煤制气工艺的论文参考文献

煤化工是指以煤为原料，经化学加工使煤转化为气体、液体和固体燃料以及化学品的过程。下面是我整理了煤化工生产技术论文，有兴趣的亲可以来阅读一下!

煤化工及甲醇生产技术探索

摘要：甲醇是一种有机化工原料，它的用途非常广泛，普遍运用于燃烧材料、合成金属、工程涂料、医学消毒、日常生火等多个方面，在甲醇的制造方面，一般都遵循着煤气化碳――变换气体物质――精细蒸馏三大工序，在化工厂生产活动中一般将生产甲醇的工序称为“工段”。难点在于如何去调控操作所需的参数，本文通过对煤化工作的特性解析来引申出甲醇生产的要点，同时对生产技术进行一个流程上的模拟，更全面地去了解甲醇生产中需要多加注意的关键。

关键词：煤化工;甲醇;温度;化学反应;化学式

中图分类号：Q946文献标识码： A

1煤气化原理

在甲醇生产的流程中，煤气化是第一步，它是一种化学反应，将气化剂和煤炭资源中的可燃物质放置在一个高位环境下，然后使其发生中和反应，产生一氧化碳、氢气等可燃气体。在煤气化工段里使用的气化剂包括水蒸气、氧气等，在加入这些气化剂后，煤炭就会发生一系列化学反应，从而生成所需的气体。煤炭在加入气化剂后，经历了干燥、热裂解等热力反应，该反应中生成的气体包括一氧化碳、二氧化碳、氢气、甲烷等，这些化学反应的速度取决于煤气化工段中的温度、热压、气化炉质量以及煤炭的种类，以下是煤气化过程中会出现的化学式：

吸收热量：C - H2O → C O + H2C + C O2→ 2C O

发散热量：C + O2→ C O2C +12O2→ C O

变换反应：C O + H2O → C O2+ H2

从大体上来说，煤气化反应是化学中的强吸热效应，如果以动力和热力的角度来解析这类中和现象，重点在于对温度的把握，温度过高会造成气体流失，温度过低则无法产生完整的化学反应，导致生成的气体数量少、质量差。同时在增压方面应该适当地增加对煤炭的压力值，这样可以使化学反应的速度提高，对甲醇的生产效率起积极作用。

2变换工段

甲醇产品在合成时，一般调整碳元素与氢元素的比例的方法是通过一氧化碳的变换反应来实现的，在甲醇生产的流程中，碳元素与氢元素的分离都在催化剂的影响下进行，在此需要注意的是，碳氧分离工序对水蒸气的需求量相当大，水蒸气的生产成本在这道工段中会激增不少，所以，如何最大限度地利用水蒸气，节约生产成本，这将直接考验生产部门的气体生产技术和操作人员的工作效率。在变换工段中，煤气化之后的煤气物质含有大量的一氧化碳和水蒸气，在催化剂的效果影响到位之后，就可以生成氢与二氧化碳，在此时还会有小部分的一氧化硫转化为氰化硫，此时化学式表现如下：

C O + H2O → C O2+ H2

这是一个主要反应式，但是在主反应进行的同时，还有一部分副反应也会产生，生成甲醇的副产品，这些化学反应包括：

2C O + 2H2→ C O2+ C H

2C O → C + C O2

C O + 3H2→ C H4+ H2O

C O + H2→ C + H2O

C O2+ 4H2→ C H4+ 2H2O

C O2+ 2H2→ C + 2H2O

化学反应在化工产业中要求平衡，在主要变换的化学反应中是一种发散热量反应的类型，这里的化学反应会使煤气化后的温度降低，温度适当降低有利于化学反应的平衡作用，但是如果温度太低，就会导致化学反应时间过长，效率越低，当煤气化工段的生成气体慢慢消耗殆尽时，就会浪费前一道工段的时间和成本，造成浪费。同时，温度还与催化剂的适应性挂钩，如果温度没有调整到位，催化剂的效力就无法发挥到最大值，这就会造成碳氧分离程度不足，必须加大催化剂的剂量，这也会增加生产成本。

3甲醇生产中的注意事项

1.)气化压力的大小在其他的生产条件没有变化的情况下，如果改变气化压力，就会产生非常细微但是关键的变化。通常气压定格在2M Pa以上的范围时，在煤气化工段里基本上不会产生影响，但是如果气压低于2M Pa就会使气化炉的气化效果变低。所以，在煤气化工段中，一定要保证气化压力控制在2M Pa以上，而且可以视实际情况适当提高，这样可以增加气体数量，提高生产效率。

2.)氧气与煤量的比例氧煤比例的提高，指的是在煤炭中氧气流量的增多，直观反映为在煤炭高温加热时，煤炭的燃烧反应量明显提升。同时因为氧气流量的增加，使气化炉的温度也得以升高，煤炭的气化反应会更加强烈，一氧化碳和氢气的数量会增加不少，但是生成的气化产物中，二氧化碳和水分的含量占了很大比例，而一氧化碳和氢气的含量会变少，所以，如果不仔细控制氧煤比例，就会使气化炉中的气化反应过强而导致生产甲醇所需的气体成分变少。

4 甲醇生产工艺模拟

传统的烧煤方式已经不能满足人们对甲醇的需求量，而且单纯的燃烧煤炭既是对资源的浪费，也会造成环境污染。所以，当务之急是要尽快找到新的甲醇提取方法和更快捷有效的甲醇生产技术，在这方面，煤气化生产流程已经被初步运用于各大化工厂中，作为目前提取甲醇的有效方式，煤气化工段还需要更多的模拟和分析来增强其效率，简化其工序。

在模拟中我们假设煤浆和高压后的氧气依照固定比例放置在气化炉中，然后在高温作用下因气温及气压生成各种气体，其中包括一氧化碳、氢气、二氧化碳等，其中高压后的氧气进入气化炉可以通过设置烧嘴的中心管道和外环管道，而煤浆可以通过烧嘴的中环管道进入气化炉。在模拟环境下，我们还设置了激冷室，位于气化炉下段，激冷室主要是处理煤炭中的灰份。在煤气化工段进行到末尾后，会残留一些灰份物质，这些物质会在气化炉的高温中熔融，熔渣和热量汇聚，合成了气体，然后结合离开气化炉的燃烧室部分，经由反应室，进入气化炉下段的激冷室。这些气体在激冷室中将被极寒温度降低到200摄氏度左右，熔渣会立即固体化，然后生成大量的水蒸气，经水蒸气饱和后带走了灰份，从激冷室的排出口派排

出。

需要进行变换的水煤气在预热器中加入一部分进行换气和换热步骤，然后进入模拟的变换炉，这部分水煤气在经过煤气化工段后，自身携带了不少的水蒸气，变换炉中的催化剂进行催化作用进行变换反应，在第一部分结束后，另一部分的水煤气也进入变换炉，变换炉这时就会需要新的高温气体，模拟的变换工段里加入了预热装置，提前储存并加热生成高温气体，然后连入变换炉中与另一部分的水煤气进行变换反应，然后进入气液分离器进行分离，分离成功后的气体将进入低压蒸汽室内降温，再次进入气液分离器进行分离，再喷入冷水来清洗掉气体中的三氢化氮，最后气体进入净化系统，生产气态甲醇。

精馏工段的流程为四塔工作方式，首先甲醇气态材料在预热器中进行高温加热，再传输进预塔中部，在这里去除粗甲醇里的残留溶解气体与二甲醚等，这些属于低沸点物质。在加热后，气体进入冷却器进行气体降温，形成甲醇蒸气后进入预塔的回流管道。甲醇蒸气在经过回流后进入换热器，加热后进入加压塔，甲醇在加压塔中进行冷凝化处理，其中小部分送回加压塔顶部作为回流液。剩余的甲醇气体进入精度甲醇管道，最后由加压塔提供压力与热量，将冷凝的高精度甲醇视需求定制成液态或固态储存，然后将杂质或者甲醇残留物通过排污口排入废水处理器进行净化提取处理。

参考文献：

[1] 韩雅楠. 煤制甲醇的研究进展与发展前景分析 [J]. 中国科技投资. 2013(17) :229.

[2]刘喜宏.浅谈煤制甲醇的前景与工艺流程[J]. 中国石油和化工标准与质量 . 2013(10) :22.

[3] 陈倩，李士雨，李金来. 甲醇合成及精馏单元的能效优化[J]. 化学工程. 2012(10) ：1-5.

[4] 金建德. 煤制甲醇工业装置工艺改造措施[J]. 天然气化工2011 36(3):67-69.

[5] 李雅静，张述伟，管凤宝等. 煤制甲醇过程低温甲醇洗流程的模拟与改造 [J]. 化工设计通讯. 2013(2) ：15-18.

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重介质选煤工艺流程分析论文

在学习、工作中，许多人都有过写论文的经历，对论文都不陌生吧，论文对于所有教育工作者，对于人类整体认识的提高有着重要的意义。为了让您在写论文时更加简单方便，下面是我精心整理的重介质选煤工艺流程分析论文，仅供参考，希望能够帮助到大家。

摘要 ：本文为了不断改进重介质选煤工艺流程，提升其应用效果，主要分析了重介质选煤工艺的原理、选煤设备，并对五种典型的重介质选煤工艺流程进行阐述，针对不同选煤厂的煤质特点和产品需求提出应用的建议。最后，提出了提升重介质选煤技术工艺水平的措施，以供参考。

关键词 ：煤炭；重介质选煤；工艺流程

1、重介质选煤

我国选煤厂应用最多的选煤方法就是重介质选煤，重介质选煤方法是重力选煤中精度和效率是最高的。目前，重介质选煤方法主要应用于难选煤、高硫煤和稀缺煤种，重介质选煤方法应用的介质为磁铁矿粉，悬浮液由重介质和水配置而成。重介质选煤设备主要分为两种：重介质旋流器和重介质分选机，其中重介质旋流器主要是利用离心力进行煤炭分选，工艺较为简单，投资较少且自动化程度较高，重介质旋流器经过多年的生产实践及研发，已经实现了50mm不脱泥入洗。重介质分选机则主要是利用重力作用，重介质分选机包括：双锥形、斜轮和立轮等，目前主要应用于块煤主选、分选，其可分选的粒度范围较大且精度高、效果好。

2、重介质选煤工艺流程

重介质选煤工艺近年来发展较快，技术更加的多样化。可以满足不同煤质的需求，并可以适应入选原煤不同的粒度组成，实现选煤企业的所需要的产品结构类型。不同重介质选煤工艺其分选效果也不相同，目前我国应用较多且效果较好的五种重介质选煤工艺如下：

块煤跳汰—末煤重介质旋流器分选工艺

该种煤炭分选方法是利用跳汰机分选处理块煤，利用重介质旋流器分选末煤的方式，该工艺流程的优点在于利用跳汰机分选可以节约成本，且处理量较大，重介质旋流器分选则可以极大的提高分选精度，两者的结合可以再保证分选质量的同时节约选煤成本，现该工艺主要应用于块煤可选性高，末煤可选性差的选煤厂。但是，选煤厂使用该工艺虽然能够保障精煤产品质量，但对出产率则产生一定的'不利影响。

块煤重介质分选机—末煤重介质旋流器分选工艺

该工艺主要是针对末煤和块煤不同的结构特点，有针对性的选择是采用重介质旋流器分选法还是重介质分选机分选法。

重介质旋流器二次分选工艺

该分选工艺主要是采用两产品重介质旋流器，首先对煤炭进行粗选，排除煤炭中的矸石，第一次进入重介质旋流器，然后在将块精煤粉碎，在将粗精煤与粉碎的块煤混合，二次进入重介质旋流器精选。两产品重介质旋流器包括两种类型：高密度旋流器和低密度旋流器，高密度旋流器主要是在重产物中将矸石和煤分选开，低密度旋流器是将重产物和精煤分选。重介质旋流器二次分选工艺，主要适用于选煤厂对精煤灰分要求较低且原煤含矸石含量较高的情况，该工艺可以保证较高的分选效率、回收率和精煤质量都较高，但该工艺存在的问题是投资较大、脱介较复杂，不利于选煤厂管理。

三产品重介质旋流器分级分选工艺

依据三产品重介质旋流器分选技术发展形成了三产品重介质旋流器分级分选工艺，主要设备包括两种：大直径和小直径重介质旋流器，还包括介质回收净化系统，实现了0～80mm不同原煤的分级入选。该工艺流程为，首先分选出细粒煤和粗粒煤，通过对原入煤料进行预先分级脱泥处理实现，其中细粒煤直径为～2mm，粗粒煤直径为2～80mm；然后，将细粒煤、粗粒煤分别加入到小直径和大直径重介质旋流器中分选，煤泥则进入浮选系统。该工艺的优势在于，利用高科技设备自动化程度高，工艺流程简单，有助于选煤企业降低投资和运行费用，提高煤炭分选质量，使选煤企业实现最大的经济效益。

三产品重介质旋流器分选工艺

三产品重介质旋流器分选工艺流程包括两个部分，首先是主选阶段，利用低密度悬浮液将再选入料和精煤分选出来；其次是再选阶段，主选阶段悬浮液经过浓缩后变成高密度悬浮液，再选阶段将矸石和中煤进行分选。三产品重介质旋流器工艺具有节约成本、操作简单、效率高的特点，可以利用一种中悬浮液就可以分选出矸石、中煤和精煤。该工艺流程有两种形式：无压给料和有压给料，目前选煤厂应用较多的是无压给料分选工艺，该工艺流程操作简单，前期投资较低。目前三产品重介质旋流器分选工艺在我国的应用已经十分普遍。

3、重介质选煤工艺流程应用中的建议

对重介质选煤工艺流程分析结合我国不同选煤厂对煤质的需求和煤质特点，在应用重介质选煤工艺流程时应注意的问题包括以下几点：

（1）对于大直径三产品重介质旋流器分选工艺来说，不同粒度物料的分选密度受到流体运动阻力的影响较大。通常，分选粒度范围与煤炭粒度上限息息相关，而实际分选密度的差异也较大，影响综合分选效果。此外，对于大颗粒的中煤，其含有夹矸煤，对中煤进行粉碎后会产生一定量的精煤，因此，在确定块中煤再选方案之前，应对块中煤破碎并采取相应的分析。

（2）如果选煤厂对精煤质量有特殊要求，且入选原煤含有大量的矸石和煤泥，应入选前首先确定好如何处理矸石和煤泥。对于矸石含量较高的原煤，应先采用两产品重介质旋流器排矸，然后依据粗精煤不同粒度范围和夹矸煤量等因素，对粉碎粒度进行确定，进而采用两产品旋流器对其精选，可以极大的提升回收率并保证精煤的质量。对于原煤中含有较多煤泥的，应加大对煤泥的脱除，尽可能的降低达标介质的分流量，保证旋流器的分选效果。

（3）如果是大型的选煤厂，其分选的原煤中末煤密度与块煤的密度相差较大，可以采用分级入选的方式，首先对入选煤进行排矸处理，运用浅槽重介质分选机进行，其次利用三产品重介质旋流器进行分选，将粉碎后的粗精煤块煤与末煤分开。该过程需要重点注意的是，各选煤厂应依据煤质的粒度大小分级，在进行分级入选。

4、提高重介质选煤技术工艺水平的措施

提升选煤系统的自动化水平

选煤厂应建立远程控制和监控系统，对设备的各项参数进行实时监控，将实时参数提供给选煤厂组织生产部门，为其决策提供可靠的依据。同时，对于关键的设备进行监控，如遇到故障应发送远程报警信号，以便于选煤厂调度人员可以及时的掌握设备故障情况，判断故障发生的原因，并提出设备故障解决的方案，避免选煤设备发生故障对生产造成的影响。通过对选煤厂工艺流程的监控，提高工艺流程中设备的自动控制水平。

优化选煤工艺机械设备状态

重介质旋流器是重介质选煤厂的主要机械设备，主要洗选设备的运行状态对于选煤厂生产技术指标和经济指标都有着极大的影响，重介质旋流器的寿命主要受到设备材质、生产管理水平和原煤矸石量等因素的影响。选煤厂在保证旋流器材质合格的前提下，因此选煤厂的管理及技术人员应科学使用重介质旋流器。由于重介质旋流器内衬具有硬度大、脆性高的特征，禁止大块物料或金属物料进入旋流器，否则会造成旋流器堵塞和损坏。这样会极大的降低重介质旋流器的寿命，影响其正常运行。同时，选煤厂运行维护人员要定期对旋流器内壁磨损情况进行检查和维护。

引进专业技术人才

选煤厂对于专业技术人才应加大引进的力度，并对企业的原有员工进行相应的考核和培训，提高选煤厂员工的专业技术水平，保障选煤质量。选煤厂应进行资源的合理优化，建立统一的领导和管理制度，保证相应资金的落实，加大对现有选煤技术的改进，提高原油系统的生产效率。

5、结语

重介质选煤技术是我国选煤厂应用的主要技术之一，重介质选煤技术特点是分选效率较高、精度高，该技术可以极大的提高煤炭综合利用率，尽可能的提高选煤厂的经济效益。随着我国对选煤工艺技术的不断研究，重介质选煤技术应用越来越广泛，在实践过程中改进技术，为我国煤炭行业的发展提供帮助。

参考文献：

[1]浅谈重介质选煤工艺[J].孙海峰.内蒙古煤炭经济.2018(02).

[2]我国重介质选煤工艺分析[J].易志钦，张涛.中小企业管理与科技(上旬刊).2010(02).

[3]重介质选煤工艺浅谈[J].朱科强，付继辉.化学工程与装备.2013(04).