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國(guó)內(nèi)甲醇精餾主塔塔底排放的廢水一般含甲醇1％左右，有的生產(chǎn)廠達(dá)到 2％以上。這不僅損失寶貴的產(chǎn)品甲醇，更重要的是造成環(huán)境污染。以年產(chǎn)5萬(wàn)噸甲醇的生產(chǎn)廠為例，每年有1.2~l.3萬(wàn)噸廢水排放，以含甲醇1％計(jì)，每年損失l20~l30噸甲醇。且由于精餾廢水COD(化學(xué)耗氧量)值很高，增加了廢水處理的負(fù)荷，也就是增加了生產(chǎn)成本。

技術(shù)簡(jiǎn)介： 針對(duì)低溫甲醇洗循環(huán)甲醇中硫含量高且不能定性定量的的問(wèn)題進(jìn)行微量硫 的定性和定量研究。首先采用已知物質(zhì)比對(duì)的方法對(duì)回流甲醇和預(yù)洗甲醇中的各 主要硫化物進(jìn)行定性，之后再采用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)曲線法進(jìn)行定量。之后采用普通精餾 和萃取精餾的方法對(duì)外采的回流甲醇或預(yù)洗甲醇進(jìn)行脫硫處理，回收甲醇總硫含 量可以達(dá)到 2mg/kg 以下。 33天津大學(xué)科技成果選編 34 寧夏寶豐能源集團(tuán)股份有限公司正在建設(shè)年處理量 6 萬(wàn)噸的循環(huán)甲醇脫硫裝 置。 應(yīng)用前景分析： 可以很好的解決水煤氣低溫甲醇洗循環(huán)甲醇總硫超標(biāo)的問(wèn)題，解決合成氣硫 含量超標(biāo)使合成催化劑使用壽命縮短的難題。在煤化工行業(yè)有很好的應(yīng)用前景。 課題組可以提供成熟的低溫甲醇洗循環(huán)甲醇脫硫工藝包。 經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)： 隨著環(huán)境保護(hù)意識(shí)的提高，含硫廢甲醇的銷(xiāo)售及運(yùn)輸越來(lái)越難，目前處理每 噸廢甲醇的收益在 1500 元左右。年生產(chǎn) 100 萬(wàn)噸甲醇廠回收廢甲醇的效益在 4500 萬(wàn)元左右。 技術(shù)成熟度:產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目 應(yīng)用領(lǐng)域:煤化工 

2012年，國(guó)內(nèi)甲醇產(chǎn)能超過(guò)5000萬(wàn)噸，甲醇產(chǎn)能?chē)?yán)重供大于求，開(kāi)發(fā)甲醇下游產(chǎn)品具有廣 闊的市場(chǎng)前景。2011年我國(guó)燃料乙醇產(chǎn)量約200萬(wàn)噸，燃料乙醇的需求在不斷增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)2015 年，按照國(guó)內(nèi)目前使用的E10 (汽油中摻混10%的乙醇) 標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算，對(duì)燃料乙醇的需求將達(dá)1000 萬(wàn)噸。我國(guó)對(duì)乙醇的潛在消費(fèi)需求，為甲醇直接制氫技術(shù)帶來(lái)了良好的市場(chǎng)機(jī)遇。目前的甲醇 價(jià)格持續(xù)低迷，而乙醇需求增長(zhǎng)潛力巨大，而目前糧食乙醇的發(fā)展受到限制，甲醇制乙醇技術(shù) 將帶來(lái)顯著的經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益，對(duì)替代傳統(tǒng)的糧食發(fā)酵路線，緩解石油資源緊缺的矛盾， 提高我國(guó)能源安全，具有重要的戰(zhàn)略意義和深遠(yuǎn)影響。

甲醇高效燃燒器，是一種以甲醇（粗甲醇、精甲醇或甲醇柴油混合燃料）為燃料，基于先進(jìn)的低能耗高效霧化技術(shù)、穩(wěn)燃點(diǎn)火技術(shù)及精密設(shè)計(jì)的空氣分配技術(shù)而研發(fā)成功的高性能燃燒器，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)該產(chǎn)品技術(shù)空白。可以替代以煤、焦粉、柴油、水煤漿及天然氣等為燃料的各種燃燒器，用于鍋爐、窯爐及各種工藝加熱爐的加熱設(shè)備。甲醇是一種無(wú)色、略帶酒精味道、水溶性的液體，還是一種非常清潔的燃料。與傳統(tǒng)燃油、燃煤燃燒器相比，由于甲醇本身含氧，燃燒時(shí)需氧較少，燃燒充分，燃燒甲醇的煙氣中不含有碳粒、煙塵等顆粒物，CO、SO2、NOx等污染物的排放也很少，其污染物排放低于天然氣，能夠符合目前最嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)。 甲醇是一種廉價(jià)的燃料，燃耗成本低于柴油和天然氣，略高于水煤漿，高于煤炭。生產(chǎn)甲醇的來(lái)源十分廣泛，包括煤炭、合成氣、天然氣、石油、焦?fàn)t氣、煤層氣、生物質(zhì)等，生產(chǎn)技術(shù)成熟，供應(yīng)快捷、方便。甲醇汽化潛熱較大，約為柴油的4倍，并且甲醇燃點(diǎn)較高，使得將甲醇作為燃料進(jìn)行燃燒時(shí)面臨點(diǎn)火困難和火焰強(qiáng)度不夠等問(wèn)題。這就提出對(duì)于甲醇燃燒器要采取不同于柴油燃燒器特殊設(shè)計(jì)的要求。 課題組針對(duì)不同的應(yīng)用場(chǎng)合，對(duì)甲醇高效燃燒器采用了三種不同的霧化技術(shù)路線：（1）低壓全流空氣霧化燃燒技術(shù)，噴嘴前燃料壓力為0.05—0.15Mpa。其中空氣既是霧化劑，又是氧化劑，空氣全壓力3kpa—10kpa，對(duì)燃料分配、燃料噴孔數(shù)量及直徑、空氣多級(jí)分配、空氣流路及旋流器等進(jìn)行了數(shù)值模擬和精密設(shè)計(jì)加工，可以獲得SMD低于50μm的霧化效果；（2）高壓空氣及蒸汽霧化技術(shù)，采用了內(nèi)混音速射流沖擊多級(jí)霧化噴嘴，可以獲得SMD低于20μm的霧化效果；（3）高壓離心霧化技術(shù)，基于航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴射霧化技術(shù)，采用壓力達(dá)2MPa的專(zhuān)用甲醇泵，體積小重量輕，不需要額外的霧化劑，可以獲得SMD低于50μm的霧化效果。

煤制甲醇仿真工廠 （1）裝置功能特點(diǎn) 煤化工仿真工廠采用完全冷模結(jié)構(gòu)，內(nèi)不走物料，其工藝數(shù)據(jù)來(lái)自煤化工仿真工廠仿真軟件，實(shí)物設(shè)備上的檢測(cè)與執(zhí)行設(shè)備采用DCS系統(tǒng)與仿真軟件實(shí)時(shí)通訊。學(xué)生在實(shí)物設(shè)備上能進(jìn)行實(shí)操實(shí)訓(xùn)，完成在實(shí)物裝置上的正常操作、冷態(tài)開(kāi)車(chē)、正常停車(chē)和各種生產(chǎn)故障處理操作等培訓(xùn)，讓學(xué)生直觀深刻地體驗(yàn)煤化工仿真工廠的過(guò)程原理及操作規(guī)程。 煤化工仿真工廠工段仿真軟件是對(duì)真實(shí)工廠煤化工仿真工廠生產(chǎn)全過(guò)程進(jìn)行高精度的動(dòng)態(tài)模擬。 煤化工仿真工廠仿真軟件實(shí)現(xiàn)如下功能：(A)仿真軟件的參數(shù)完全和實(shí)際工廠現(xiàn)場(chǎng)一致，操作手冊(cè)無(wú)限接近現(xiàn)場(chǎng)規(guī)范，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程的認(rèn)知；（B）既具備正常操作流程培訓(xùn)，也有開(kāi)停車(chē)培訓(xùn)，同時(shí)還有故障工況培訓(xùn)，令學(xué)生全面深刻地體驗(yàn)各級(jí)操作規(guī)程。 實(shí)訓(xùn)裝置上執(zhí)行器與儀表數(shù)據(jù)均需和仿真軟件上模擬的相應(yīng)數(shù)據(jù)完全一致，實(shí)訓(xùn)裝置及仿真軟件可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊和聯(lián)動(dòng)。 同時(shí)實(shí)現(xiàn)在線和離線兩種模式：既能實(shí)現(xiàn)仿真軟件與實(shí)訓(xùn)裝置聯(lián)動(dòng)操作的在線模式，又能實(shí)現(xiàn)仿真軟件上離線操作模式。

直接甲醇燃料電池（DMFC）由于使用液體甲醇作燃料，電池安全，系統(tǒng)簡(jiǎn)單，運(yùn)行方便，具有很廣闊的商業(yè)化前景。從目前的技術(shù)水平看，DMFC的功率密度比氫氧燃料電池低，因此這類(lèi)電池更適用于小型電器中，如移動(dòng)電話、筆記本電腦等。美國(guó)能源部認(rèn)為用于發(fā)電站和電動(dòng)汽車(chē)的大型燃料電池，商品化制造成本一定要低于$500/kW，而對(duì)應(yīng)用于電子產(chǎn)品中的小型燃料電池，其制造成本可允許高達(dá)$2000/kW。與二次電池相比，微型或小型DMFC主要具有以下優(yōu)點(diǎn)：（a）長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)提供電能；（b）充加燃料方便，它可避免二次電池充電時(shí)間長(zhǎng)、電池記憶效應(yīng)、循環(huán)壽命短等不便；（c）無(wú)污染、回收處理方便。北京科技大學(xué)在國(guó)家自然科學(xué)基金委、教育部和國(guó)家863計(jì)劃支持下，開(kāi)展了熔融碳酸鹽燃料電池（MCFC）和直接甲醇燃料電池（DMFC）的研究開(kāi)發(fā)工作：（1）Pt基非貴金屬多元合金、Pt基過(guò)渡金屬或稀土金屬氧化物催化劑；(2)甲醇溶液中穩(wěn)定的輕質(zhì)雙極板等材料；(3)催化劑碳載體材料；（4）膜電極及直接醇類(lèi)燃料電池組樣機(jī)。

主要研究?jī)?nèi)容 1、甲醇陽(yáng)極與氧陰極催化劑研究。 2、固體高分子膜防透醇研究。 3、三合一膜電極制備技術(shù)研究。 4、單體電池的設(shè)計(jì)與性能研究。 5、電池組系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與8W樣機(jī)研制。技術(shù)指標(biāo) 陽(yáng)極鉑載量≤3mg/cm2，陰極鉑載量≤1mg/cm2；80℃，單體電池比功率≥80mW/cm2；30℃，陰極為常壓空氣，單體電池比功率≥12mW/cm2；8W樣機(jī)正常運(yùn)行40h。產(chǎn)業(yè)化前景

甲醇制烯烴(MTO)是最有希望替代傳統(tǒng)石油裂解制取烯烴路線的新興工藝,而MTOI藝的研究重點(diǎn)在于催化劑的開(kāi)發(fā)。本技術(shù)以甲醇制烯烴反應(yīng)為對(duì)象,開(kāi)展了SAPO-34分子篩催化劑的制備與性能評(píng)價(jià),并基于篩選確定的最優(yōu)催化劑,完成了甲醇制烯烴本征動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)研究,建立了與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)良好相容的本征動(dòng)力學(xué)模型。采用水熱法合成SAPO-34分子篩,晶化溫度為200℃,晶化時(shí)間為48h,動(dòng)態(tài)晶化。在一定的原料配方下,通過(guò)性能評(píng)價(jià)和XRD、SEM和TPD等表征相結(jié)合的方式,考察了雙模板劑配比、硅鋁比、磷鋁比對(duì)SAPO-34分子篩性能的影響。結(jié)果表明,在實(shí)驗(yàn)考察的雙模板劑配比范圍內(nèi)均能合成出SAPO-34分子篩,合成的分子篩具有相對(duì)最好的MTO催化性能,總低碳烯烴(乙烯+丙烯)收率達(dá)到87.7%。在雙模板劑下過(guò)低的硅鋁比會(huì)影響SAPO-34分子篩的晶相結(jié)構(gòu),導(dǎo)致SAPO-5混晶的生成,相對(duì)適宜的硅鋁比為0.4。磷鋁比影響分子篩合成的初始凝膠PH值,過(guò)高或過(guò)低均不利于SAPO-34分子篩MTO性能的提高,相對(duì)適宜磷鋁比為1.0。以原位合成法考察了La、Ce和Y三種稀土金屬離子對(duì)SAPO-34的改性作用。

氫氣是化工生產(chǎn)中加氫反應(yīng)的必要?dú)庠矗捎谠蟻?lái)源的不同、氫氣純度要求不同，制氫裝置的投資規(guī)模及氫氣生產(chǎn)成本相差很大。工業(yè)上制氫方法有烴類(lèi)蒸汽轉(zhuǎn)化法、電解水法等。烴類(lèi)蒸汽轉(zhuǎn)化制氫適合用于氫氣用量大、規(guī)模裝置大的場(chǎng)合，其能耗及單位氫氣的生產(chǎn)成本較低；電解水則適合用于氫氣用量較小的場(chǎng)合，其裝置規(guī)模小，但能耗及氫氣的生產(chǎn)成本較高，對(duì)于中等規(guī)模氫氣用量的場(chǎng)合，人們一直致力于尋求新的制氫原料。隨著甲醇合成技術(shù)的改進(jìn)，目前世界上工業(yè)甲醇的產(chǎn)量不斷提高，價(jià)格也比較低廉，利用甲醇水蒸汽轉(zhuǎn)化制氫，具有裝置規(guī)模小、氫氣生產(chǎn)成本低、原料來(lái)源穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，自八十年代后期逐漸受到人們的重視。現(xiàn)該技術(shù)已成為工業(yè)成熟技術(shù)，國(guó)內(nèi)已有部分精細(xì)化工廠陸續(xù)采用。南京工業(yè)大學(xué)吸附技術(shù)研究所最近開(kāi)發(fā)出新型節(jié)能型工藝，大大降低了甲醇制氫過(guò)程的能量消耗，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益，已在多家生產(chǎn)單位采用。該工藝具有以下特點(diǎn)：1.選用的甲醇催化劑單程轉(zhuǎn)化率>99%，使用溫度260℃，壓力從常壓到3.0MPa皆可。該催化劑的性能經(jīng)實(shí)驗(yàn)室評(píng)價(jià)為國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平，且在工業(yè)裝置運(yùn)行三年以上。2.采用本所研究開(kāi)發(fā)的CO高效吸附劑，使得產(chǎn)品氫氣中的CO含量小于1ppm，氫氣純度可以達(dá)到99.99%以上，同時(shí)氫氣回收率高（大于90%），比國(guó)內(nèi)同類(lèi)型的裝置提高10個(gè)百分點(diǎn)，因此甲醇消耗低，氫氣成本大大降低，經(jīng)濟(jì)效益顯著。