煤制甲醇工艺及三废处理措施

 

 

张琪(陕西润中清洁能源有限公司，陕西 咸阳 713600)

1 三废污染物处理的主要原则

煤制甲醇工艺中三废污染物的处理是其中一项关键措施，若是三废污染物处理不完全不仅对甲醇炼制有影响，对自然环境更是会造成巨大污染。所以在三废污染物处理过程中，一定要对相关工艺技术的应用价值进行

，同时需要了解分析影响污染物处理质量工艺，确保每一个处理环节都能按照标准进行，这样才能确保三废污染物能够被充分处理、处置和再利用。要实现该目的就必须重视提高资源利用率的问，并且着重考察三废处理工艺所具备的突出价值，这样才能真正实现对煤制甲醇三废污染物处理作用的总结，并对其中涉及到的相关技术提供更加充足的保障。在三废污染物处理过程中，要加强对污染物排放标准考察，特别是严格检验污染物排放方案是否符合国家标准，保证三废污染物处理措施得到完整全面实施，为后续三废污染物处理措施的发展提供科学技术支持。另外，在进行三废污染物处理时需要注重对高价值附加产品的回收，特别重视甲醇装置应用价值总结，确保甲醇生产工业的突出价值能够最大程度体现出来，从而更好地完善三废污染物处理方案。

2 煤制甲醇的主要生产工艺

2.1 气化工艺

气化工艺就是将原料煤和水混合制备成水煤浆，然后通过高压煤浆泵加压和高压氧喷射到气化炉内不完全燃烧，其中的煤和水发生化学反应，进而产生一氧化碳、二氧化碳、氢气、水蒸气以及少量的CH4、H2S气体等，其中还存在着反应：

然后气体将离开气化炉经过冷却、洗涤之后进入后工段变换工艺。

2.2 变换工艺

在气化过程中经常会出现氢气含量不足的现象，所以变换工艺是煤制甲醇过程中最重要的步骤之一，变换工艺的主要作用就是将一氧化碳变换为氢气，而且在该反应过程中只需要水与其反应就可以完成，不仅解决了氢气不足的情况，还不需要添加其他物质造成反应过程的改变。完成一氧化碳到氢气的变换后，需要利用低温甲醇洗工艺除去变换气体中多余的二氧化碳，同时还能够除去其中的杂质和多余的水。变换工艺中最主要的是式（1）所示的反应。

该反应结束之后进行低温甲醇洗工艺即可制得目标甲醇。

2.3 联醇生产工艺

在某些小型合成氨厂中，主要通过水洗、铜洗以及碳化等工艺进行甲醇合成工艺的研究设计，在这样的工艺中可以同时满足甲醇与合成氨的生产，进而实现联醇生产工艺的研究。然而，就目前情况来看这种联醇生产工艺再生产是需要特定条件才能完成，比如在一般情况下需要将该反应的压力维持在特定范围内，并且还要保证反应的温度保持在200～300 ℃之间，同时需要联醇铜基作为反应的催化剂，在同时满足这三项条件之后才能使反应成功，从而获得合成氨和甲醇。虽然该反应需要的特定条件过多，但是在实际应用中该反应制得的合成氨纯净度极高，并且能够一定程度满足对资源的优化利用，从而减少在合成过程中对资源的浪费，从经济角度和环保角度来看该工艺技术值得发展，并具备较大发展空间。

2.4 焦炉气制甲醇工艺

焦炉气制甲醇是当前工业企业中最常用的方式之一。该工艺技术能够实现对以煤作为原材料制得目标甲醇，其中焦炉气就是在煤燃烧过程中产生的各种副产品。这些副产品包括一氧化碳、二氧化碳、氢气、水、甲烷等物质，在生活中煤的燃烧主要是为满足生产生活需要。但是其中产生的这些副产品掺杂了很多有害气体，这些有害气体若是直接排放将会对自然造成很大的影响，甚至危害到人的身体健康，因此利用焦炉气制得甲醇成为了当前国内最主要最实用的

。在焦炉气制甲醇过程中首先需要将产生于焦化厂的焦煤气进行湿法脱硫，然后将脱硫后的气体送进储气罐中进行缓压缩增压，然后利用预热对焦炉气进行干法脱硫，当焦炉煤气完成蒸汽预热后再进行下一步反应。空气通过空分装置进行空气分离从而获得高纯度的氧气。氧气和蒸汽混合再与预热的焦炉煤气通入转化炉中进行部分氧化催化转化，在该反应中需要利用催化剂将焦炉煤气中的甲烷及少数多碳烃氧化成为合成甲醇的主要气体：一氧化碳和氢气。之后经过以上一系列处理后的焦炉煤气会经过废热回收、冷凝分离，经过该过程后焦炉气就会制成符合甲醇生产的氢碳比的合成气，然后合成气会经过压缩送到甲醇合成塔中进行合成甲醇的反应，经过该步骤反应后就能够初步制得粗甲醇。另外，在该过程中一部分驰放气会作为循环气体经过压缩后进入甲醇合成塔中。粗甲醇经过精馏就可以获得精甲醇。经过上述一系列工艺步骤之后锅炉煤气就反应制得了精甲醇，而在这些反应过程中最重要的就是焦炉煤气的回收利用，以及通入氧气的纯度[1]。

3 煤制甲醇的三废处理措施

3.1 粉尘气体的处理措施

在煤制甲醇工艺中对于粉尘气体的处理首先需要考虑粉尘气体的结构和产生因素，同时也要对煤储仓库和粉煤仓库的具体情况进行详细的了解和考察，这样才能更全面地了解制粉系统的运作，从而寻找更加有效的方式控制粉尘对环境的污染。处理粉尘气体时需要对粉尘返回制粉系统的过程进行有效分析，根据分析情况制定更加科学合理的方案处理煤尘等污染物，并为过程中产生的粉尘气体提供有效处理优化系统。另外，在该过程中需要加强对废气中有害气体含量的研究，同时需要重视气体处理工艺和设备的维护和更新，进而保证释放出的气体对人身安全不会造成威胁，并且能够最大限度地减少对环境的污染和危害。对于其中存在的有害气体可以根据其结构加入火炬系统配置，对于某些因为机械运行过程中产生事故而排放出的气体要进行有效检查分析，保证其不合格气体的有效处理，并为粉尘气体处理提供更加科学高效的技术基础。

另外，在煤制甲醇过程中要重点关注处理后的废气的重新利用或返回系统，保证其中产生的可燃废气合理处置，该过程不仅可以解决废气排放对环境造成污染，还能保证工业废气所具备的燃料价值能够充分开发利用，对于煤制甲醇工艺有着不可忽略的重要意义。废气处理工作中要强调对挥发性有机物回收装置的有效应用，特别是过程中因为甲醇挥发气而产生的有害气体，同时需要重视甲醇挥发气的剩余价值开发，确保在生产过程中甲醇蒸汽等有害气体能够被充分处理[2]。

3.2 锅炉燃煤烟气的处置措施

处置锅炉燃烧烟气时要事先制定合理有效的处置方案，并且要对甲醇的制备和应用进行具体分析，对不同类型的制备需要选用不同的处理方案，在处置过程中要根据国家相关规定进行，只有符合国家相关标准的锅炉燃煤烟气控制和应用措施才能更好地进行处置。同时在处置锅炉燃煤烟气时必须重视其中污染物的研究和处理，确保其中的有害气体不会对环境和人身安全造成危害，只有确保每一步都符合国家标准才能实现锅炉燃烧烟气的有效处置。另外，在处置过程中需要进一步对石灰石的应用情况进行研究分析，并且保证石膏湿法工艺的主要价值有效发挥，从而使得该过程中脱硫技术的充分应用，最终实现锅炉燃烧烟气含量得到更合理的控制。

3.3 锅炉废渣的处置措施

所谓锅炉废渣就是在煤制甲醇工艺中原料煤燃烧过后剩余的废渣量，在废渣处置过程中要按照不同的处置方案进行，并且需要根据不同类型的固体废渣进行特征分析，另外其中存在的液体废渣和气体废渣都需要进行特征分析，而分析的主要目的就是为了明确锅炉废渣最佳处置方案，从而确保不同类型的锅炉废渣得到合理处置。在分析和处置过程中都要重视废渣有害物质的研究分析，同时要进行废渣处置影响的结果分析，对于或许会受到废渣处置影响的人员和设备进行严格考察，以便将锅炉废渣处置的危害的影响降到最低，并且保证了煤制甲醇工艺的有效应用。在锅炉废渣处置时要对占用的土地资源进行预想了解分析，明确相关土地资源的法律法规问题，从而更好地进行垃圾车配置和管理，避免因为煤制甲醇产生的锅炉废渣对土地资源的占用和污染问题产生。

锅炉燃烧废渣处置中要考虑到地下水、土壤污染问题，首先需要对地下水、土壤质量进行检测，对可能产生的污染问题和影响做出预想考察，进而制定更加有效的水土保持实施方案，并集合锅炉燃烧废渣中碳元素的含量制定行之有效的处置措施。其次，需要重视生产过程更换的催化剂污染物的回收与利用。煤中的硫元素在生产过程中转化为二氧化硫或硫化氢，通过硫回收装置生产成硫磺，或通过脱硫装置生产成石膏，要确保硫磺、石膏等有最大程度的综合利用，从而使锅炉燃烧产生的废气、废渣处置结果达到预期。其中，在所有处置过程中工作人员都需要结合实际情况选择科学合理的处置方案，特别是对煤气化装置进行使用时，要明确其中产生的废料和有用物质的分析，进而对锅炉燃烧废渣处置措施进行优化，使在该过程中各类材料的价值能够最大发挥，并提升对有害物质的吸收和处置，为煤制甲醇工艺提供更加优质的工艺技术[3]。

4 煤制甲醇的三废处理优化措施

4.1 处理制造期间产生的污染问题

三废污染物处理是煤制甲醇工艺中最重要的问题，想要优化煤制甲醇工艺就必须从污染物处理管控开始，在该过程中需要对污染物的来源抓起。在工艺生产中，三废污染物主要是煤原料，所以在生产过程中要重视煤原料的利用、回收、处理，企业相关部门应该制定专门针对煤原料处理策略，同时政府单位也应该重视工业企业煤原料的处理和环境污染问题。然而在具体实施过程中企业需要将低碳环保的元素加入到生产研发中，利用科学技术手段减少煤发生化学反应时产生的污染物。同时对于污染物的处理应该重视回收利用环节，最大的环保就是回收利用再循环，这样不仅可以减少原材料的浪费，还可以最大限度地减少环境污染。所以现阶段国内煤制甲醇工艺企业应该加强对环保工业的研究，寻找更加有利于环保的三废污染物处理方案。只有这样才能真正实现从根源减少煤制甲醇污染物对环境的危害，进而促进煤制甲醇工艺的发展。

4.2 减少生产成本

生产成本对于任何一个工业企业而言都非常重要，在煤制甲醇工艺中政府应该加强工艺技术的监管工作，同时需要重视煤制甲醇工艺的发展并为之提供更加科学合理的调配与规划。对相关企业的资金投入问题政府也应该加以重视，相关企业应该合理利用资金加强有关人员技术培训。此外，煤制甲醇工艺相关企业部门要加大专业人才招聘，制定更加完整的资金

，对煤制甲醇工艺的成本进行合理管控。另外，工业企业在煤制甲醇工艺方面应该紧跟社会发展脚步，积极配合国家的各项管理政策和资金成本管控制度，为企业的发展和煤制甲醇工艺技术未来谋求更加开阔的道路，同时在煤制甲醇技术中相关科学人才要尽力寻找可以代替煤原料的产物，只有控制煤的用量才能最大程度地做到节省成本。

4.3 强化废水的循环利用

在煤制甲醇工艺中，因为各种不可控因素会出现很多不同样式差异，因此在过程中形成的污染物种类和数量也会存在较大差异，然而目前国内大部分煤制甲醇工业企业都只注重甲醇的产量和质量，对于污染物处理方面有很大不足。因此各企业应该更加重视煤制甲醇过程中废水的循环利用，并且应该适当降低污水处理期间的处理荷载量，这样才能确保废水资源能够丰富利用，从而减少其中有用物质的流失以及资源的浪费。所以工业企业应该在煤制甲醇过程中设置预处理系统，该系统的主要作用就是要进行内部消化，完成之后在进行外部处理。而在该系统中由于煤浆气化过程安装了灰水处理装置，所以对于大部分灰水来说都起到了一定的过滤作用，经过过滤之后的灰水会得到再一次的循环利用，而另外一部分煤浆就会形成无法再回收利用的黑水。除此以外，企业还应该对煤浆气化产生的气体洗涤过程加以改善，对洗涤系统进行改革以便气体洗涤。在低温甲醇洗工段最终产生的废甲醇，可送至水煤浆制浆系统再次利用或送到污水处理系统作为微生物细菌的碳源，从而减少三废的产生量。

5 结语

在煤制甲醇工艺中了解掌握工艺内部的价值有助于优化甲醇质量，并且对环境保护也有一定的促进作用，也就是对煤制甲醇的三废处理措施进行优化后，可以同时实现提升甲醇质量和减少有害污染物对环境污染的两个目的。因此，根据现阶段国内煤制甲醇工艺的特征和应用，发现其中存在的问题并针对问题提出相应对策，从而制定更加完善的三废污染物处理措施，对于国内煤制甲醇工艺有着巨大作用，也对国内工业正常技术具有一定的积极影响。

 

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