如今煤化工產(chǎn)業(yè)線遍布全世界各地，煤化工產(chǎn)業(yè)鏈的產(chǎn)品和我們生活息息相關(guān)。

煤化工是以煤為原料，通過(guò)各種工藝對(duì)煤進(jìn)行深、淺加工獲得不同的煤化工制品。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，和煤化工相關(guān)的產(chǎn)品有數(shù)千種，知名企業(yè)神華包頭煤化工煤制烯烴產(chǎn)線是把煤變成甲醇，再把甲醇轉(zhuǎn)化成烯烴，煤制甲醇是一個(gè)中間環(huán)節(jié)產(chǎn)品；另有陜西榆林煤制甲醇項(xiàng)目，煤制甲醇時(shí)最終產(chǎn)品。

在煤制甲醇產(chǎn)線中需要用到各種設(shè)備，如泵，閥門(mén)，壓縮機(jī)等等，本文具體討論蝶閥在煤制甲醇工藝的應(yīng)用。

煤制甲醇生產(chǎn)工藝

甲醇是一種重要的有機(jī)化工原料，而煤是甲醇一個(gè)重要原料，甲醇下游產(chǎn)品有甲醛、醋酸、甲胺、對(duì)苯二甲酸二甲脂、甲基叔丁基醚等一系列有機(jī)化工產(chǎn)品，在石油資源日益緊張大環(huán)境下，甲醇還可作為石化原料來(lái)源，當(dāng)前甲醇生產(chǎn)工藝路線主要有如下四種：

木材或者木質(zhì)素干餾法

此工藝方法是傳統(tǒng)工藝方法，需要消耗大量的木材，這和當(dāng)前我們提倡退耕還林，保護(hù)環(huán)境趨勢(shì)不符，而且生產(chǎn)效率極其低下，因此此工藝很少應(yīng)用。

氯甲烷水解法

氯甲烷水解生產(chǎn)效率較高，產(chǎn)品純度也高，但是生產(chǎn)成本昂貴，應(yīng)用場(chǎng)合有限。

甲烷部分氧化法

當(dāng)前此方法生產(chǎn)技術(shù)難度不大，但產(chǎn)品純度不高，因此應(yīng)用較少。

合成氣化學(xué)法

合成氣來(lái)源于煤，焦?fàn)t煤氣，天然氣，生產(chǎn)效率高，甲醇純度高，成本不高，是當(dāng)前主流生產(chǎn)甲醇工藝方法。

本文討論合成氣化學(xué)法，合成氣化學(xué)法制甲醇是德國(guó)巴斯夫發(fā)明的工藝方法。合成氣化學(xué)法生產(chǎn)甲醇的工藝流程如下：

▲甲醇生產(chǎn)流程圖

原料氣制備

甲醇合成的原料氣主要成分是C0, C02, H2以及少量的CH4和N2，來(lái)源于煤炭，焦炭等，主要步驟如下：

煤與空氣中的氧氣在煤氣化爐內(nèi)制得高CO含量的粗煤氣；

經(jīng)高溫變換將CO變換為H2來(lái)實(shí)現(xiàn)甲醇合成時(shí)所需的氫碳比。

在合成甲醇?xì)怏w工藝中，影響合成氣制甲醇有兩大因素。

第一大因素是催化劑因素：不銹鋼蝶閥工業(yè)應(yīng)用中常用催化劑有銅基催化劑，此外還有未工業(yè)化的鈀系催化劑，低溫液相催化劑。

第二大因素是空速：空速直接關(guān)系到催化劑的生產(chǎn)能力和單位時(shí)間的放熱量，適宜的空速與催化劑的活性、反應(yīng)溫度以及原料氣體組成有關(guān)。

凈化 工業(yè)凈化甲醇從兩個(gè)方面凈化

1)脫除對(duì)甲醇合成不利的雜質(zhì)

例如硫化物類雜質(zhì)，工業(yè)生產(chǎn)甲醇要求進(jìn)入反應(yīng)塔的硫含量需小于0.2PPm，脫硫方法有干法和濕法。

2)調(diào)節(jié)原料氣的組成

氫氣和氮?dú)庑枰{(diào)配成合成甲醇所需的比例，調(diào)節(jié)方法有兩種：第一種方法是把原料氣體中含量過(guò)高的一氧化碳通過(guò)蒸汽部分轉(zhuǎn)換方法獲得更多的氫氣。第二種方法是把原料氣體中含量過(guò)高二氧化碳通過(guò)溶液吸收方法脫碳。

壓縮

通過(guò)壓縮機(jī)將凈化后的合成氣壓縮成合成甲醇所需的壓力，高壓法需要25-30MPa的壓力，中壓法需要10-15MPa的壓力，低壓法需要5MPa的壓力。

合成

通過(guò)催化劑在不同壓力溫度下合成甲醇，因?yàn)樵诤铣杉状贾胁豢杀苊猱a(chǎn)生一些副反應(yīng)，所以合成的產(chǎn)品是甲醇，蝶閥水以及其他的有機(jī)雜質(zhì)混合物，即本環(huán)節(jié)生產(chǎn)的甲醇屬于粗甲醇。

精餾

在上一環(huán)節(jié)的合成的粗甲醇里面包含的水和其他的有機(jī)雜質(zhì)需要除去，我們可通過(guò)精餾法除去雜質(zhì)，值得注意的是經(jīng)過(guò)精餾后的甲醇仍然會(huì)含有少量的水和其他有機(jī)物雜質(zhì)。

當(dāng)前工業(yè)上精餾甲醇采用兩塔流程和三塔流程，兩塔流程已經(jīng)可以精餾出純度很高的甲醇，但是能耗大，三塔流程將以往的主精餾塔分為加壓精餾塔和常壓精餾塔，將加壓精餾塔塔頂出來(lái)的甲醇蒸汽作為常壓精餾塔的熱源，降低了蒸汽消耗，通常情況下可降低能耗30%。