何迅

首鋼水鋼鐵焦事業(yè)部 貴州六盤水 553028

我國作為產煤大國，同時也是焦炭大國，從煤炭到焦炭的煉制過程中會產生大量的焦爐煤氣。充分利用煉焦過程中所產生的焦爐煤氣不僅能夠減小焦爐煤氣對環(huán)境所造成過的污染，還能夠達到節(jié)約能源的目的。目前，焦爐煤氣的再利用主要應用于制備甲醇的原料。甲醇作為清潔能源，已經呈現(xiàn)出替代傳統(tǒng)汽油的趨勢，即甲醇的需求量將會越來越大。因此，采用焦爐煤氣制備甲醇有可能成為供應甲醇市場需求的關鍵途徑。

1 焦爐煤氣制甲醇工藝流程

1.1 甲醇

甲醇作為一種無色液體，但是具有易燃性，其成分也有毒。如果甲醇蒸發(fā)與空氣結合，就會形成一種極具爆炸性的混合物，并且爆炸點很低，遇到明火就會爆炸。甲醇在燃燒的時候會進行分解反應，就會分解出來一氧化碳和二氧化碳。因為甲醇具有這樣的特點，所以經常被廣泛地應用在各種生產領域中[1]。

1.2 焦爐煤氣

焦爐煤氣也叫作焦煤氣，主要是甲烷和氫氣所構成，并且也有易燃易爆炸的特點，作為如今煉焦生產行業(yè)中所衍生的物質，焦煤氣屬于高熱值煤氣。

1.3 甲醇制造原材料

當前，使用焦爐煤氣制作甲醇的原材料主要是來自兩方面：

（1）直接原料：即氫氣（H2）、二氧化碳（CO2）、和一氧化碳（CO）所組成。

（2）簡介原料：主要是焦爐煤氣、水蒸氣、氧氣（O2）所組成。

1.4 制造甲醇工藝流程

在制造甲醇的過程中，首先要接收焦化工廠的焦煤氣。接收之后，要依據實際情況預處理焦煤氣，并且把處理好的焦煤氣傳輸?shù)絻馊萜鲀?，這樣可以將焦煤氣穩(wěn)定壓縮存儲。在壓縮凈化的環(huán)節(jié)中，焦煤氣的雜物和廢棄物可以被清理掉。這些廢棄物主要是硫化物、氨氣、焦油等。因為這些廢棄物會對甲醇的制造有負面影響，更甚者會使催化劑發(fā)生中毒，從而導致再制甲醇的工作不能正常進行。因此，對焦煤氣做科學合理的脫硫程序是不可或缺的。在脫硫的過程中，第一先要進行粗略脫硫，然后是精準脫硫，最后是凈化甲醇[2]。然后把現(xiàn)用的催化劑運用到脫硫后的焦爐煤氣當中去，使得它可以完成自身體重的甲烷等成分轉換的目的，然后再轉化氫氣（H2）和一氧化碳（CO），最后就得到了再次制作甲醇的原材料，再將適量的碳加入到制作好的原材料中，再把焦炭與氫氣的比例進行適當調整，使這個比例貼近甲醇的合成比例。

2 甲醇的合成與精餾技術的分析

2.1 適當改變合成氣體中的碳氧比例

受到一些自身的影響，甲醇在合成的過程里，碳和氧氣的比例的大小對甲醇的和成效率有直接而當影響。具體來說，若碳氧比例較小時，會很快提高催化劑活性，進而導致合成甲醇所發(fā)生的化學反應的能量損耗增大，造成資源浪費；若炭和氧氣的比例較大時，會大程度減少催化劑的活性，就會減少合成甲醇的化學反應的進行，進而影響生產效率。所以，在甲醇的生產合成中，適當?shù)恼{整合成氣體中的炭和氧氣的比例，可以一定程度提升有效地化學反應。例，加入適量的氫氣在合成塔中，它既可以大幅減小副反應發(fā)生的幾率，還可以減少催化劑中毒情況發(fā)生的幾率，這樣可以有效地提升生產率，提高合成甲醇的質量，符合甲醇的需求[3]。相關數(shù)據顯示，甲醇合成中最好的碳和氧氣的比例是2.98%。然而，在實際的生產過程中，碳氧的比例經常會大于2.98%，這樣就造成了許多氫氣聚集在循環(huán)的過程中，同時壓縮機的工作負擔也被增重，這種碳氧比會消耗很多資源，并且造成環(huán)境污染。因此，焦煤企業(yè)應該依據實際的情況調整好碳氧比例，在生產的時候加入適量的二氧化碳（CO2），以此促進化學反應并且提升甲醇的產量。

2.2 精確測量合成氣體中二氧化碳的含量

如今，在制造甲醇方面，最被廣泛的使用的方法就是焦煤制造法。焦煤制造法所使用的原料主要是：氫氣、一氧化碳、二氧化碳。相對來說，二氧化碳是最重要的原料氣體，因為二氧化碳對一氧化碳有抑制影響的作用，因為過多的二氧化碳會決定甲醇的生產率。所以，二氧化碳的最佳比是5%[4]。

2.3 關于精餾技術的分析

在使用焦爐煤氣技術的過程中，主要受外部壓力的作用影響，在合成甲醇的過程中，我們采用了精餾技術對制造甲醇的工藝進行改進，以此提升甲醇的純度并且提高甲醇的使用價值，同時針對合成甲醇的工藝技術進行全方面的優(yōu)化。

使用低壓法的過程中，要用嚴謹?shù)姆治龇椒▉矸治龊铣杉状嫉墓に?，也要對焦爐煤氣使用壓縮機進行壓縮處理，這樣對合成甲醇在壓力合成塔的作用下進行合理的控制有很大的好處。使用催化劑的時候，工廠應該重視甲醇生產過程中的生成物，從甲醇含量發(fā)面出發(fā)，以實現(xiàn)合成塔冷卻技術的應用，以此滿足粗甲醇制造的需求。最后，加強對三塔精餾技術的重視，對精餾技術進行深層次的研究，并針對精餾塔的設計需求，最后保持加壓塔的壓力和施加的技術與塔合成塔塔尖的蒸汽狀態(tài)一致[5]。

3 結語

綜上所述，焦爐煤氣制造甲醇作為如今很常見的一種工藝技術，運用焦爐煤氣再制甲醇的目的是滿足當代焦煤工業(yè)的生產所需，并且進一步降低焦爐煤氣對環(huán)境的污染，同時提升資源利用率。在制造甲醇的過程中，每個環(huán)節(jié)之間都是緊密聯(lián)系的，如果某一個環(huán)節(jié)有了問題，那么就會對整個工藝流程造成不好的影響。所以，對焦爐煤氣制造甲醇的工藝技術進行全方面優(yōu)化是至關重要的一點。