組分上移，加上分析不及時，造成采出的不合格品進入精甲醇中間槽。

為避免這種狀況的發生，必須保證足夠的回流比及常壓塔進料量，嚴格控制進料板溫度與進料溫度一致，一旦發現進料板溫度跑高現象，立即減少采出，增加回流，甚至采用全回流操作；并且在分析結果未檢出前將常壓塔回采，當溫度指標恢復，分析確認正常后再采出。

（3）常壓塔超壓

由于循環水設計能力限制，水壓達不到0.35MPa，所以經常會出現常壓塔超壓，放空管冒汽現象，特別是夏季，尤為嚴重，在無法提高水壓的情況下，經常對水冷器進行清洗，并且減少常壓塔的負荷，將負荷向加壓塔傾斜，緩解了常壓塔超壓現象。

（4）常壓塔冷凝器內漏，導致常壓塔采出長時間不合格

由于頻繁的清洗水冷器，加上循環水加藥過量，冷凝器列管腐蝕嚴重，導致開車過程中，常壓塔采出長時間不合格，經過取樣分析綜合判斷，確定常壓塔冷凝器內漏，在屢次焊補后，向公司申請，更換為不銹鋼列管冷凝器，解決了后顧之憂。

本流程通過三年多的運行實踐，實現了最高班產128噸，最高日產363噸的生產水平，大大超過了100kt/a的設計能力。并且，精甲醇的各項指標均符合國際優等品標準，純度大于99.99%，酸度（以 HCOOH計） 0.0008，殘液中甲醇含量小于0.01%，其它各項指標均達到了設計水平。

五、結論

在甲醇生產過程中，三塔精餾流程作為一種成熟的生產工藝，經過天浩公司近四年穩定運行，暴露的問題已逐步解決，針對從安裝、試車直至滿負荷生產遇到的各種意外情況，建議同類型廠家注意如下幾點：

（1）在安裝過程中，仔細排查，如發現不利于生產的項目，要及時聯系設計院進行整改，以免去試車過程中不必要的麻煩。

（2）試車前要抓好職工的培訓工作，在培訓期間就掌握好三塔精餾工藝操作技術，這樣才能為試開車打下良好的基礎。

（3）在開車過程中，升溫要緩慢，蒸汽投用前要排凈系統中積水，防止液擊。

（4）當首次分析合格，不要急于采出，要堅持兩次分析合格在采出產品。

（5）甲醇精餾的所有換熱設備要定期查漏，因為生產過程中設備內漏會頻繁出現。

（6）在生產過程中，嚴禁粗甲醇緩沖槽及加壓塔超壓。

總之，在甲醇生產過程中，精餾系統氣液平衡的控制相當重要，生產單位基本是按照原始設計中的物料衡算、熱量衡算進行操作的，加上化工生產的連續性、系統性，必須抓好工藝指標的控制。

（作者單位：山西天浩化工股份有限公司）

參考文獻：

[1]王正烈，周亞平.物理化學上冊[M]，高等教育出版社，2005（4）：271-275

[2]孫希瑾，陳建娟，秦嶺.大型填料塔液體分布器的設計應用[J]，石油化工設計，2002（1）：10-15

篇2

1984年美國聯碳公司(UCC)成功開發出磷酸硅鋁分子篩催化劑SAPO－34，利用該催化劑可將甲醇轉化成乙烯和丙烯［1］。美國環球油品公司(UOP)與挪威海德魯公司(Hydro)合作，利用分子篩催化劑SAPO－34于1995年建成了第1套UOP/HydroMTO示范裝置。該裝置負荷為0．75t/d，產物乙烯/丙烯配比可調。2008年，UOP公司與法國道達爾公司(Total)合作，在比利時建設了1套10t/d的MTO示范裝置［1］。UOP公司基于上述示范裝置，開發了MTO工業化工藝包，向全球推廣其技術，但目前尚未見項目建設報道。國內開展MTO研究的單位主要有中科院大連化物所，其開發的甲醇制取低碳烯烴(DMTO)技術已經成功商業化運行，分別建成了包頭60萬t/a煤制烯烴項目和寧波禾元60萬t/aMTO項目，另有多個項目在建。另外，中國石化開發的SMTO技術在燕山石化建有1萬t/a的中試裝置，在中原石化建成20萬t/a的工業裝置，并規劃多個項目［5］。

2煤制PP裝置運行及建設情況

2．1運行情況目前國內建成的以煤、甲醇為初始原料制備PP的項目主要有:2010年8月投產的神華包頭MTO項目，產能為30萬t/a;2011年4月投產的神華寧煤MTP項目，產能為50萬t/a;2012年3月投產的大唐多倫MTP項目，產能為46萬t/a;2013年2月試車的寧波禾元MTO項目，產能為30萬t/a。其中神華包頭MTO項目和神寧集團MTP運行時間最長，目前已經穩定化運行，大唐多倫MTP項目尚未達到穩定運行的程度，寧波禾元的MTO項目完成試車運行。

2．1．1神華包頭煤制PP裝置神華包頭60萬t/a煤制烯烴項目于2011年1月商業化運行，其中PP，聚乙烯產能各為30萬t/a。該項目氣化裝置采用德士古水煤漿加壓氣化技術，氣化爐為7臺，生產階段為5開2備，氣化煤種采用包頭礦區和鄂爾多斯礦區出產的煤按一定比例摻混;MTO裝置采用大連化物所技術，流化床反應器由中國石化洛陽工程公司設計;PP裝置采用Dow化學的Unipol氣相流化床生產工藝［6］。

2．1．2寧波禾元甲醇制PP裝置寧波禾元60萬t/a甲醇制烯烴項目于2013年2月試車，現已進入商業化試生產階段，其中PP產能30萬t/a，乙二醇產能50萬t/a。甲醇原料主要進口自中東等國外地區。該項目PP裝置采用Basell公司Spheripol液相雙環管生產工藝，產品牌號為均聚拉絲料T30S。

2．1．3神華寧煤煤制PP裝置神華寧煤50萬t/a煤制烯烴項目于2011年4月試車，2012年1月商業化運行。該項目氣化裝置采用德國西門子GSP干煤粉加壓氣化技術，氣化爐為5臺，生產階段采用4開1備，氣化煤種采用寧東各礦區的精洗煤和塊煤按一定比例摻混;MTP裝置采用德國魯奇固定床甲醇制丙烯技術;PP裝置采用ABB公司的Novolen氣相工藝［7］，產品牌號有均聚拉絲料1102K、均聚注塑料1100N、共聚注塑料2440K及2500H。

2．1．4大唐多倫煤制PP裝置大唐多倫46萬t/a煤制烯烴項目氣化裝置采用殼牌干煤粉加壓氣化技術，氣化爐為3臺，生產階段采用2開1備，氣化煤種采用多倫礦區的褐煤;MTP裝置采用德國魯奇固定床甲醇制丙烯技術;PP裝置采用Daw化學的Unipol氣相流化床生產工藝［8］，裝置于2009年11月開車。

2．1．5中原石化甲醇制PP裝置中原石化20萬t/a甲醇制烯烴(乙烯/丙烯配比可調)項目于2011年10月建成，PP裝置產能為14萬t/a，采用中國石化自行設計的液相環管工藝，現生產牌號為T30S，裝置生產用甲醇購自河南煤業化工集團。

2．1．6煤制烯烴裝置運行效益我國現有的3套神華包頭、神華寧煤、大唐多倫煤制烯烴項目投資分別為170億元，178億元，180億元。與石油路線相比，用煤生產PP具有很大的成本優勢。以均聚拉絲料為例，市場價在11000～12000元/t，石腦油裂解的丙烯單價接近10000元/t，加上聚合階段的生產成本，石油路線的PP生產裝置效益很低;而以煤為原料時，PP生產成本在6000～7000元/t。可見，相比傳統石油路線，煤制烯烴生產成本較低，具有很好的經濟效益。

2．2建設情況

2．2．1在建及規劃項目與傳統的石油路線相比，以煤為原料制備烯烴在生產成本和原料來源上具有很大優勢。因此國內很多富煤地區在建及規劃煤制烯烴項目，以發展煤化工來帶動地區工業和經濟發展。表1和表2分別列出了現階段國內在建、規劃的煤經甲醇制烯烴項目的烯烴生產技術來源和PP設計產能情況。

2．2．2項目建設考慮因素發展煤制烯烴項目必須謹慎，不是所有富煤地區都適合發展煤制烯烴項目，需要綜合考慮以下方面的因素:(1)煤中氫碳質量比在0．2～0．8，而石油中氫碳比在1．0～2．0，因此煤制烯烴相比石油制烯烴需要大量的水作為原料，例如在煤氣化制備合成氣和合成變換階段(將H2和CO摩爾比調整為約2∶1)都需要水參與反應;另一方面，氣化和變換階段都產生CO2，其中大部分直接排放至大氣中，在煤制烯烴過程中，生產1t甲醇產生2tCO2，生產1t烯烴要產生6t的CO2氣體。(2)煤制烯烴項目投資巨大、風險高。60萬t/a的煤制烯烴項目從最初的氣化到最終的聚合總投資接近200億元，而采用石油路線的千萬噸煉油及百萬噸乙烯項目投資約300億元，因此就投資成本而言，煤制烯烴項目與石油路線相比投資過高;另一方面，煤制烯烴項目中的氣化及烯烴制備技術在工業化大規模應用方面仍有待提高，運行過程存在一定風險。(3)國內PP產能的增長速度大于市場需求的增長。2010年國內PP產能為969萬t，到2012年增長至1388萬t，2014年將達到1897萬t，年均增長232萬t;而2010年國內市場PP的表觀需求量為1510萬t，到2012年增長至1740萬t，年均增長115萬t。近幾年富煤省份紛紛規劃煤制烯烴項目，如果不進行合理規劃而任其盲目發展，可能會造成供大于求的局面。

3結束語

篇3

信息與資料

以“化”帶“焦”技術獲重大突破石理 (5)

C9餾分油工業應用難題獲解 (10)

美國Verdezyne公司驗證生物基己二酸生產工藝李雅麗（摘） (10)

中東石化將做大亞洲市場 (14)

UOP公司一種新型乙烯分離蒸餾塔在韓國首次工業應用李雅麗（摘） (19)

日本日揮／三菱合作建設新型丙烯生產工藝中試裝置李雅麗（摘） (19)

揚子石化環氧乙烷貯運站項目中交 (28)

神華寧煤400kt／a煤制二甲醚新工藝通過驗收石理 (33)

電子郵箱更改通知 (40)

在線清洗預膜技術在煉油裝置循環水場的應用龔秀紅 (41)

甲苯甲醇烷基化制對二甲苯及乙烯丙烯工藝 (44)

MTO專利跟蹤與分析 (44)

LyondellBasell創建“Trans4m”烯烴回收和轉化技術組合工藝李雅麗（摘） (54)

Total擬在華驗證甲醇制烯烴技術李雅麗（摘） (54)

項目評價

EO／EG裝置脫碳系統改造方案選擇及效果王忠良 卓平 (6)

380CST船用燃料油生產方案優化的探討王文濤 呂曉云 (11)

五效蒸發裝置不銹鋼管道失效分析與對策吳春其 (15)

市場研究

己二酸生產現狀與發展前景汪家銘 (20)

技術進步

裂解爐超高壓蒸汽品質的控制朱紀林 王哲 (24)

氣固流化床中靜電現象及其防控研究進展王安華 (29)

熔融結晶法從乙烯焦油中提取萘的研究李艷芳 曹祖賓 石薇薇 李太襯 劉井杰 (34)

化學纖維短纖維線密度測試方法比較徐旭峰 (37)

苯類有機廢氣生物處理的工業化試驗陳偉洪 (45)

常減壓裝置減壓深拔的工藝優化金麗萍 (49)

國內外行業發展動態

異戊烯醇合成與應用研究進展秦國明 秦技強 傅建松 姚本鎮 孫超 (55)

親水性腈綸技術與應用王雅珍 王海霞 曹孔明 (59)

無

三井化學尋求合作伙伴建設首套工業化CO2基甲醇裝置李雅麗（摘） (62)

基于碳交易的石化產業溫室氣體減排對策探究戚雁俊 (1)

項目評價

甲醇制丙烯的技術進展及經濟分析姚本鎮 徐澤輝 (7)

風險分析方法在估算投資項目預備費中的應用趙淑紅 鄭青 陸詩文 (12)

市場研究

2009年國內PTA市場綜述王海濱 (15)

聚乙烯醇產業發展的分析與思考陳一平 (19)

多用途聚乙二醇產品的市場和應用李濤 (24)

無

俄羅斯采用微生物法清除土壤水體原油污染石齊明 (18)

世界石化大會在奧地利維也納召開 (23)

日本開發麻瘋樹油加氫處理生產可再生柴油催化劑石齊明 (28)

大沽化工500kt／a苯乙烯項目投產 (44)

我國地層測試儀自主創新取得重大突破石齊明 (52)

技術進步

先進過程控制在芳烴連續重整裝置實證研究俞凱蓮 (29)

雙峰聚乙烯氣相反應器工藝技術優化柴霞敏 (34)

催化劑評價反應器緊固螺桿件受損原因分析張玉偉 (37)

芳烴聯合裝置的節能改造林華蓉 (41)

雙峰管材料結構與性能的核磁共振分析高道春 (45)

受阻胺型光穩定劑的合成工藝及其性能研究錢梁華 (49)

不可調式蒸汽噴射熱泵的運行優化胡鳳蓮 (53)

國內外行業發展動態

國外能源公司節能減排的經驗及啟示張友波 曾宏 李龍 (56)

管輸原油交接計量影響因素分析及對策馮建國 (60)

石化產業鏈綠色化發展與思考王大全 侯培民 (1)

項目評價

己二酸裝置實施CDM項目的實踐與技術分析徐天祝 張元禮 閆成旺 郭景龍 周禹君 (5)

甲苯甲醇烷基化制PX技術的開發優勢曹勁松 張軍民 許磊 劉中民 (8)

石化電廠鍋爐結渣及煤種優化試驗陳金泉 翁善勇 (11)

DCC重汽油結焦性評價產圣 (15)

信息與資料

延長石油油氣煤鹽綜合利用項目被確定為聯合國清潔煤技術示范和推廣項目李雅麗 (18)

全球乙二醇供應過剩已成定局李雅麗 (22)

中國石油石油化工研究院新型C2加氫催化劑完成中試石理 (29)

“環己酮肟氣相貝克曼重排新工藝工程化開發”項目通過鑒定石理 (29)

世界乙烯生產及技術發展趨勢郭珺 王玲玲 楊珊珊 魏壽祥 (59)

市場研究

跨國公司聚酯開發策略與中國企業的對策分析王安華 (19)

我國乙二醇的生產及市場分析崔小明 (23)

技術進步

利用廢催化劑鋁渣研制水處理劑吳平 (30)

干氣脫硫裝置腐蝕原因探析彭勇 (34)

全面預算管理系統在石化企業的應用秦莉莉 (37)

帶壓封堵技術在大孔徑管線上的應用王惠英 (41)

裂解爐汽包內部結構對蒸汽品質的影響謝忠偉 (44)

PET裝置負荷變化下質量調控方法沈愛兵 (48)

國內外行業發展動態

線性高分子材料改性與載體的選擇戚敏 (51)

環氧乙烷／乙二醇生產技術進展章洪良 (55)

我國EVA市場現狀及其發展戰略陳國康 陳銘 陸秋歡 (1)

增值稅轉型對石化企業的影響分析陳學琴 (5)

信息與資料

日本三菱人造絲公司收購Lucite國際公司李雅麗 (4)

制備丙烯新路線的專利劉玉娣（摘） (8)

科威特Equate石化公司進行乙二醇工業化生產劉玉娣（摘） (14)

三菱人造絲開發廢PMMA循環制取MMA新工藝李雅麗（摘） (19)

丹麥技術大學開發出一種計算機輔助催化劑設計方法李雅麗（摘） (23)

我國裂解C5烴的化工利用白爾錚 (27)

多產烯烴的流化催化裂化“Indmax FCC”工藝李雅麗（摘） (43)

日觸媒化學公司建中試裝置驗證新型環氧乙烷催化劑李雅麗（摘） (47)

印度擬建大型乙烯裂解裝置劉玉娣（摘） (62)

項目評價

石油勘探項目管理成熟度模糊綜合評價余曉鐘 張超 (9)

WSA工藝在酸性氣硫回收中的應用汪家銘 (15)

原油加工過程中硫分布的研究郁軍榮 (20)

市場研究

甲醇羰基化制甲酸甲酯工藝比較及市場分析李正西 王金梅 (24)

技術進步

PTA污水處理設施抗沖擊性的研究與改進沈強 (28)

聚苯乙烯在超臨界流體中的降解研究陳懷濤 臧春坤 (33)

555dtex／192f聚酯細旦工業絲的工藝研究馮潔 沈偉 于劍平 (36)

MTBE D005催化劑應用分析宣武 (40)

丁二烯裝置第二萃取精餾塔的改造李志華 (44)

洗衣機用抗菌聚丙烯專用料的研制曹軍 吳建東 沈鋒明 (48)

熱牽伸機組在線故障診斷系統的應用陸佩香 (52)

國內外行業發展動態

有色腈綸生產技術現狀及進展徐紹魁 馬正升 季春曉 黃翔宇 (55)

甲醇制烯烴技術及進展付宗燕 王廣勤 (59)

無

中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院 (F0002)

中國石化：上海石油化工股份有限公司環境保護中心 (F0003)

我國ABS樹脂生產現狀及發展趨勢蔣紀國 王奇 毛春屏 (1)

乙酸酐生產工藝的發展及比較李濤 (6)

石化企業發展與土地資源優化孫飛 (11)

信息與資料

廈門大學研制新型酯化反應催化劑石華 (5)

中科院生物基甘油加氫制備1，2-丙二醇技術通過鑒定石華 (10)

甘肅中科藥源鎳氫催化劑實現專業生產石華 (10)

生物丁醇開發進展劉玉娣（摘譯） (21)

裂解爐先進控制技術研究取得進展石華 (31)

中國石油“TMP技術”工業試驗成功石華 (45)

安徽淮南采用清華大學技術建設甲醇制丙烯生產裝置石玉 (49)

一種前景良好的新型分離技術劉玉娣（摘譯） (57)

項目評價

邊際分析法在油田經濟效益評價中的應用郭雪茹 (14)

石化行業固態產品生產經營的經濟分析唐未慶 (17)

高壓聚乙烯產量與開工率的相關性分析及應用盧方 (22)

市場研究

PBO纖維的發展與應用前景汪家銘 (26)

國內外高黏度聚酯的市場及發展前景宋芳 (32)

技術進步

3-甲基-1-丁烯的分離工藝研究秦技強 趙全聚 傅建松 (37)

降冰片烯的合成技術陳亞 潘凡峰 (42)

超高壓套管式冷卻器泄漏原因分析和對策徐輝 (46)

乙烯裂解爐燃燒器增設空氣預熱器的工業應用周玲娟 (50)

國內外行業發展動態

間二甲苯市場供需現狀及預測梁曉霏 (54)

廢水深度處理技術比較及其效能分析戚雁俊 吳國龍 鄭翔 (58)

篇4

關鍵詞：甲醇 甲醛 乙二醇 引發劑

一、引言

近年來，由于聚酯工業發展迅速，需求量增大，國內市場對乙二醇的需求保持高速增長的勢頭。有資料顯示，在我國的生產發展中，乙二醇的生產能力和增長速度都是十分迅猛的，但是生產中大量聚酯等工業的需求導致乙二醇仍然處于供不應求的局面，無法滿足我國當前生產市場發展的需要，因此進口量一直居高不下，并且逐年增加。實際上乙二醇的生產可以有幾種方法，其中甲醛、甲醇合成乙二醇的方法在生產中可以節約生產成本，加上通過甲醛三步合成法、甲醇二聚法制取合成乙二醇的材料簡單安全，因此甲醛、甲醇合成乙二醇的方法得到了大規模的推廣。

二、乙二醇合成發展及相關技術研究

目前我國的消費結構很大一部分用于生產聚酯，只有極少部分是對于目前乙二醇的表觀消費量已經增長到508.8萬噸，這一數據已經已超過美國而已經成為世界第一大乙二醇消費國，加上防凍液等5%的需求。預計2008年國內乙二醇總需求量約617萬噸，2010年約需要677萬噸。因此可以說，在這幾年，乙二醇在市場中的需要十分的巨大，但是目前來說我國的生產工藝跟國際水平相比還是有很大的差距的，其中的能耗和物耗都居高不下，針對這個問題，在進行技術的研究和實際的生產過程中，我們應采取積極地改進措施，讓能耗下降，降低制作成本，這樣可以極大的，增強產品的競爭力，這樣我國相關產品可以立足市場，從而改變國外產品充斥市場的現象。乙二醇的工業生產方法有環氧乙烷再水解法，乙烯氧化法。開發甲醇合成乙二醇路線，具有重要意義，可以形成以煤代油的生產局面，減少國際石油價格對該產業的影響。鑒于合成氣制甲醇技術和甲醇生產甲醛技術已經非常成熟，因而甲醇制甲醛再轉化為乙二醇的方案很有開發前景。日本原字能研究所大坂放射化學研究室發現了在過氧化氫存在下，從甲醇光誘發選擇性合成乙二醇的方法，乙二醇產率隨紫外光照射時間增加而增加。過氧化氫被紫外線分解成羥基很快和甲醇反應形成羥甲基，羥甲基迅速聚合成乙二醇。

1.傳統生產技術及現狀

1859年Wurtz首次將乙二醇二乙酸醋與氫氧化鉀反應制取乙二醇。后來又通過環氧乙烷直接水合制得乙二醇。到目前為止，環氧乙烷直接水合法依然是制作乙二醇的主要方法之一。水合法通常是將環氧乙烷與水混合，之后通過水解反應來進行。這樣的過程是放熱反應的，反應進行三十分鐘之后乙二醉水溶液在與進料換熱后離開水解反應器，然后通過降溫和降壓的工序再次進行蒸發。由于反應后的乙二醇水溶液中乙二醉的濃度較低，所以要提純，就必須要除掉大量的水分，這個過程能耗量十分的大，因此也是目前制作過程中的主要瓶頸和困難之一。在工業上通常采用能效蒸發，之后再進入精餾系統，在乙二醇塔塔頂得到純產品。塔釜為副產的三乙二醇、二乙二醇以及高分子量的聚乙二醇，送入后續各塔逐個回收處理D21。這樣的做法不足的地方是生產工藝設備多、能耗高、流程復雜，在制作的過程中生產的成倍大大提高。

2.以甲醛、甲醇合成乙二醇

美國Celanese公司在1982年開發了以甲醇和甲醛為原料，在引發劑的引發下縮合生成乙二醇的生產工藝。對于這樣的工藝，一經面世就引發了很多的追捧，這一工藝的特點十分突出，在制作過程中規避了很多麻煩的問題，同時生產中更加的安全可靠，這種方法工藝在制作的過程中，可通過萃取、蒸餾等分離方式將乙二醇分離，其他組分可循環利用。在生產中如果每消耗1mol有機過氧化物，那么，最多的情況能得到13ml的乙二醇。雖然這種方法存在很多的問題，但是相對于以前的方法，這種方法的優勢在于原料甲醇來源豐富，同時這種制作工藝中需要的材料是十分便宜的，因此能夠在實際的生產中，很好的控制好成本，因此能夠進行大規模的推廣，而不會有很高的成本。

3.甲醛三步合成法

后來美國杜邦公司和雪佛隆公司針對乙二醇的制作中需要的甲醛的制作和合成開發了新的技術，先后開發和改進了甲醛、合成氣三步合成法。這一方法制作簡單，得到了生產中大范圍的推廣。

4.甲醇二聚法

甲醇二聚合成EG一般是通過自由基反應來實現的。

對于這種方法，在日本已經有很多的研究是用甲醇和丙酮為原料，然后在進行制作實驗過程中加入鍺催化劑，實驗是在光線照射下在常溫常壓下，那么就可以反應生成EG的技術。如果使250-330mum的光照射就可以制作得到經甲基與四甲基乙二醇，之后再通過兩個經甲基自由基偶聯最終形成得到乙二醇。一般EG的選擇性可達80%。在進行實驗之后，在制作的過程中還生成大量的氫氣。EG的收率隨著光源強度的增加而增加，如果能使用激光光源，完全有可能實現工業化。甲醇二聚法的優點在于EG收率較高，甲醇價格便宜。如果生產規模較大，這條路線具有很大的吸引力。

在過氧化氫和叔丁醇摩爾比為0.64條件下，采用雙股同時滴加兩反應物的方式。改進后反應溫度可提高到15℃、繼續反應時間縮短到2h。凈化后，產率提高到92.5%，DTBP純度為99.6%。

三、結束語

利用甲醇甲醛合成乙二醇的方法較之以前的方法可以減少設備的投入，能源的消耗，而且原料來源廣泛，價格低廉，受國際石油價格影響較小。通過甲醛和甲醇來制作乙二醇，安全可靠，雖然仍然存在很多的問題，但是在實際的生產中，從成本和效果方面來看，這一技術都具有十分突出的功效，所以在實際的生產中值得大規模推廣。掌握該工藝必將對環境改善，市場價格穩定產生積極作用。

參考文獻

[1]張軍.天然氣路線合成乙二醇新技術[J].合成技術及應用.2004（02）.

[2]趙秀閣，呂興龍，趙紅鋼，朱毓群，肖文德.氣相法CO與亞硝酸甲酯偶聯合成草酸二甲酯用Pd/α-Al2O3催化劑的研究[J].催化學報.2004（02）.

篇5

近年來，中國煉焦、煤氣化制合成氨、甲醇等煤化工業呈現快速發展，煤炭液化、甲醇制烯烴、二甲醚、煤化工聯產等新型煤化工技術研究與工業化正在啟動發展。煤炭能源化工工業是今后20年的重要發展方向，引進和開發自主知識產權技術將成為中國煤化工業發展的重要支撐，中國將成為世界最大的煤化工業國家。這對于我國減輕燃煤造成的環境污染、減緩我國對國外石油的依賴，均將起到重要作用。

新型煤化工在中國正面臨新的發展機遇和長遠的發展前景。當前，中國煉焦工業技術已進入世界先進行列，新建的大部分是技術先進、配套設施完善的大型焦爐，炭化室高6米的大容積焦爐已實現國產化，2008年機械化焦爐生產的焦炭約占焦炭總產量的70%；干熄焦、地面除塵站等環保技術已進入實用化階段；化學產品回收能力加強；改造裝備簡陋、落后的小型焦爐，淘汰土焦及改良焦爐的進展加快。

注重煤焦油化學產品，集中深加工和增強焦爐煤氣的有效利用，是焦化工業綜合發展、提升競爭能力的重要方向。對布局較為集中的大型煉焦企業，應在焦油深加工、剩余煤氣的利用方面統籌規劃，以實現規模化生產和高效、經濟生產。

煤變油是大家都廣泛關注的項目。煤直接液化、間接液化的產品以汽油、柴油、航空煤油以及石腦油、烯烴等為主，產品市場潛力巨大，工藝、工程技術集中度高，是中國新型煤化工技術和產業發展的重要方向。近年來，兩種技術在研究開發和大規模工程示范方面均得到發展。

煤直接液化于50年前已實現工業生產，新工藝研發在國外已有近30年，積累了從基礎工藝研究到中間試驗的大量經驗，中國國內研究已有20多年。國內已完成高分散、直接液化、加氫液化催化劑的實驗室開發，該催化劑具有添加量低、催化效果好、生產成本低、顯著提高油收率等優點，達到國際先進水平。在開發形成“神華煤直接液化新工藝”的基礎上，建成了投煤量6t/d的工藝試驗裝置，于2008年10～12月進行了溶劑加氫、熱油連續運轉和23小時投料試運轉，打通了液化工藝，取得開發成果。適合中國煤種、煤質的CDCL直接液化新工藝的基礎研究和工藝開發已啟動進行。

目前，國內一些產煤省區和能源企業結合技術引進和開發，已經或正在進行建設煤直接液化工廠的研究和前期工作。

同時，我國煤間接液化技術開發和工業化發展速度在加快。到2008年底，國內分別建成了低溫漿態床合成油(間接液化)中試裝置，并進行了長周期試驗運行，完成了配套體系催化劑的開發，完成了示范工廠的工藝軟件包設計和工程研究。低溫漿態合成油可以獲得約70%的柴油，十六烷值達到70以上，其它產品有LPG(約5%～10%)、含氧化合物等。間接液化中試裝置開發、運轉是自主知識產權煤基合成油技術的標志性成果，對推動技術國產化和工業化發展有重要作用。

煤間接液化的大規模商業化生產在國外是成熟的，引進技術建設每年300萬噸級工廠的可行性研究正在進行中。

煤間接液化技術有較寬的煤種適應性，工藝條件相對緩和，可以通過改變生產工藝條件調整產品結構，或以發動機燃料為主，或以化工品為主，因此將會成為未來煤制油產業發展的主要途徑。

生產甲醇等化學物質，是煤化工的又一重要方向。煤炭是國內生產甲醇的主要原料，煤基甲醇產量約占總產量的70%以上。今后甲醇消費仍然以化工需求為主，需求量穩步上升；作為汽油代用燃料，主要方式以摻燒為主，局部地區示范和發展甲醇燃料汽車，消費量均有所增加。預計幾年后中國國內甲醇生產、消費量將達到平衡，國內生產企業之間、國內甲醇與進口甲醇之間的競爭將日趨激烈，降低生產成本對市場競爭顯得更為重要。

發展甲醇下游產品是未來發展方向。甲醇是重要的基礎化工原料，其下游產品有：醋酸、甲酸等有機酸類，醚、酯等各種含氧化合物，乙烯、丙烯等烯烴類，二甲醚、合成汽油等燃料類。結合市場需求，發展國內市場緊缺、特別是可以替代石油化工產品的甲醇下游產品是未來大規模發展甲醇生產、提高市場競爭能力的重要方向。

通過煤氣化-合成氨制造化肥，是煤化工的又一途徑。受國內石油和天然氣資源制約，以煤為原料生產合成氨是今后發展的方向，預計占到60%以上。與建設大中型合成氨建設配套，煤氣化技術也取得較大進步和發展。新建煤氣化技術有：水煤漿、干煤粉氣流床氣化，用于中小型化肥廠改造的流化床煤氣化，加壓固定床煤氣化。中小型固定床間歇煤氣化技術所占比例正在逐步減少。

國內先進煤氣化技術研究開發近年來也有進展，四噴嘴水煤漿氣流床氣化技術正在進行工業示范，預計2008年完成Kt級工業運行試驗；干煤粉氣流床氣化技術正在進行試開發中；加壓流化床氣化技術正在進入工業開發。國內煤氣化技術的發展將為煤基合成氨產業提供國內知識產權的技術支持，推動合成氨產業技術的全面進步。

篇6

【關鍵詞】甲醇；合成；工藝；方法

在當今化工上都采用一氧化碳、二氧化碳加壓催化氫化法合成甲醇。一般流程主要是原料氣生產、凈化、甲醇合成、精餾等程序。圖1為煤制甲醇一般工藝路線圖。

甲醇的合成通常甲醇合成塔內進行。這是可逆放熱反應，為使反應過程適合最佳溫度，實現較高產量，因此，必須采取相應措施移走反應熱。甲醇的分離采用冷凝分離法，它是運用甲醇在高壓下可能被冷凝的原理進行分離。高壓下與液相甲醇呈平衡的氣相甲醇含量隨著溫度降低、壓力增高而下降。使氣體循環，一定要設置循環機以克服在合成回路中的阻力。氣體在合成系統內循環，是靠循環壓縮機進行的，因此，系統中氣體的流速較大，氣相法在設備管道出現較大的壓力降，從循環壓縮機得已補償。

1、氣相法

甲醇合成屬可逆強放熱反應，受熱力學和動力學控制。一般在單程反應器中，CO和CO2的單程轉化率不能達到100%。在反應器出口氣體中，甲醇含量只為4%左右，未反應的CO、CO2和H2要與甲醇分離，再壓縮到反應器中。為確保反應器出口氣體中甲醇含量較高，通常采用30MPa以上的反應壓力。按照操作壓力的不同劃分為高壓法中壓法和低壓法生產。

（1）高壓合成法。這種方法是在壓力為30MPa、溫度為350℃左右時使用鋅鉻催化劑合成甲醇的工藝技術。其甲醇合成工藝流程是指壓力在25-32MPa條件下進行的甲醇合成反應。我國開發的25-27MPa壓力下在銅基催化劑上合成甲醇的技術，出口氣體中的甲醇含量在4%左右，反應溫度230-290℃之間。

（2）低壓甲醇合成方法。低壓方法是在操作壓力為5MPa，反應溫度在230-270℃的范圍內，空速6000-10000h-1，使用銅基低溫高活性催化劑生產甲醇的工藝。

①帝國化學公司（ICI）低壓甲醇合成工藝流程。ICI冷激型甲醇合成塔是ICI公司研制的。它采用低壓法合成甲醇，合成壓力為5MPa，這是甲醇生產工藝上的重要變革。此反應器適合大型化，方便安裝和維修。

②Lurgi低壓甲醇合成工藝流程。這種甲醇合成工藝是由德國Lurgi公司開發，此流程采用管殼型反應器，催化劑裝在管內，操作壓力5MPa，溫度為250℃。反應熱由管間的沸騰水帶走，并副產中壓蒸汽。

③中壓甲醇合成法。中壓法是在以上方法的基礎上開發的在5-10MPa壓力下合成甲醇的方法，這種方法解決了高壓法的壓力過高對設備、操作帶來的問題，同時也解決了低壓法生產甲醇生產設備體積太大、生產能力較低、難以進行大型化生產的困惑，降低了建廠費用和甲醇生產成本。中壓法合成甲醇的工藝流程圖見圖2。

2、液相法

（1）漿態床。這種工藝采用的催化劑為CuCrO2/KOCH3或CuO―ZnO/Al2O3以惰性液體有機物為反應介質，催化劑呈極細的粉末狀分布在有機溶劑中，反應器采用間歇式或連續式，或者把單個反應器或多個反應器串聯使用。

篇7

近年來，我國部分地區依托豐富的煤炭資源優勢，紛紛上馬煤化工項目。煤化工在解決傳統石油化工能源短缺的同時，也因生產工藝流程較長、設備復雜等緣故，容易導致事故發生。因此，發展煤化工產業，不僅要解決水資源限制，回收處理二氧化碳、污水、煤灰渣等廢氣廢料的問題，更要加強安全技術及安全管理方面的支撐。

煤化工生產系統特點

石油化工是以石油和天然氣為原料，生產石油產品和石油化工產品的加工工業。石油產品又稱油品，主要包括各種燃料油（汽油、煤油、柴油等）和油，以及液化石油氣、石油焦碳、石蠟、瀝青等。

煤化工是以煤為原料，經化學加工使煤轉化為氣體、液體、固體燃料及化學品的過程。煤化工企業生產的產品主要包括：汽油、柴油、甲醇、乙烯、丙烯、氫氣、液氮、液氯、硫磺、二甲醚、聚丙烯、聚甲醛等燃料和化工產品。

煤化工行業最重要的技術是煤氣化工藝，該工藝是將原煤在氣化爐中經高溫、高壓的作用，使原煤與氧氣發生反應，主要生成一氧化碳、氫氣，而一氧化碳和氫氣則作為后續生產的原料。煤化工后續生產工藝與傳統的石油化工工藝主體相同。

煤化工生產從原料到產品，包括生產過程中的中間體、溶劑、催化劑以及產品，絕大多數屬于易燃易爆、有毒有害和強腐蝕性物質，具有引發各類著火、爆炸、人員中毒、窒息事故的可能。而且煤化工生產工藝過程復雜，操作條件苛刻，各車間、工序之間銜接緊密，作業需連續進行。這種連續和長周期性的生產，在邏輯上形成串聯系統，然而串聯系統中任何子系統、單元發生故障，都會導致整個系統的故障。

煤化工的生產過程都被封閉在管、泵、罐中，內部狀況難以直接觀察。整個生產情況都要由傳感器、變送器等，輸送到控制儀器、儀表上，以壓力、流量、溫度、組分等參數來反映，在控制對象和控制者之間增加了中間環節，影響了人們對系統事故規律的認識。

近年來，煤化工企業的一次生產加工能力不斷提高，年加工能力在數百萬噸的裝置相繼投產，生產中的能耗、物耗不斷集中化和擴大化，這種情況下，生產中事故發生的種類、事故發生的可能性、事故的規模及后果的嚴重性都將大大增加。

因此，煤化工企業在安全技術方面，要考慮原煤中含有較多雜質，對設備的腐蝕嚴重，對管線、管件的磨損嚴重。同時，煤化工生產中的重要設備――氣化爐，因包涵大量的尖端技術、結構復雜，在實際使用中，也要加強對氣化爐的安全監管。另外，煤化工的生產工藝相比石油天然氣化工要長，同樣是脫硫脫碳工藝，煤化工后續采用的是低溫甲醇洗工藝，比天然氣化工后續的工藝流程要長得多。因此，煤化工的控制系統更復雜，采用的聯鎖較多，安全級別要求也更高。

煤化工企業安全管理

我國的煤化工企業大多是近幾年新建的，時間久的煤化工企業也就運行了兩三年，許多煤化工項目還在試車階段，因此煤化工企業的安全管理還相對薄弱。

煤化工企業在安全管理中應樹立先進的安全管理理念，如“一切事故都是可以避免的”。根據分析，隨著安全管理、理念的升級，事故率將呈下降趨勢，如圖1所示。

煤化工企業生產中產生對人體有害的危險物質或能量失控，主要原因包括人的不安全行為、物的不安全狀態、管理缺陷等3方面。所以，煤化工企業的安全管理也主要從這3方面著手。

對于人員安全行為的管理應主抓現場安全管理，要求作業操作票證化、班組建設星級化、三違查處指標化、措施落實指述化、安全技能過關化、能量隔離上鎖化、當班工作日清化、崗位管理完好化、隱患查處PDCA化（Plan、Do、Check、Action，即：計劃、實施、查核、處置，是從事持續改進所應遵循的基本步驟）、責任落實屬地化、檢修場所文明化、工作場所定置化、生產場所目視化等“十六化”，使安全生產責任制橫向到邊、縱向到底，落實到每個人。

生產設備的安全管理，首先要從源頭抓起。在煤化工項目進行前期論證、可行性研究時，就要充分考慮安全生產要求，初步設計評價、初步設計審查、設計審查，以及安全設施設計審查等工作，都要符合國家相關法律法規要求。自2011年2月1日起施行的《建設項目安全設施“三同時”監督管理暫行辦法》要求，生產性基本建設項目中的勞動安全衛生設施必須符合國家規定的標準，必須與主體工程同時設計、同時施工、同時投入生產和使用。所以，煤化工企業在試生產階段就要進行安全衛生檢測檢驗，編制完成建設項目勞動安全衛生驗收專題報告，報送安全生產監督管理機構審批后，再投產使用。

生產過程中，煤化工企業要重點關注具有易燃、易爆、有毒、有害等特性，對人員、設備、環境會造成傷害或損害的危險化學品的安全管理。對于具有爆炸性和可燃性的煤粉、煤氣、汽油、甲醇、氫氣、硫化氫、甲醚等，具有腐蝕性的硫酸、鹽酸、液堿、等，要做好關鍵裝置、重點部位的防泄漏管理，因為泄漏容易造成著火、爆炸、人員中毒等多種事故。為此，應加強隱患排查治理、風險預控管理，防患于未然。

風險管理的對象包括作業環境、生產設備設施、員工行為等多方面。先識別是否存在潛在危險，再進行風險評價――可能造成的后果是什么？失控的可能性有多大？接著設計需要采取什么樣的預防控制措施，控制是否有效？應急預案需要哪種恢復措施等。也許1 000個風險點中，只有一個風險導致最后的事故，但若要消除這一事故，必須要把這1 000個風險點全部管控住，才能最大可能地降低事故發生概率。

煤化工企業大多屬于新建企業，可以在成立之初就建立本質安全管理體系，以加強安全管理的系統性。本質安全是指工藝、技術、設備、設施、管理等因素，能從根本上預防事故發生，是安全生產“預防為主”指導思想的根本體現，也是安全生產的最高境界。

篇8

一、甲醇發展狀況

1、甲醇生產工藝的發展

1923年德國BASF公司首先用合成氣在高壓下實現了甲醇的工業化生產，直到1965年，這種高壓法工藝是合成甲醇的唯一方法。1966年英國ICI公司開發了低壓法工藝，接著又開發了中壓法工藝。1971年德國的Lurgi公司相繼開發了適用于天然氣－渣油為原料的低壓法工藝。由于低壓法比高壓法在能耗、裝置建設和單系列反應器生產能力方面具有明顯的優越性，所以從70年代中期起，國外新建裝置大多采用低壓法工藝。世界上典型的甲醇合成工藝主要有ICI工藝、Lurgi工藝和三菱瓦斯化學公司(MCC)工藝。目前，國外的液相甲醇合成新工藝具有投資省、熱效率高、生產成本低的 顯著優點，尤其是LPMEOHTM工藝，采用漿態反應器，特別適用于用現代氣流床煤氣化爐生產 的低H2／(CO＋CO2)比的原料氣，在價格上能夠與天然氣原料競爭。

我國的甲醇生產始于1957年，50年代在吉林、蘭州和太原等地建成了以煤或焦炭為原料來生產甲醇的裝置。60年代建成了一批中小型裝置，并在合成氨工業的基礎上開發了聯產法生產甲醇的工藝。70年代四川維尼綸廠引進了一套以乙炔尾氣為原料的95 kt/a低壓法裝置，采用英國ICI技術。1995年12月，由化工部第八設計院和上海化工設計院聯合設計的200 kt/a甲醇生產裝置在上海太平洋化工公司順利投產，標志著我國甲醇生產技術向大型化和國產化邁出了新的一步。2000年，杭州林達公司開發了擁有完全自主知識產權的JW低壓均溫甲醇合成塔技術，打破長期來被ICI、Lurgi等國外少數公司所壟斷擁的局面，并在2004年獲得國家技術發明二等獎。2005年，該技術成功應用于國內首家焦爐氣制甲醇裝置上。

南京國昌化工科技有限公司研發的GC型軸徑向低壓甲醇合成塔技術，通過了中國石油和化學工業協會組織的鑒定。專家認為該甲醇合成塔結構新穎、設計合理，屬國內首創，填補了我國軸徑向低壓甲醇合成塔的空白。該項目為我國甲醇工業提供了一種技術先進、造價低且易于大型化的新型合成裝置。該技術已于2003年底在山東久泰化工科技有限公司5萬噸／年低壓甲醇裝置上首次運用成功。

2、甲醇原料的發展

自1923年開始工業化生產以來，甲醇合成的原料路線經歷了很大變化。20世紀50年代以前多以煤和焦碳為原料；50年代以后，以天然氣為原料的甲醇生產流程被廣泛應用；進入60 年代以來，以重油為原料的甲醇裝置有所發展。對于我國，從資源背景看，煤炭儲量遠大于石油、天然氣儲量，隨著石油資源緊缺、油價上漲，因此在大力發展煤炭潔凈利用技術的背景下，在很長一段時間內煤是我國甲醇生產最重要的原料。

二、甲醇應用狀況

近年來，我國甲醇需求增長平穩，一部分來自于傳統應用領域，如甲醛生產等，而新應用領域如醋酸及MTBE等則支撐著甲醇需求的增長。廣義地說，甲醇應用可分為兩大應用領域，即MTBE和化工應用，MTBE曾經是甲醇需求快速增長的主要帶動者，但現在也有逐年減弱的趨勢。

甲醇的主要應用領域是生產甲醛，甲醛可用來生產膠粘劑，主要用于木材加工業，其次是用作模塑料、涂料、紡織物及紙張等的處理劑，其中用作木材加工的膠粘劑約占其消費總量的80％。甲醛需求的增長速度和國民生產總值的增長速度密切相關。甲醛還用來生產縮醛樹脂和特種化學品的1，4-丁二醇，其增長速度很快，但不會顯著改變甲醛的總體需求狀況。

醋酸消費約占全球甲醇需求的7％，可生產醋酸乙烯、醋酸纖維和醋酸酯等，其需求與涂料、粘合劑和紡織等方面的需求密切相關。

甲基丙烯酸甲酯約占全球甲醇需求的2％～3％，主要用來生產丙烯酸板材、表面涂料和模塑樹脂等，預計發達國家的增長速度比較適中，而亞洲地區的增長速度較快。

甲醇不僅是重要的化工原料，而且還是性能優良的能源和車用燃料。甲醇與異丁烯反應得到MTBE，它是高辛烷值無鉛汽油添加劑，亦可用作溶劑。自1973年第一套100 kt/a裝置建成投產以來，它已成為世界上僅次于甲醛的第二大甲醇消費大戶。甲基叔戊基醚(TAME)也是重要的汽油含氧添加劑，由于歷史原因，總產量還不大。

在尋求汽油替代燃料的過程中，醇醚燃料具有較大的應用潛力。醇醚燃料是指甲醇和二甲醚按一定比例配制而成的新型液體燃料，燃燒效率和熱效率均高于液化氣。由于二甲醚的揮發性好，該燃料有效地克服了甲醇燃料不易點燃、需空氣充壓、外加預熱器及安全運輸等方面的缺點。甲醇也可以直接作為汽車燃料使用。

三、甲醇市場狀況

自2002年年初以來，我國甲醇市場受下游需求強力拉動，以及生產成本的提高，甲醇價格一直呈現一種穩步上揚走勢。甲醇市場價格最高漲幅超過100%，甲醇生產的利潤相當豐厚，效益好的廠家每噸純利超過了1000元/噸，因而甲醇生產廠家紛紛擴產和新建，使得我國甲醇的產能急劇增加。

目前在建或擬建的大型甲醇項目主要有：中海石油化學有限公司在海南建設的年產180萬噸甲醇項目，其中第一期工程為年產60萬噸甲醇；山西焦化集團有限公司年產12萬噸的甲醇技術改造項目；內蒙古鄂爾多斯市華建能源化工有限公司的年產100萬噸甲醇項目，其中第一期工程年產40萬噸甲醇；我國陜西榆林天然氣化學工業公司在陜西榆林的30萬噸/年甲醇裝置，建成后，甲醇生產能力將增加到73萬噸/年；山東兗州煤業股份有限公司在陜西榆林投資建設年產230萬噸甲醇工程，其中一期工程為年產60萬噸甲醇；哈爾濱氣化廠的年產25萬噸的新建甲醇裝置，新裝置建成后，該廠的甲醇生產能力將接近40萬噸/年；香港建滔化工集團與重慶長壽化工園合資建造的年產75萬噸甲醇項目，重慶化醫控股（集團）公司與日本三菱化工合資興建的年產85萬噸甲醇項目，屆時重慶的甲醇總產量將達到200萬噸，長壽化工園也將成為全國最大的天然氣化工基地。據粗略統計，這些新建甲醇裝置如果全部建成投產，新增加的年產能至少在500萬噸以上，將對我國甲醇市場供求關系產生明顯的影響。

四、甲醇發展方向

甲醇是極為重要的有機化工原料，在化工、醫藥、輕工、紡織及運輸等行業都有廣泛的應用，其衍生物產品發展前景廣闊。目前甲醇的深加工產品已達120多種，我國以甲醇為原料的一次加工產品已有近30種。在化工生產中，甲醇可用于制造甲醛、醋酸、氯甲烷、甲胺、甲基叔丁基醚（MTBE）、聚乙烯醇（PVA）、硫酸二甲酯、對苯二甲酸二甲酯（DMT）、二甲醚、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲醇等。

以甲醇為中間體的煤基化學品深加工產業：從甲醇出發生產煤基化學品是未來C1化工發展的重要方向。比如神華集團發展以甲醇為中間體的煤基化學品深加工，利用先進成熟技術，發展“甲醇－醋酸及其衍生物”；利用國外開發成功的MTO或MTP先進技術，發展“甲醇－烯烴及衍生物”的2大系列。

作為替代燃料：近幾年，汽車工業在我國獲得了飛速發展，隨之帶來能源供應問題。石油作為及其重要的能源儲量是有限的，而甲醇燃料以其安全、廉價、燃燒充分，利用率高、環保的眾多優點，替代汽油已經成為車用燃料的發展方向之一。我國政府已充分認識到發展車用替代燃料的重要性，并開展了這方面的工作。

隨著C1化工的發展，由甲醇為原料合成乙二醇、乙醛和乙醇等工藝正日益受到重視。甲醇作為重要原料在敵百蟲、甲基對硫磷和多菌靈等農藥生產中，在醫藥、染料、塑料和合成纖維等工業中都有著重要的地位。甲醇還可經生物發酵生成甲醇蛋白，用作飼料添加劑，有著廣闊的應用前景。

五、甲醇行業存在的問題

甲醇作為基礎原料產品近年來全球消費穩定增長，據統計2004年全球甲醇消費量超過了3350萬噸。從2001年到2004年的年平均增長速度在3.6%。在近兩年強勢的能源價格支撐下，全球石化產業處于景氣周期，甲醇行業也處在健康良性的發展軌道上，但是我們也不能忽視了潛在的不利因素。

1、成本增加 隱患漸現

有資料顯示，近幾年來，我國國內甲醇產量逐年提高，從2000年的近200萬噸增長到了2004年的約430萬噸，其中最近3年增速尤為明顯。與產量增長相對應，我國甲醇進口量已從2002年最高的180萬噸減少到了2004年的136萬噸。也就是說，中國甲醇市場對進口產品的依賴度在減小，國產甲醇越來越占主導地位，然而這并不意味著我國的甲醇市場是游離于國際甲醇市場之外的一個封閉市場。事實上，國際甲醇市場的變化對我國甲醇市場有著很明顯的影響--國內外甲醇的價差會影響進出口的方向，外盤的價格波動也會對國內市場產生聯動影響。

六、甲醇行業的發展建議

在世界基礎有機化工原料中，甲醇消費量僅次于乙烯、丙烯和苯，是一種很重要的大宗化工產品。作為有機化工原料，用來生產各種有機化工產品。雖然目前世界甲醇市場已供大于求，而且新建裝置還將繼續建成投產，但是根據專家對汽車代用能源的預測，甲醇是必不可少的替代品之一。另外，甲醇下游產品的開發也會進一步促進甲醇工業的發展，因此，甲醇工業的發展前景還是比較樂觀的。

1 生產裝置大型化

我國甲醇工業目前還在一定程度上面臨著進口產品的沖擊，原因是國內大部分裝置規模小、技術落后、能耗高，造成生產成本高，無法與國外以天然氣為原料的大型或超大型甲醇裝置抗衡；另一方面，通過多年來技術引進及國內科研院所、高校的研究開發，目前我國甲醇工業已基本使用了國外各種類型的傳統低壓氣相法反應裝置；催化劑研制也達到國際最高水平；新工藝的研究也有較大的進展，主要問題在于裝置的大型化。

2 重視新技術 加大基礎研究工作

液相甲醇合成工藝具有技術和經濟雙重優勢。在不遠的將來會與氣相合成工藝在工業上競爭，并會趨于完善，循著類似低壓法代替高壓法的歷程逐漸取代氣相合成工藝。因此，應加大對液相合成工藝研究開發力度，一定要開發出自主的先進成套技術。CO2加氫合成甲醇、甲烷直接合成甲醇是甲醇工業的熱點開發技術，一方面要跟蹤國外先進技術；另一方面應加大基礎研究工作，尤其是催化劑的研究開發。

3 謹慎投資 避免盲目建設

篇9

零排放這個概念最早是在1994年，由總部設在日本的聯合國大學提出的。日本人喜歡零這個詞，曾把它應用在品質管理中，把企業中不合格產品為零稱作產品的零缺陷，把產品的盡產盡銷稱為零庫存。在日本誕生的第三個零概念便是零排放。

零排放概念傳到中國，就直接被化工行業所接受。它成為化工企業在生產過程中的廢水、廢氣、廢液一點也不流出廠區外造成污染的奮斗目標。

1、工藝流程圖

合成氨工藝流程見圖1-1：圖1-1合成氨生產工藝流程

2、合成氨生產廢水來源

1、以煤、焦造氣為原料的合成氨廢水主要來自三個部分：①造氣的洗滌塔和沖渣污水；②脫硫工序產生的脫硫廢水；③銅洗工序產生的含氨廢水。

2、以油為原料的合成氨的廢水主要來自三個部分：①除炭工序產生的碳黑廢水及含氰廢水；②脫硫工序產生的脫硫廢水；③在脫除有機硫過程中產生的低壓變換冷凝液及甲烷化冷凝液即含氨廢水。

3、以天然氣制合氨工藝廢水，主要是①脫硫工序產生的脫硫廢水；②銅洗工序產生的含氨廢水；③在脫除有機硫過程中產生的冷凝液即合氨廢水。

3、氮肥工業生產廢水零排放處理技術的研究現狀

針對氮肥工業生產廢水排放的特點，目前治理技術種類有物理法、化學法、生物法等多種，特別是近年來開發的新工藝、新技術層出不窮，在很多方面都取得了突破性的進展，為氮肥生產污水的治理和實現零排放提供了先進適用、經濟有效的技術手段。

氮肥工業治水污染必須從源頭抓起，即要實現清濁分流、三水閉路循環；采用先進生產工藝技術醇烴化和尿素工藝冷凝水深度水解，消除生產過程2個污染源；以高效換熱設備，提高熱回收率，減少冷卻水用量；生物法終端處理，再生水回用；控制全企業的水平衡等措施，可以使氮肥生產過程噸氨補充水大降低，做到氮肥生產廢水零排放，全國以煤為原料的中小氮肥廠合成氨生產量為3422.85萬t，如果每年冷卻用水減少80%，那么減少污水排放30.12億t。

4、源頭治理的方法

源頭治理的措施是采用當前國內先進的生產工藝、技術設備，對生產工藝進行改進，在生產過程中全面回收，重復利用，盡量提高資源和能源的利用效率。具體方法有：①采用造氣、脫硫系統冷卻水閉路循環技術,實現含氰、含酚、含塵污水零排放。②采用鍋爐系統除塵水閉路循環技術,實現含硫、含塵污水零排放。③用栲膠脫硫替代氨水液相催化脫硫,采用連續熔硫工藝回收硫磺,消除硫泡沫污染,實現含硫氨水零排放。④采用含氨廢水提濃回用、稀氨水回收利用不排放技術。⑤采用尿素工藝冷凝液深度水解技術,回收其中的尿素和氨,處理后廢水中含氨、含尿素均小于5×10-6作為工藝軟水全部用于鍋爐,實現尿素含氨氮廢水零排放。⑥采用甲醇精餾殘液用作造氣夾套鍋爐補水工藝,實現甲醇廢液零排放。⑦含油廢水經回收油后作為鍋爐除塵洗滌水系統補水,實現含油廢水的零排放。⑧采用“一套三”淺除鹽工藝制脫鹽水,含酸、含堿廢水送入鍋爐除塵洗滌水系統,實現閉路循環。

5、末端治理的方法

對末端污水處理的工藝有深度水解法、吹脫法及氣提法、折點氯化法、離子交換法、化學沉淀法、生物法以及多種方法的組合等。

①深度水解技術是在20世紀70年代興起得一門技術，可將尿素生產中要排放的工藝冷凝液中的尿素分解成氨和二氧化碳，再進行解吸將氨和二氧化碳從工藝冷凝液中分離出來回收至生產系統，使排放廢液中的氨氮值低于環保規定值。早期的水解技術可使廢液中的氨氮和二氧化碳殘余量均小于50mg/L，但還不能滿足環保的要求，后來發展的深度水解技術可使廢液中的氨氮和二氧化碳殘余量均小于5mg/L，水解解吸后的殘液完全符合國家和行業規定的排放標準，還可將殘液處理后作為軟水回收至鍋爐房循環使用，不外排。

②吹脫法及氣提法：均是將廢水和氣體接觸，使氨氮從液相轉移到氣相的方法。

吹脫法是使水作為不連續相與空氣接觸，利用水中組分的實際濃度與平衡濃度之間的差異，使氨氮轉移至氣相而去除。廢水中的氨氮通常以銨離子(NH4+)和游離氨(NH3)的狀態保持平衡而存在。將廢水pH值調節至堿性時，離子態氨轉化為分子態氨，然后通入空氣將氨氮吹脫出。

氣提法是用蒸汽將廢水中游離氨轉變為氨氣逸出，處理機理與吹脫法一樣一個傳質過程，即在高pH值時，使廢水與氣體密切接觸，從而降低廢水中氨濃度的過程氣提法適用于處理連續排放的高濃度氨氮廢水，操作條件與吹脫法類似，對氨氮的去除率可達97%以上。但氣提塔內容易生成水垢，使操作無法正常進行。

③折點氯化法是將氯氣通入廢水中達到某一點，在該點時水中游離氯含量最低，而氨的濃度降為零。氯化法的處理率達90%-100%，處理效果穩定，不受水溫影響，投資較少，但運行費用較高，副產物氯胺和氯代有機物會造成二次污染。氯化法只適用于處理低濃度氨氮廢水。

④離子交換法是指在固體顆粒和液體的界面上發生的離子交換過程。離子交換法采用無機離子交換劑沸石作為交換樹脂，沸石具有對非離子氨的吸附作用和與離子氨的離子交換作用，它是一類硅質的陽離子交換劑，成本低，它對氨氮有很強的選擇性。

⑤化學沉淀法是通過向廢水中投加某種化學藥劑，使之與廢水中的某些溶解性的污染物發生反應，形成難溶鹽沉淀下來，從而降低水中溶解性污染物濃度的方法。利用化學沉淀法可使廢水中的氨氮作為肥料得以回收。

⑥生物法是指首先在好氧條件下，通過好氧硝化菌的作用，將廢水中的氨氮氧化為亞硝酸鹽或硝酸鹽，然后在缺氧條件下，利用反硝化菌(脫氮菌)的將亞硝酸和硝酸鹽還原為氮氣而從廢水中逸出。該方法可去除多種含氮化合物，總氮去除率可達70%-95%，二次污染較小且比較經濟，因此在國內外得到了廣泛的應用。其缺點是占地面積大，抗沖擊能力較差。

⑦用循環冷卻水系統脫氮

循環冷卻水系統由冷卻塔、循環泵和換熱設備組成，它是一個特殊的生態環境，具有合適的水溫、長的停留時間、巨大的填料表面積、充足的空氣等優良條件，可促使氨氮的轉化。氨氮主要是在冷卻塔內得以脫除，其中80%為硝化作用，10%為微生物同化作用，10%為解吸作用，三種作用綜合影響，但以硝化作用為主。本法適宜處理氨氮濃度低于5Omg/L的廢水，一般操作條件為:溫度為25-40℃，停留時間為12.5h，pH值為7.0-8.2。

6、研究目的

本論文通過對氮肥企業廢水實際工程處理工藝的研究分析，尋找經濟上合理、技術上可靠的小型氮肥行業廢水處理的完整工藝。從而實現合理、高效地用水，提高現有水資源的重復利用率，做到按品質供水、一水多用，實現廢水零排放。（作者單位：太原市排水管理處污水凈化四廠）

參考文獻

篇10

化驗分析這項工作是每一化工企業都離不開的。由于化工企業是連續、穩定并和生產同步的，是一個復雜連續的轉化過程。在這一過程中存在著物料活動、物料反應，經常還伴隨著高溫、高壓等條件，并且活動介質多數都具有易燃易爆、有毒有害的特點。通過化驗分析數據來指導工藝生產的安全穩定運行顯得尤其必要。多年來從事化驗治理工作的實際經驗，以化驗分析數據對安全生產的作用為例，說明其對化工企業安全穩定生產的指導作用。

一、企業安全生產的必要性全生產是化工生產的必要條件，由于化工生產品中易燃易爆、有毒、高溫、高壓設備多、工藝、操縱要求嚴格，如果治理不當或者生產中出現錯誤， 就會發生火災、爆炸、中毒或者灼傷等事故。輕則影響到生產的正常進行，重至造成人員傷亡，工廠毀壞。無數事實告訴我們，沒有一個安全的生產基礎，現在化工就不吭能夠健康正常的發展。 全生產時化工生產的保障，要充分發揮現代化工生產的上風，必須實現安全生產，確保生產長期連續、安全的運行。

二、缺乏化驗分析導致事故產生原因分析

（1）缺乏原料數據分析，以至于原料的不穩定性事故多。化工企業生產中很多化工原料的易燃性、反應性和毒性決定了易出現火災爆炸及中毒事故的情況。而壓力容器的爆炸及反應物的爆燃，都會產生破壞力極強的沖擊波。

（2）缺乏生產過程數據分析，造成生產過程事故多。化工生產中的副反應、處于臨界狀態或爆炸極限四周的反應都易引發火災事故。

（3）缺乏控制數據分析，設備破損引起爆炸泄漏。生產原料的腐蝕、生產壓力的波動、生產流程中的機械振動引起的設備疲憊性損壞以及高溫、深冷等導致的壓力容器破損；設備設計不公道或加工工藝存在缺陷，都易引起事故發生。

三、案例分析

1.某煤氣廠利用汽化劑（氧氣和水蒸氣）制取粗煤氣，粗煤氣經過一氧化碳變換、低溫甲醇洗滌，合成甲醇后，甲醇吹除氣（主要為甲烷）作為城市煤氣。該廠在制備氧氣這一過程中，涉及到碳氫化合物這一重要指標，假如這套萬立方米空分裝置在空氣分離過程中，液氧、液氮、液空中的碳氫化合物含量超標，沒有及時進行放空置換處理，就會造成空分塔的內爆。化驗分析提供的超標數據沒有引起生產工藝職員的重視，曾經發生過空分塔的內爆，設施損壞。通過強化化驗數據的管理，生產控制職員在化驗員提供的正確數據下精心操縱，從而杜盡了類似事故的發生。

2.國家城市煤氣標準規范規定，煤氣中的氧含量小于1%，假如氧氣含量超標，集聚達到6.6%的爆炸極限值，當碰到高溫、高壓或管道設備在外力作用下產生火花時，就會發生爆炸。某化肥廠在煤制氣過程中，由于分析職員在量取色譜峰高時出現差錯，分析數據不能代表生的實際情況，致使工藝職員沒有及時調節工藝參數，從而導致管道爆炸，造成整個凈化工段全部變成廢墟的嚴重后果。根據這一事例，該廠對化驗系統的所有分析職員進行了安全學習教育，化驗職員能夠自覺抵制人情數據；引進了更精密的色譜儀等儀器進行氣體分析，嚴把化驗分析質量這一關。杜絕了風險，成為優質的城市煤氣，樹立了良好的企業形象。

3.由于生產工藝職員同化驗員失職，對于灰分超標和限下率超標時，數據不上報，或改動后上報合格數據，造成了事故隱患。 為了保證化驗分析數據的正確，通過巡檢、復檢、抽檢和實檢制度，制度規定從事化工分析的技術員，保證化驗分析結果萬無一失，每月由領導牽頭進行一次復檢，假如查出題目，追究到底。使化驗分析的結果更加正確無誤，保證了工廠的安全生產順利進行。

四、預防措施

（1）把化驗分析的原理應用于規劃設計。要求對化工企業的選址進行嚴格規范。要充分考慮企業四周環境條件、散發可燃氣蒸氣和可燃粉塵廠房的設置位置、風向、安全間隔、水源情況等因素，增加分析檢測和數據采集設備，從而能夠及時獲取數據，避免或減輕事故發生。

（2）把化驗分析的原理嚴把應用于建廠和設備選型。化工企業的生產房應按國家有關規范要求和生產工藝進行設計，充分考慮防火分隔、透風、防泄漏、防爆等條件和因素。同時設備的設計、選型、選材、布置及安裝均應符合國家規范和標準，根據不同工藝流程的特點，選用相應的防爆、耐高溫或低溫、耐腐蝕、滿足壓力要求的材質并能進行數據采集和檢驗，從而消除先天性火災隱患。

（3）加強生產設備的管理和檢驗和檢測分析。一般講，經過一段時間的運行，受高溫、高壓、腐蝕影響，設備材料就會出現性能下降、焊接老化等情況，可能引發壓力容器及管道爆炸事故。此外還要做好生產裝置系統的檢驗和檢測分析工作安全。

（4）強化教育培訓，做好事故預案和預案避免分析。化工企業從業職員要確保相對穩定，企業要嚴格職工的全員消防安全知識培訓、特殊崗位安全操縱規程培訓并持證上崗、處置事故培訓等，要制定事故處置應急預案并進行演練，不斷進步職產業務素質水平和生產操縱技能 ，進步職工事故狀態下的應變能力。并進行預案避免分析方案， 通過采樣，檢測和分析的方法避免預案發生。

（5）落實安全生產責任制，強化檢驗和分析，杜盡責任事故。從領導到治理職員，明確并落實安全生產責任制，特別是強化各生產經營單位的安全生產主體責任，強化檢驗和分析檢測，加大責任追究力度，對嚴重忽視安全生產的，不僅要追究事故直接責任人的責任，同時要追究有關負責人的領導責任，防止由于治理松懈，“三違”等造成事故。隨著化工安全生產職責的明確，責任的落實，治理環節嚴謹，基本可以杜盡責任事故的發生。