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随着世界石油资源的日益短缺，人们寻求替代燃料的愿望越来越迫切，甲醇具有和汽油相似的燃烧性质，且可以和汽油以任何比例混溶或者单独作为汽车的代用燃料。2010 年全球甲醇年产能约为7726 万吨，预计到 2018 年，世界甲醇年产能将达到 15634 万吨，年均增长率为10.3%，中国已成为重要的甲醇生产、消费大国，不久的未来将是国际甲醇生产商竞相争夺的主要市场之一。甲醇应用范围的不断扩大以及消费量的不断增长为甲醇行业的发展提供了巨大的推动力，甲醇装置正在向着大型化、一体化及多元化方向发展，甲醇产业对发挥我国丰富的煤炭资源优势，弥补石油、天然气能源不足，促进经济的可持续性发展具有重要的作用。
1.1.2 生产工艺
甲醇生产原料来源多样,煤、石油、天然气均可制得甲醇。欧美国家主要采用天然气为原料生产甲醇,该工艺投资低、无污染,且无需过多考虑副产物销路。由于我国缺少天然气资源,而煤的储量相对丰富,所以大部分甲醇来自煤气化工艺。
(1) 煤、焦炭气化制甲醇的生产方法
煤与焦炭是制造甲醇粗原料气的主要固体燃料。用煤和焦炭制甲醇的工艺路线包括燃料的气化、气体的脱硫、变换、脱碳及甲醇合成与精制。焦炉煤气制甲醇工艺流程框图如下:
图1.1 焦炉煤气制甲醇工艺
用蒸汽与氧气(或空气、富氧空气)对煤、焦炭进行热加工称为固体燃料气化,气化所得可燃性气体通称煤气,是制造甲醇的初始原料气。气化的主要设备是煤气发生炉,按煤在炉中的运动方式,气化方法可分为固定床(移动床)气化法、流化床气化法和气流床气化法。国内用煤与焦炭制甲醇的煤气化一般都沿用固定床间歇气化法,煤气炉沿用UGI炉。在国外对于煤的气化,目前已工业化的煤气化炉有柯柏斯-托切克(Koppers-Totzek)、鲁奇(Lurgi)及温克勒(Winkler)三种。还有第二、第三代煤气化炉的炉型主要由德士古(Texaco)及谢尔-柯柏斯(Shell-Koppers)等。
UGI常压气化技术成熟、工艺可靠,但必须使用无烟块煤,而且存在设计能力有限、三废排放量大等缺点,不能满足大型化生产的需要。
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