摘 要:简要介绍固定床、流化床、气流床几种煤气化工艺,为企业合理的选择气化工艺提供参考依据。
关键词:煤基甲醇;气化;固定床;流化床;气流床
1 概述
随着当今世界石油资源的日益减少和甲醇单位生产成本的降低,发展使用甲醇作为新的替代燃料,已经成为一种趋势[1]。
我国甲醇生产主要以煤为原料,其次是天然气和焦炉煤气[2]。截至2008年底,国内甲醇生产厂有180家,煤制甲醇企业共有140多家,产能合计约1270×104 t/a,占总产能的61%。从2000年至2008年的8年间,我国甲醇产能年均增长率达到25%,表观消费量年均增长率也达到 18%,已成为甲醇生产和消费的大国。2009年,我国甲醇产能达到3200×104 t,甲醇需求量为 1000×104 t左右。预计到2010年底,中国甲醇产能将达到3212×104 t左右,需求量约为(1800~ 2100)×104 t。
以煤为原料生产甲醇的合成工艺简单流程为:煤炭→加压气化→合成气净化→合成反应→粗甲醇→甲醇精制,主要包括造气、净化、合成和精制四个工段,经典流程如图1所示。
煤气化是煤炭的热化学加工过程之一[3],是煤制甲醇技术的“龙头”,是将煤制成合成甲醇所需的合成气(CO+H2)[4],所以气化技术的选择极其关键和重要。以煤为原料的气化方式按照原料的状态可分为粉煤气化、煤浆气化、煤块气化;按照其在气化炉内的移动方法主要有固定床、流化床和气流床[5]。简单分类如图2。
2 固定床(煤块)
固定床气化法包括间歇法与连续法。固定床气化的代表工艺有常压固定层间歇式无烟煤(或焦炭)气化技术和富氧连续气化技术,前者特点是投资低,技术成熟,目前我国小氮肥、小甲醇厂仍有几千台设备在役。但该技术气化效率低,操作繁杂,单炉产气量少,吹风过程中放空....