气和煤合成甲醇的原料路线探讨

介绍气煤联产甲醇氢碳互补的工艺原理,比较天然气、煤和气煤联产甲醇的工艺流程、原料消耗、煤气变换率、CO2排放、动力消耗、投资和经济性,指出气煤联产能起到很好的氢碳互补作用,可使水煤气的变换率为最低,气煤联产无论是在原料消耗、动力消耗、CO2排放,还是在投资和经济性上均有一定的优势,是一种较优的甲醇合成原料路线.     

气煤联产甲醇天然气转化工艺方案选择

介绍了气煤联产甲醇氢碳互补和天然气转化工艺原理,分析了不同转化工艺的过剩氢,对一段与二段转化的天然气消耗、煤气变换率、CO2排放、动力消耗、投资进行了比较,指出了一段蒸汽转化能起到很好的补氢作用,可使水煤气的变换率为最低,一段蒸汽转化无论是在天然气消耗、动力消耗、CO2排放,还是投资上均优于二段转化,是气煤联产甲醇的最佳转化方案。     

天然气非催化部分氧化技术在乙二醇项目上的应用

通过对比分析蒸汽转化法、自热重整法和非催化部分氧化法等天然气生产合成气的工艺技术，得出天然气非催化部分氧化法生产合成气装置工艺流程和设备结构简单，投资低，操作可靠，合成气中H₂/CO体积分数比接近于2，是乙二醇合成的理想原料气。介绍了某15万t/a天然气制乙二醇项目中天然气非催化部分氧化生产合成气的工艺流程，详述了转化炉、废热锅炉的设计要点和系统的控制方案及H₂/CO体积比调节方法。运行结果表明：天然气非催化部分氧化生产的合成气中H₂/CO体积分数比为1.99，比天然气消耗为368 m³/[1 000 m³(CO+H₂)]，比氧气消耗为258 m³/[1 000 m³(CO+H₂)]，合成气中甲烷体积分数为0.3%。     

2种C1化工路线制乙二醇技术经济分析

介绍了以煤炭或天然气衍生的合成气为原料,一步法直接合成和经甲醛(或草酸酯)间接法合成乙二醇工艺的历史和进展,并对这2条被认为是有希望在不远的将来实现产业化的技术路线进行了工艺比较和经济性比较。认为CO经草酸酯合成乙二醇技术路线具有反应条件温和、设备投资小、环境友好等优点,并且其产品工厂成本低18.7%,是首选的C1化工合成乙二醇技术路线。     

焦炉煤气制合成氨联产LNG项目工艺方案设计探讨

近年来,焦化行业产业结构调整加快,因其副产的焦炉煤气是较好的化工原料,使得焦炉煤气制甲醇、液化天然气(LNG)、合成氨、尿素、乙二醇、乙醇项目成为热点;其中,已投运的焦炉煤气制合成氨联产LNG项目采用的工艺路线有2条,最主要的区别在于是否设置CO变换工段。通过对设置CO变换工段与否的产品产量、公用工程消耗、项目投资、综合经济效益等进行比较,认为焦炉煤气制合成氨联产LNG项目采用不设置变换工段的工艺方案更为合理。     

间接法煤制乙二醇工艺甲醇的损失

煤制乙二醇工艺在工艺路线上分为一步法与两步法。一步法合成路线,以煤气化制取合成气(CO/氢气),再由合成气一步直接合成乙二醇,此技术在生产过程中基本不用甲醇作为原料。两步法合成路线,以煤气化制取合成气(CO/氢气),再经过CO与氢气分离技术,由CO与甲醇、氧气通过催化偶联来制取草酸二甲酯,再由草酸二甲酯加氢来制备乙二醇与甲醇。在生产过程中一步法不涉及到甲醇的消耗,而两步法因为原料涉及到甲醇,加氢产物又有甲醇,因此两步法中甲醇的损耗对化工厂的节能降耗有很大的意义。     

甲醇和尿素联产新工艺减少碳排放

正Haldor Topsoe公司以天然气为原料提出一种甲醇和尿素联产工艺(WO2013102589A1,2013-07-11)。主要包括以下步骤:(1)天然气经蒸汽重整得到合成气(H_2、CO、CO_2和N_2);(2)合成气进行水煤气变换反应;(3)移出部分CO_2;(4)     

乙烯法与合成气法生产乙二醇的成本比较

比较了乙烯法和合成气法两种生产乙二醇工艺的反应本质,从原料、副产品、公用工程、投资等方面全方位计算了两种工艺的生产成本。乙烯法虽然消耗高价格的乙烯原料,但与低成本的水反应生成乙二醇,乙烯价格仅占原料成本的60%;而合成气法公用工程消耗量大,费用成本占25%左右,是乙烯法的2.4倍。将两种工艺计算得到的乙二醇生产成本分别与原油、煤和天然气的价格挂钩,结果表明低油价下乙烯法生产乙二醇的成本在4 600元/t以下,具有较明显的成本优势;以煤为原料的合成气法成本在5 000元/t以下,在高油价下才有竞争力;而以天然气为原料的合成气法竞争力最弱。     

煤制天然气联产甲醇和乙二醇过程工艺系统分析

通过对煤制天然气联产甲醇和乙二醇典型案例分析,研究煤制天然气联产化学品作为煤制天然气升级示范的技术优劣势。研究表明,通过产品结构优化和工艺系统集成等方式,工艺系统资源利用效率大幅提升。在消耗相同原料情况下,煤制天然气联产甲醇和乙二醇过程相比于煤制天然气过程产品产量增加64.8%。通过元素流分析发现,碳元素利用增加9.9万t,氢元素利用增加1.81万t,氧元素利用增加60.69万t。煤制天然气联产甲醇和乙二醇使更多的原料气转化为高附加价值的化学品,提升了项目的经济性,同时不同的产品结构为工艺系统集成提供了空间,煤制天然气联产化学品可作为煤制天然气产业升级示范重点关注的工艺路径。     

Fe_2O_3氧载体四氢呋喃部分氧化制合成气的热力学分析

采用Gibbs自由能最小化法对Fe_2O_3氧载体四氢呋喃(C_4H_8O)部分氧化制合成气反应进行热化学平衡计算,考察了反应物摩尔比n(Fe_2O_3):n(C_4H_8O)、温度和压力等因素对Fe_2O_3氧载体C_4H_8O部分氧化制合成气反应产物的影响,结果表明:随反应物摩尔比增大,合成气摩尔分数及氢碳比(H_2/CO)先增大后减小,在反应物摩尔比为1时,合成气摩尔分数及氢碳比最大;随温度升高,合成气摩尔分数及氢碳比明显增大,800—1 200℃时,合成气摩尔分数较高,氢碳摩尔比在1附近,有利于合成气的制备;随压力增加,合成气摩尔分数及氢碳比减小,低压有利于合成气的制备。在反应物摩尔比为1,800—1 200℃、常压条件下,合成气摩尔分数 95%、氢碳比 0. 94。     

煤基乙二醇技术进展及市场展望

综述和分析以煤为原料经合成气间接法生产乙二醇的工业路线。以合成气经草酸酯气相加氢过程为主线,阐述其反应原理、工艺流程、设备型式、操作参数及关键技术的国产化程度,重点探讨煤基乙二醇技术在羰化/加氢反应器大型化、产物分离纯化和废弃物处置等方面的研究进展,并在国内外乙二醇生产和消费预测数据的基础上,结合现有技术的局限性,推断出国内煤基乙二醇产业面临的风险和有效的风险应对措施。大力发展新型煤化工技术,符合我国市场需求和能源结构特点,但应充分考虑投资合理性与资源、技术的储备情况,适度推进产业发展。     

基于煤和天然气联合制取合成气工艺研究进展

回顾了以煤和天然气为原料通过不同工艺流程制备合成气用以化工合成或发电的研究进展。介绍了以煤和天然气为原料分别制取合成气后再汇合的工艺流程和共气化技术等不同工艺路线的特点。研究了煤气化和天然气转化制备合成气时不同工艺路线在元素互补、能量利用、杂质混合等方面的表现。结果表明是否考虑煤和天然气的碳氢元素互补以及煤气化热量的有效利用将成为决定工艺流程优劣的重要因素。研究表明,煤气化和天然气转化分别制备合成气后汇合的工艺技术更易实现工业化应用,共气化技术的工业化应用较易受到气化炉反应条件的限制,尤其是内置换热管式的共气化技术。进行比较后,认为以煤和天然气为原料的多原料系统能够降低原料消耗、同时减排二氧化碳,符合煤炭的清洁利用要求,具有一定优势。     

煤制乙二醇关键单元技术与低碳集成工艺的研究进展

我国乙二醇对外依存度居高不下,而富煤少油的资源特性使得我国煤制乙二醇技术具有较好的成本与原料优势,发展迅速。本文综述了国内外煤制乙二醇技术的技术现状和发展趋势,重点介绍了煤气化、草酸二甲酯合成和乙二醇合成与精制等关键单元技术的技术特征、工艺流程和技术进展,并分析了相关单元对整个煤制乙二醇系统技术经济性能的影响。针对现有煤制乙二醇技术存在能耗高、质能效率低和CO₂排放大的问题,着重讨论了集成CO₂高效利用的煤与富氢资源联供制乙二醇集成工艺的进展,包括耦合焦炉气、页岩气和绿氢等资源的新工艺等。以焦炉气为例,集成不同重整技术的新工艺使得传统工艺的碳效率和?效率分别提升了23.35%~39.17%和4.25%~10.12%,生产成本降低了8.73%~19.88%,内部收益率提高了3.6%~9.6%。因此,集成富氢资源与CO₂高效利用的煤制乙二醇创新工艺是该行业向高效-经济-清洁可持续发展的重要方向。     

煤制甲醇和合成氨废气作为天然气生产甲醇补加CO2源

该公司30万t/a以天然气为原料生产甲醇产品的过程中,产生过剩的氢随弛放气排放,另一处装置20万t/a煤制甲醇和10万t/a合成氨排放二氧化碳,造成资源浪费.通过技术改造,将原先作为废气排放的二氧化碳作为甲醇生产装置的补充碳源,该装置由蒸汽转化工艺改造为蒸汽转化前补碳工艺,从而大幅度降低天然气消耗和生产成本.在提高甲醇产品市场竞争力的同时,实现CO2减排.     

煤制甲醇和合成氨废气作为天然气生产甲醇补加CO_2源

该公司30万t/a以天然气为原料生产甲醇产品的过程中,产生过剩的氢随弛放气排放,另一处装置20万t/a煤制甲醇和10万t/a合成氨排放二氧化碳,造成资源浪费。通过技术改造,将原先作为废气排放的二氧化碳作为甲醇生产装置的补充碳源,该装置由蒸汽转化工艺改造为蒸汽转化前补碳工艺,从而大幅度降低天然气消耗和生产成本。在提高甲醇产品市场竞争力的同时,实现CO2减排。     

无烟煤富氧气化生产30万t/a甲醇尾气联产15万t/a合成氨设计方案

用无烟煤常压富氧连续气化制取CO＋H2＋N2甲醇、氨两用合成气，在低压合成甲醇的同时，甲醇弛放气联产合成氨，充分合理利用合成气中CO组分，减少CO2排放对大气的危害。本文对该技术进行了技术经济分析。     

乙二醇生产过程中CO偶联生产草酸二甲酯工艺优化

煤基原料制乙二醇是替代石油化工的一条重要途径,淮化集团有限公司与华东理工大学、上海浦景化工技术有限公司合作,建设年产十万吨合成气制乙二醇工业示范项目,2016年5月装置一次开车成功,生产出合格聚酯级乙二醇产品,"合成气制乙二醇技术"是以CO、H_2和O_2为主要原料,经中间产品草酸二甲酯,间接合成乙二醇的新技术,由于我国能源的基本国情,在可预见的将来"合成气制乙二醇技术"必将在我国发展成为替代采用传统石油原料的"EO/EG技术"的乙二醇制备路线",根据公司年产十万吨合成气制乙二醇工业示范项目运行特点,重点探讨温度、压力、配料比等关键因素对CO偶联生产草酸二甲酯工艺过程的影响,提出了草酸二甲酯生产工艺优化。探索乙二醇装置反应的能耗及经济性。     

高浓度CO原料气脱H2催化剂H-846D的开发及研究

煤制乙二醇是以煤气化制取合成气（CO+H₂）,CO催化偶联合成草酸酯,再加氢合成乙二醇,需将CO中所含H₂净化脱除至小于100×10^-6。选择性氧化法贵金属催化剂存在含量高、抗CO、CO₂和H₂O中毒能力较差导致活性不稳定等缺点。以γ-Al₂O₃为载体,采用浸渍工艺制备一种高浓度CO原料气脱H₂催化剂H-846D,该催化剂通过贵金属Pd和多种非贵金属氧化物助剂的协同催化作用,适于高浓度CO原料气高效抗毒脱H₂。考察Pd含量、空速、压力和载体对催化剂性能的影响,结果表明,在压力0.5 MPa、空速1 600 h^-1和温度182 ℃条件下,通入含体积分数0.5%H₂、0.5%O₂和0.5%CO₂的CO原料气,可将高浓度CO气氛中的H₂选择性氧化脱除至小于100×10^-6,该催化剂贵金属用量较少。1 070 h的寿命试验结果表明,该催化剂活性好,脱除精度高,性能稳定,应用前景广阔。     

污泥煤浆气化制氢工艺研究

介绍污水处理厂剩余污泥与煤制成污泥煤浆进行气化制氢的方法和流程,分析其经济性和可靠性。研究发现,污泥煤浆气化出口合成气有效气约为80%,冷煤气效率约为72%,合成气产出率约为86%。污泥煤浆制氢能耗约为20.5GJ/1000m3H2,污泥添加量每增加5%,单位制氢能耗增加1.5%。采用污泥煤浆制氢,主要原料成本约920元/1000m3H2,且随着污泥添加量的增加,制氢成本下降。采用污泥制氢能处理到非常难于处理的废弃物,具有很好的经济效益和环境效益。