焦炉煤气部分氧化制甲醇合成气研究
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Ｅ － ｍ ａ ｉ ｌ ：Ｄ ｊ ５ ７ ９ １ ＠ｌ ６ ３ ． ｃ ｏ ｍ 。
第４ ６ 卷第 ５ 期
丁 洁 ：焦炉煤 气部分氧化制 甲醇合成 气研 究
８ ０ ９
湿法 脱硫 塔进 入 干法脱 硫 塔压力 维 持在 ２ ． １ ７ ＭＰ ａ ， 干法 脱硫 塔 中催 化剂 为铁 钼催化 剂 。将 经预 热器 预 热 的焦 炉 煤 气 与饱 和水 蒸 汽混 合 物 与 纯 氧 混 合 均 匀 ，进 入转化 炉 合成 甲醇 的合 成气 。高 温合 成气 在
第４ ６卷 第 ５ 期 ２ ０ １ ７ 年 ５月
当
代
化
工
Ｃ ｏ ｎ ｔ ｅ ｍｐ ｏ ｒ ａ ｒ ｙ Ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ Ｉ ｎ ｄ ｕ ｓ ｔ ｒ ｙ
Ｖ Ｏ ］ ． ４ ６ ．Ｎ ０ ． ５ Ｍ ａ ｙ， ２ ０ １ ７
焦 炉 煤 气 部分 氧化 制 甲醇 合成 气 研 究
（ ４） 运 行模 拟 ，通 过 菜单 Ｒ ｕ ｎ —Ｒ ｕ ｎ ａ ｌ ｌ 选项 ，
２ ． ２ 氧气 量对 氢碳 比 的影响
吁 Ｌ 卜 卜 坷 卜÷ — ｝ ＋ ＝ ｒ — ＿ 一
图 ２ 模 拟计 算 的 流 程 图
Ｆｉ ｇ． ２ Ｔｈｅ ｌｏｗｓ ｆ ｈｅ ｅ ｔ ｏ ｆ ｓ ｉ ｍ ｕｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｃａ ｌ ｃｕｌ ａｔ ｉ ｏｎ
ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｒ ｅ ａ ｓ ｆ ｏ ｌ ｌ ｏ ｗｓ ： ｆ ｅ ｅ ｄ ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ５ ０ ０℃， ｒ ｅ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ １ ． ８ ５ ＭＰ ａ ， ａ ｎ ｄ ｆ ｅ ｅ ｄ ｍｏ ｌ ｅ ｌ ｆ ｏ ｗ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ Ｃ Ｏ Ｇ（ ｃ ｏ ｋ ｅ ｏ ｖ ｅ ｎ ｇ ａ ｓ ） ：
Ｈ２ ０： ０２ ： ＣＯ２ ＝１ ： ０ ． ８ ： ０ ． ２ ｌ ： ０ ． ０ ９ ５ ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ： Ｃｏ ｋ ｅ ｏ ｖ ｅ ｎ ｇ ａ ｓ ； Ｍｅ ｔ ｈ ａ ｎ ｏ ｌ ； Ｓ ｙ ｎ ｔ ｈ ｅ ｓ ｉ ｓ ｇ ａ ｓ ； Ｃｈ ｅ ｍ ＣＡＤ
・ ・ ● — — 』 ＿ —
①
水 蒸汽 摩 尔 流鬃 ／ （ ｋ ｍ ｌ ， ｌ ・ ｈ。 ）
图 ３ 水蒸汽摩尔流量对氢碳 比的影 响
Ｆｉ ｇ． ３ Ｅｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｏ ｆ ｗａ ｔ ｅｒ ｖａ ｐｏｒ ｍ ｏｌ ｅ ｌｏ ｆ ｗ ｏｎ ｈｙｄｒ ｏｇ ｅ ｎ ｃ ａ ｒ ｂｏ ｎ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ
模 块 。 进 入 转 化 炉 的 各 物 流 的 摩 尔 流 量 比为 ：
换 反应 为 可逆反 应 ，根据 反应 平衡 理论 ，在温 度一
定 时 ，当水 蒸气 摩 尔数增 加 ，反应 往右移 动 ，相应
Ｈ ： 量增 加 ，与文 献［ ８ 】 的研 究结 果一 致 。
由于 随着水 蒸气 摩尔 流量 的增加 ， 转 化炉 内催
反应压力 １ ． ８ ５ ＭＰ ａ ，进入转化炉各物流 的摩尔流量 Ｃ Ｏ Ｇ （ 焦炉煤气） ： Ｈ ０ ： ０ ： Ｃ Ｏ ＝ １ ：０ ． ８ ：０ ． ２ １ ：０ ． ０ ９ ５ 。 关 键 词 ：焦炉煤气 ；甲醇 ；合成气 ；Ｃ ｈ ｅ ｍ Ｃ Ａ Ｄ
文 献标 识 码 ： Ａ 文章编号 ： １ ６ ７ １ — ０ ４ ６ ０（ ２ ０ １ ７） ０ ５ — ０ ８ ０ ８ — ０ ３ 中 图 分 类 号 ：Ｔ Ｑ ０ １ ５ ． ９
引起 国 内研究 者 的广泛 关注 。 。
工业实际生产 甲醇工艺 的放大和稳定操作提供理论 指导。
１ 焦炉煤气部分氧化工艺模拟
１ ． １ 焦 炉煤气 部 分氧 化工 艺流 程
近年 来 ，研究 者对 焦炉 煤气 生产 甲醇 工艺 进行
图 １是 焦 炉煤 气 催 化部 分 氧 化 制取 甲醇 合 成 气 的工艺 流 程 。
本世 纪 以来 ，我 国焦化 行业 的装 置规 模 、生 产
炉煤 气部 分 氧化制 取 甲醇合 成气 最适 宜 的条件 ，为
技 术 等与 我 国钢铁 和焦 炭产 量急 剧增 加速 度相 比还 有待 进一 步加 大研 发 ，特别 是焦 炉煤 气利 用效 率 还 很 低 ，造成 资 源严 重浪 费 ，环 境污 染严 重等 问题 … 。 随着 焦炭 工业 的急 剧发 展 ，焦 炉煤气 综合 利用 问题
原料成 分
Ｃ ０ ＣＯ ２
组 成， ％
６ ３ ２ ． ７
Ｈ２ Ｃ Ｈ
Ｎ２
５ ８ ２ ６
４
Ｏ２ Ｃ ２ Ｈ＾
０ ． ５ １ ． ５
一
Ｉ
一
＿
鏊
１ ． ３ 模拟 流程
用Ｃ ｈ ｅ ｍ Ｃ Ａ Ｄ 模拟 的流程 如 图２ 所示 。
一
１ ． ４ 模 拟计 算 步骤
（ １ ） 建立模 拟 流程 图 。 首 先选 择建 立新 的模 拟 ， 为新 的模拟 命名 ，建 立模 拟 流程 ； （ ２）添加组 分 ，选择 工 程单位 和热力 学模 型 ；
（ ３）规定进 料 流股 ，规 定换 热器 和反应 器 ；
氧 气 犀 尔 流 量 ／（ｋ ｏｏ ｔ ｌ・ｈ ）
模 拟 的大型 化 工流 程仿 真 软件 … ，采 用通 用 的化 工 单元 操作 模块 思想 来模 拟各 种设 备 和灵 活方便 地 组 建各 种工 业 生产 流程 ，可模 拟 九大类 常 用 的化工 设 备， 如混 合器 、 换 热器 、 塔 设备 等 。 本 文应 用 Ｃ ｈ ｅ ｍ
本 文 主 要选 取 焦 炉煤 气 部 分 氧 化 制 取 甲醇 合 成气 工段 的Ｔ艺设 计 做为研 究 对象 。 采用Ｃ ｈ ｅ ｍ Ｃ Ａ Ｄ 软件 对整 个 流程进 行 工艺模 拟 ，确 定一 系列 工艺 条
除去绝 大部 分 杂质 的焦 炉煤气 依 次进入 湿 法脱
件， 用Ｃ ｈ ｅ ｍ Ｃ Ａ Ｄ 软件对工艺条件进行分析 ， 得出焦
Ｃ Ｏ Ｇ （ 焦炉煤 气） ：０ ： Ｈ ０ ＝ １： ０ ． ２ １： ０ ． ８ 。为简 化计 算 ，假 设 进 入 反 应 器 的 上 述 三 股 物 流 的 温 度 均 为 ５ ０ ０ ℃ ，进 口压 力均 为２ ． １ ＭＰ ａ 。焦 炉煤气 的流量
为２ ７ ． ８ ｍｏ ｌ ／ ｓ ，反应 压 力为 １ ． ８ ５ Ｍ Ｐ ａ 消耗 更多 的Ｃ Ｏ 与水 蒸 气 反应 ，从 而使 得合 成 气 中Ｃ Ｏ的含量
逐 渐减 少 。
同样 ，在 温度一 定 时 ，当增加水 蒸气 摩尔 数 ， Ｃ Ｏ 变换 反应 向右 移动 ，相 应Ｃ Ｏ 的生成 量增加 。
硫塔和干法脱硫塔 ，最终脱除有机硫和无机硫 。南
收稿 日期 ： ２ ０ １ ６ — １ ２ —１ ６ 作者 简介 ： 丁 洁 （ １ ９ ６ ７ 一），女 ，山东省 潍 坊市人 ，高级 工程 师 ，１ ９ ９ ２年毕 业 于青 岛科 技大 学无机 化工 专 业 ，研 究方 向 ：从事 化工 工艺 开发 工作 。
ＤＩ ＮＧ Ｊ ｉ ｅ
（ Ｑｉ ｎ ｇ ｄ ａ ｏ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ， Ｓ ｈ ａ ｎ ｄ ｏ ｎ ｇ Ｑｉ ｎ ｇ ｄ ａ ｏ ２ ６ ６ ５ ５ ５ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｇｉ ｂ ｂ ｓ ｒ ｅ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｏ ｆ Ｃ ｈ ｅ ｍＣＡＤ ｐ ｒ ｏ ｇ ｒ ａ ｍ ｗａ ｓ ｕ ｓ ｅ ｄ ｔ ｏ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｅ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｎ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｏ ｎ ｆ ｕ ｒ ｎ ａ ｃ ｅ ．Ｔｈ ｅ ｉ ｎ ｌ ｆ ｕ ｅ ｎ ｃ ｅ ｓ ｏ ｆ
Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｎ Ｐｒ ｏ ｄ ｕｃ ｉ ｎｇ Ｍ ｅ ｔ ｈａ ｎｏ ｌ Ｓ ｙ ｎｔ ｈｅ ｓ ｉ ｓ Ｇａ ｓ Ｆｒ ｏ ｍ Ｃｏ ｋｅ Ｏｖｅ ｎ Ｇａ ｓ ｂ ｙ Ｐａ ｒ ｔ ｉ ａ ｌ Ｏｘ ｉ ｄａ ｔ ｉ ｏ ｎ
Ｃ Ａ Ｄ 软 件计 算工 艺 流程 。
图１ 焦炉 煤气 催化 部 分 氧化 制 甲 醇 合成 气 流 程
Ｆ ｉ ｇ ． １ Ｃｏ ｋ ｅ ｏ ｖ ｅ ｎ ｇ ａ ｓ ｃ ａ ｔ ａ ｌ ｙ ｔ ｉ ｃ ｐａ ｒ ｔ ｉ ａ ｌ ｏ ｘ ｉ ｄ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｅ ｔ ｈ ａ ｎ ｏ ｌ ｓ ｙ ｎ ｔ ｈ ｅ ｓ ｉ ｓ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ
了开发和研究Ｈ ，甲醇作为ｃ １ 含羟基有机化合物 ， 是基本的化工原料单体 ，除了传统上被用于有机合 成 、染料 、医药等 ＿ Ｔ业 外 ，近几 年在 用 于生产 二 甲 醚方面引起极大关注 ，作为第三大重要有机原料仅
次 于烯烃 和芳 烃 ，因此 应用 前 景广泛 。 Ｃ ｈ ｅ ｍ Ｃ ＡＤ 软件 是 基 于物 料 流程 图和稳 态 瞬 时
丁
、
． 一
口
（ 青 岛职业 技 术学 院 ， 山东 青 岛 ２ ６ ６ ５ ５ ５ ）
摘
要 ：应用 Ｃ ｈ ｅ ｍＣ ＡＤ软件 ，采 用吉布斯 反应 器模 型对转化炉进行模 拟 ，分析 了温度 、压力 、进气量等
各 工艺条件对反应的影响 。 模拟结果表 明， 焦炉煤气 部分氧化制取合成气适 宜的操作条件为 ： 进气温度 ５ ０ ０ ℃，
见表ｌ 所示 。
表 １ 计 算 采 用 的原 料气 组成
Ｔａｂｌ ｅ １ Ｃａ ｌ ｃ ｕｌ ａｔ ｅ ｄ ｕｓ ｉ ｎｇ ｇ ａｓ ｃ ｏ ｍ ｐｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ
化 剂 床层 的温 度 降低 ，使 得 由Ｃ Ｈ 转 化成 的Ｃ Ｏ 量减 少 。而且 ，随着水 蒸气 的摩尔 流量 的增 加 ，Ｃ Ｏ 变
进入 甲醇合成工段前 ，需要冷却并经气水分离器 。
合成 气 的余 热可 以循 环利 用生 产副 产低 压蒸 汽 。 １ ． ２ 焦 炉煤 气 部分 氧化 工艺模 拟 条件 利用 Ｃ ｈ ｅ ｍ Ｃ Ａ Ｄ 对 焦 炉 煤 气 部 分 氧化 制 甲醇 合 成 气 的流 程 进行 模 拟 。其 中 ，转化 炉模 拟 用 Ｇ ｉ ｂ ｂ ｓ
ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ， ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ ａ ｎ ｄ ｆ ｅ ｅ ｄ ｌ ｆ ｏ ｗ ｒ ａ ｔ ｅ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｗｅ ｒ ｅ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｄ ． Ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｏ ｐ ｔ ｉ ｍａ ｌ ｏ ｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ｃ ｏ ｎ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｏ ｆ
２ 结果 与讨论
２ ． １ 水 蒸汽 量对 氢碳 比的影 响 图３ 为 水蒸 汽用 量对氢 碳 比影 响关 系图 。由图３
可见 ， 在 水蒸 汽摩 尔 流量小 于６ ０ ０ ｋ ｍ ｏ ｌ ／ ｈ 时， 随着水 蒸 汽摩 尔流 量增 加 ，氢碳 比逐 渐降低 ；当水蒸 汽摩
尔 流 量 大于 ６ ０ ０ ｋ ｍ ｏ ｌ ／ ｈ Ｕ ￣，随着 水蒸 汽摩 尔流量 增 加 ，氢 碳 比逐渐 增加 ，但 增加 幅度 不大 。因为Ｃ Ｏ 变
第４ ６ 卷第 ５ 期
丁 洁 ：焦炉煤 气部分氧化制 甲醇合成 气研 究
８ ０ ９
湿法 脱硫 塔进 入 干法脱 硫 塔压力 维 持在 ２ ． １ ７ ＭＰ ａ ， 干法 脱硫 塔 中催 化剂 为铁 钼催化 剂 。将 经预 热器 预 热 的焦 炉 煤 气 与饱 和水 蒸 汽混 合 物 与 纯 氧 混 合 均 匀 ，进 入转化 炉 合成 甲醇 的合 成气 。高 温合 成气 在
第４ ６卷 第 ５ 期 ２ ０ １ ７ 年 ５月
当
代
化
工
Ｃ ｏ ｎ ｔ ｅ ｍｐ ｏ ｒ ａ ｒ ｙ Ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ Ｉ ｎ ｄ ｕ ｓ ｔ ｒ ｙ
Ｖ Ｏ ］ ． ４ ６ ．Ｎ ０ ． ５ Ｍ ａ ｙ， ２ ０ １ ７
焦 炉 煤 气 部分 氧化 制 甲醇 合成 气 研 究
（ ４） 运 行模 拟 ，通 过 菜单 Ｒ ｕ ｎ —Ｒ ｕ ｎ ａ ｌ ｌ 选项 ，
２ ． ２ 氧气 量对 氢碳 比 的影响
吁 Ｌ 卜 卜 坷 卜÷ — ｝ ＋ ＝ ｒ — ＿ 一
图 ２ 模 拟计 算 的 流 程 图
Ｆｉ ｇ． ２ Ｔｈｅ ｌｏｗｓ ｆ ｈｅ ｅ ｔ ｏ ｆ ｓ ｉ ｍ ｕｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｃａ ｌ ｃｕｌ ａｔ ｉ ｏｎ
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Ｈ２ ０： ０２ ： ＣＯ２ ＝１ ： ０ ． ８ ： ０ ． ２ ｌ ： ０ ． ０ ９ ５ ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ： Ｃｏ ｋ ｅ ｏ ｖ ｅ ｎ ｇ ａ ｓ ； Ｍｅ ｔ ｈ ａ ｎ ｏ ｌ ； Ｓ ｙ ｎ ｔ ｈ ｅ ｓ ｉ ｓ ｇ ａ ｓ ； Ｃｈ ｅ ｍ ＣＡＤ
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水 蒸汽 摩 尔 流鬃 ／ （ ｋ ｍ ｌ ， ｌ ・ ｈ。 ）
图 ３ 水蒸汽摩尔流量对氢碳 比的影 响
Ｆｉ ｇ． ３ Ｅｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｏ ｆ ｗａ ｔ ｅｒ ｖａ ｐｏｒ ｍ ｏｌ ｅ ｌｏ ｆ ｗ ｏｎ ｈｙｄｒ ｏｇ ｅ ｎ ｃ ａ ｒ ｂｏ ｎ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ
模 块 。 进 入 转 化 炉 的 各 物 流 的 摩 尔 流 量 比为 ：
换 反应 为 可逆反 应 ，根据 反应 平衡 理论 ，在温 度一
定 时 ，当水 蒸气 摩 尔数增 加 ，反应 往右移 动 ，相应
Ｈ ： 量增 加 ，与文 献［ ８ 】 的研 究结 果一 致 。
由于 随着水 蒸气 摩尔 流量 的增加 ， 转 化炉 内催
反应压力 １ ． ８ ５ ＭＰ ａ ，进入转化炉各物流 的摩尔流量 Ｃ Ｏ Ｇ （ 焦炉煤气） ： Ｈ ０ ： ０ ： Ｃ Ｏ ＝ １ ：０ ． ８ ：０ ． ２ １ ：０ ． ０ ９ ５ 。 关 键 词 ：焦炉煤气 ；甲醇 ；合成气 ；Ｃ ｈ ｅ ｍ Ｃ Ａ Ｄ
文 献标 识 码 ： Ａ 文章编号 ： １ ６ ７ １ — ０ ４ ６ ０（ ２ ０ １ ７） ０ ５ — ０ ８ ０ ８ — ０ ３ 中 图 分 类 号 ：Ｔ Ｑ ０ １ ５ ． ９
引起 国 内研究 者 的广泛 关注 。 。
工业实际生产 甲醇工艺 的放大和稳定操作提供理论 指导。
１ 焦炉煤气部分氧化工艺模拟
１ ． １ 焦 炉煤气 部 分氧 化工 艺流 程
近年 来 ，研究 者对 焦炉 煤气 生产 甲醇 工艺 进行
图 １是 焦 炉煤 气 催 化部 分 氧 化 制取 甲醇 合 成 气 的工艺 流 程 。
本世 纪 以来 ，我 国焦化 行业 的装 置规 模 、生 产
炉煤 气部 分 氧化制 取 甲醇合 成气 最适 宜 的条件 ，为
技 术 等与 我 国钢铁 和焦 炭产 量急 剧增 加速 度相 比还 有待 进一 步加 大研 发 ，特别 是焦 炉煤 气利 用效 率 还 很 低 ，造成 资 源严 重浪 费 ，环 境污 染严 重等 问题 … 。 随着 焦炭 工业 的急 剧发 展 ，焦 炉煤气 综合 利用 问题
原料成 分
Ｃ ０ ＣＯ ２
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０ ． ５ １ ． ５
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鏊
１ ． ３ 模拟 流程
用Ｃ ｈ ｅ ｍ Ｃ Ａ Ｄ 模拟 的流程 如 图２ 所示 。
一
１ ． ４ 模 拟计 算 步骤
（ １ ） 建立模 拟 流程 图 。 首 先选 择建 立新 的模 拟 ， 为新 的模拟 命名 ，建 立模 拟 流程 ； （ ２）添加组 分 ，选择 工 程单位 和热力 学模 型 ；
（ ３）规定进 料 流股 ，规 定换 热器 和反应 器 ；
氧 气 犀 尔 流 量 ／（ｋ ｏｏ ｔ ｌ・ｈ ）
模 拟 的大型 化 工流 程仿 真 软件 … ，采 用通 用 的化 工 单元 操作 模块 思想 来模 拟各 种设 备 和灵 活方便 地 组 建各 种工 业 生产 流程 ，可模 拟 九大类 常 用 的化工 设 备， 如混 合器 、 换 热器 、 塔 设备 等 。 本 文应 用 Ｃ ｈ ｅ ｍ
本 文 主 要选 取 焦 炉煤 气 部 分 氧 化 制 取 甲醇 合 成气 工段 的Ｔ艺设 计 做为研 究 对象 。 采用Ｃ ｈ ｅ ｍ Ｃ Ａ Ｄ 软件 对整 个 流程进 行 工艺模 拟 ，确 定一 系列 工艺 条
除去绝 大部 分 杂质 的焦 炉煤气 依 次进入 湿 法脱
件， 用Ｃ ｈ ｅ ｍ Ｃ Ａ Ｄ 软件对工艺条件进行分析 ， 得出焦
Ｃ Ｏ Ｇ （ 焦炉煤 气） ：０ ： Ｈ ０ ＝ １： ０ ． ２ １： ０ ． ８ 。为简 化计 算 ，假 设 进 入 反 应 器 的 上 述 三 股 物 流 的 温 度 均 为 ５ ０ ０ ℃ ，进 口压 力均 为２ ． １ ＭＰ ａ 。焦 炉煤气 的流量
为２ ７ ． ８ ｍｏ ｌ ／ ｓ ，反应 压 力为 １ ． ８ ５ Ｍ Ｐ ａ 消耗 更多 的Ｃ Ｏ 与水 蒸 气 反应 ，从 而使 得合 成 气 中Ｃ Ｏ的含量
逐 渐减 少 。
同样 ，在 温度一 定 时 ，当增加水 蒸气 摩尔 数 ， Ｃ Ｏ 变换 反应 向右 移动 ，相 应Ｃ Ｏ 的生成 量增加 。
硫塔和干法脱硫塔 ，最终脱除有机硫和无机硫 。南
收稿 日期 ： ２ ０ １ ６ — １ ２ —１ ６ 作者 简介 ： 丁 洁 （ １ ９ ６ ７ 一），女 ，山东省 潍 坊市人 ，高级 工程 师 ，１ ９ ９ ２年毕 业 于青 岛科 技大 学无机 化工 专 业 ，研 究方 向 ：从事 化工 工艺 开发 工作 。
ＤＩ ＮＧ Ｊ ｉ ｅ
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Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｇｉ ｂ ｂ ｓ ｒ ｅ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｏ ｆ Ｃ ｈ ｅ ｍＣＡＤ ｐ ｒ ｏ ｇ ｒ ａ ｍ ｗａ ｓ ｕ ｓ ｅ ｄ ｔ ｏ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｅ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｎ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｏ ｎ ｆ ｕ ｒ ｎ ａ ｃ ｅ ．Ｔｈ ｅ ｉ ｎ ｌ ｆ ｕ ｅ ｎ ｃ ｅ ｓ ｏ ｆ
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Ｃ Ａ Ｄ 软 件计 算工 艺 流程 。
图１ 焦炉 煤气 催化 部 分 氧化 制 甲 醇 合成 气 流 程
Ｆ ｉ ｇ ． １ Ｃｏ ｋ ｅ ｏ ｖ ｅ ｎ ｇ ａ ｓ ｃ ａ ｔ ａ ｌ ｙ ｔ ｉ ｃ ｐａ ｒ ｔ ｉ ａ ｌ ｏ ｘ ｉ ｄ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｅ ｔ ｈ ａ ｎ ｏ ｌ ｓ ｙ ｎ ｔ ｈ ｅ ｓ ｉ ｓ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ
了开发和研究Ｈ ，甲醇作为ｃ １ 含羟基有机化合物 ， 是基本的化工原料单体 ，除了传统上被用于有机合 成 、染料 、医药等 ＿ Ｔ业 外 ，近几 年在 用 于生产 二 甲 醚方面引起极大关注 ，作为第三大重要有机原料仅
次 于烯烃 和芳 烃 ，因此 应用 前 景广泛 。 Ｃ ｈ ｅ ｍ Ｃ ＡＤ 软件 是 基 于物 料 流程 图和稳 态 瞬 时
丁
、
． 一
口
（ 青 岛职业 技 术学 院 ， 山东 青 岛 ２ ６ ６ ５ ５ ５ ）
摘
要 ：应用 Ｃ ｈ ｅ ｍＣ ＡＤ软件 ，采 用吉布斯 反应 器模 型对转化炉进行模 拟 ，分析 了温度 、压力 、进气量等
各 工艺条件对反应的影响 。 模拟结果表 明， 焦炉煤气 部分氧化制取合成气适 宜的操作条件为 ： 进气温度 ５ ０ ０ ℃，
见表ｌ 所示 。
表 １ 计 算 采 用 的原 料气 组成
Ｔａｂｌ ｅ １ Ｃａ ｌ ｃ ｕｌ ａｔ ｅ ｄ ｕｓ ｉ ｎｇ ｇ ａｓ ｃ ｏ ｍ ｐｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ
化 剂 床层 的温 度 降低 ，使 得 由Ｃ Ｈ 转 化成 的Ｃ Ｏ 量减 少 。而且 ，随着水 蒸气 的摩尔 流量 的增 加 ，Ｃ Ｏ 变
进入 甲醇合成工段前 ，需要冷却并经气水分离器 。
合成 气 的余 热可 以循 环利 用生 产副 产低 压蒸 汽 。 １ ． ２ 焦 炉煤 气 部分 氧化 工艺模 拟 条件 利用 Ｃ ｈ ｅ ｍ Ｃ Ａ Ｄ 对 焦 炉 煤 气 部 分 氧化 制 甲醇 合 成 气 的流 程 进行 模 拟 。其 中 ，转化 炉模 拟 用 Ｇ ｉ ｂ ｂ ｓ
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２ 结果 与讨论
２ ． １ 水 蒸汽 量对 氢碳 比的影 响 图３ 为 水蒸 汽用 量对氢 碳 比影 响关 系图 。由图３
可见 ， 在 水蒸 汽摩 尔 流量小 于６ ０ ０ ｋ ｍ ｏ ｌ ／ ｈ 时， 随着水 蒸 汽摩 尔流 量增 加 ，氢碳 比逐 渐降低 ；当水蒸 汽摩
尔 流 量 大于 ６ ０ ０ ｋ ｍ ｏ ｌ ／ ｈ Ｕ ￣，随着 水蒸 汽摩 尔流量 增 加 ，氢 碳 比逐渐 增加 ，但 增加 幅度 不大 。因为Ｃ Ｏ 变