甲醇生产工艺的安全评价及安全对策文献综述

 2021-12-26 16:20:32

全文总字数:1989字

文献综述

甲醇(Methanol)又称羟基甲烷,是结构最为简单的饱和一元醇。

其化学式为CH3OH或CH4O,其中CH3OH是结构简式,能突出甲醇的羟基,因为是在干馏木材中被首次发现,故又称木醇或木精。

而如今甲醇则是工业生产中极其重要的合成原料和有机溶剂,人们可以利用甲醇做原材料,合成生产甲醛、乙醇、乙酸等产品;也可以直接将甲醇当作燃料,是一种清洁能源目前工业上主要以天然气、石油或煤做原料合成甲醇,虽然用煤炭做原料制甲醇的投资和成本都要高于天然气或石油,但我国天然气和石油资源相对不足,煤炭资源较为丰富,出于长远考虑,我国工业制甲醇未来很长时间内仍将选用煤做主要原料,这既是出于能源安全的需求,也是响应了化工行业高速发展的要求。

目前国内不同工厂采用的煤制甲醇工艺流程在具体工艺选择上虽然有所不同,但主要流程都分为以下几个步骤:水煤浆气化、空气液化分离、原料气中一氧化碳变换、脱硫、脱碳、甲醇合成、精馏。

根据赵建军主编的《甲醇生产工艺》可知:煤制甲醇生产工艺首先要将煤粉和水调配成可供泵送的水煤浆,在气化炉中进行加压气化获得煤气,煤气中主要含有H2、CO、CO2及水蒸气,同时存在少量的CH4和H2S。

同时,在进行水煤浆加压气化过程中,设有空气液化分离装置,为气化过程提供所需要的氧气和氮气。

由此制得的制甲醇原料气还需经过一氧化碳变换,借此调整甲醇原料气中氢元素和碳元素的比例,同时将原料气中的有机硫(COS、CS2等)转变成无机硫(H2S)方便后续脱硫。

经过变换、脱硫后的原料气还存在一定比例的CO2,若n(CO2)/n(CO)比例过高,则气体组成不符合甲醇合成的要求,因此还要在进行一道脱碳工序后才能进行甲醇合成,合成得到的粗甲醇再经过精馏便可得到高纯度的甲醇。

董宇涵在其《煤制甲醇工艺论析》(2009)一文中也对甲醇的工业化生产工艺进行了简单分析,主要包括了制造原料气、净化原料气、甲醇合成和甲醇精制这四个流程,而甲醇合成又能细分为煤炭处理加压气化支撑合成气、合成气净化、合成反应几部分。

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