淺談天然氣制甲醇與煤制甲醇的區別

石延紅 甄偉

摘 要：甲醇是一種略帶有酒精味、無色透明、容易揮發的有毒液體。甲醇是重要有機化工原料和優質燃料。甲醇主要是生產制造硫酸二甲脂、醋酸、氯甲烷、甲氨多種有機產品。同時甲醇還能在農藥、醫藥中使用，因為甲醇是農藥和醫藥制作的重要原材料之一。現在我國甲醇的主要生產方式有兩種，分別是天然氣制甲醇和煤制甲醇。但是隨著我國現在的經濟發展，開始出現了資源短缺的情況，為了解決這種情況我們不得不在甲醇的生產工藝和產量上面做出選擇。本文對天然氣制甲醇和煤制甲醇進行區別分析。

關鍵詞：甲醇；天然氣；煤

前言

隨著我國的經濟發展，甲醇在我國各個行業領域中成為了重要的生產原料之一，對甲醇的需求也越來越大，天然氣和煤作為甲醇的主要生產原料之一，天然氣和煤的消耗量與日俱增。為了甲醇未來生產道路更好的發展我們不得不根據天然氣制甲醇和煤制甲醇的生產成本各個優勢上做出選擇。

1 天然氣制甲醇和煤制甲醇

如今在我國對甲醇的需求量不斷增加的情況下，甲醇的生產方法也越來越多，因為我國的煤資源非常的豐富，所以甲醇的原料對煤和天然氣采用較多。甲醇的生產工業也是以天然氣制甲醇和煤制甲醇這兩種生產工藝為主。這兩種生產工業各有各的優勢，我們就從這兩種工藝的生產成本和建設成本來進行比較。

1.1 煤制甲醇

煤制甲醇工藝以煤和水蒸氣為主要原材料。而煤制甲醇的生產工藝流程為：氣化、凈化、甲醇合成、甲醇精制等幾個步驟。（見圖1）

以上工序的第一步就是需要把煤先制成煤漿，在把煤制成煤漿的過程中需要在煤漿中加入堿液用來調整煤漿的堿酸性，然后就可以用棒磨機或者球磨機對已經調制好的煤漿進行氣化處理，在煤漿進行氣化的過程中，為了保證煤漿氣化的質量，我們會在這個過程中給煤漿加入添加劑，加入添加劑可以降低煤漿的粘度從而讓其具有更好的流動性。在使用球磨機和棒磨機的時候，用兩種機器制出的煤漿相比較后，會發現用棒磨機制出的煤漿質量要好一些，球磨機制出的煤漿粒度均勻，篩下物少。煤制甲醇的整個工藝過程中會需要消耗大量的水資源。就我們目前情況來看我國水資源還是比較稀缺的，為了能更高效的利用水資源，在煤制成煤漿的這個過程中會產生大量的含有甲醇和甲醇精餾廢水，我們就把含有一定量的甲醇和甲醇精餾廢水用來作為磨漿水使用，這也是為了提高水資源的使用率和避免水資源的浪費。

在以上工序都完成后，接下來就是對制作好的煤漿進行氣化處理，就是把制作好的煤漿在設備里與氧氣部分氧化制出粗合成氣。把經過加泵加壓的煤漿和高壓氧在氣化爐進行氣化反應。在煤漿進行氣化反應的過程中會產生一氧化碳和二氧化碳等有害氣體。

在氣化工序完成后，氣化爐和碳洗塔會排出大量的黑水，我們可以對排出的黑水進行加工處理，經過多道工序的處理后黑水會分為兩部分，一部分處理后的黑水還能在洗碳塔、氣化爐中繼續使用，而另一部分處理出的黑水無法再次使用，就只有排往廢水處理；氣化處理完成后再進行低溫甲醇洗，其實就是對制出來的粗合成氣進行第二次的凈化和優化。從以上工序我們可以看出煤制甲醇的整個過程是非常復雜的，并且這樣生產過程需要的工序非常多、雜質也較多。操作難度也比較大。

1.2 天然氣制甲醇

天然氣制甲醇的主要組成部分中的原材料之一就是我們日常生活中常見的天然氣。而這其中天然氣主要是由一些特殊的化學成分組成，例如：氮氣、甲烷等化學氣體。通過將這些相關的原材料進行化學反應就制成了天然氣制甲醇。在當下，我國對于天然制甲醇的生產方法采用的是最廣泛的蒸汽轉換法。

蒸汽轉換法主要是讓天然氣在管式爐中加壓或者常壓的條件下，加入催化劑進行催化，從而讓甲烷和水蒸汽進行化學反應。生產出一氧化碳、氫氣、二氧化碳等合成氣體。如今我國主要應用的是一段爐采用蒸汽轉化、二段爐串聯工藝。以這樣的工藝來生產甲醇，效率更高。這樣的工藝手段與煤制甲醇相比更加高效簡單，在生產過程中還不會產生大量的有害物質。

二、天然氣制甲醇與煤制甲醇的利弊

從煤制甲醇和天然氣制甲醇的兩種制作工藝相比較，煤制甲醇成本較高，制作工藝非常復雜，而且整個工藝制造過程需要進行的工序較多，使用到的設備較多。而天然氣制甲醇的建設成本不高。整個工藝流程比較簡單，經過的制作工序較少。工藝制作過程中需要的設備都是高效質量保證的設備。

煤制甲醇煤碳的消耗受設備和生產工藝的影響，煤制甲醇在生產過程中還需要電力的支持。煤碳、電力費用隨著現在經濟的發展逐漸增加。經過相關部門數據顯示，在煤制甲醇中，甲醇成本在每噸一千四百元時，原料煤的價格是三百五十元；甲醇成本在每噸一千九百元時、原料煤的成本是六百元。而天然氣制甲醇，天然氣的制造成本大多在兩千元一噸，生產成本一度在二千二百元至二千六百元每噸左右徘徊。天然氣的高昂的價格也讓天然氣制甲醇的價格也隨之飆升。而且國家頒布了天然氣的相關政策后，天然氣制甲醇的制作成本也隨之增加。

煤制甲醇的生產成本雖然比較低，但是在生產的過程中對于設備的需求量較大。使其生產成本也隨之提升。甚至比天然氣制甲醇的生產成本還高。但是從兩者最終的產量來看煤制甲醇還是要比天然氣制甲醇成本要低很多。當然了在產品質量上天然氣制甲醇的純度要比煤制甲醇的純度要高。從這兩樣工藝的產品質量上來看，我們不得不提倡使用天然氣制甲醇。目前煤制甲醇與天然氣制甲醇相比較煤制甲醇還是存在不少缺點的。例如，煤制甲醇整個工藝過程非常的復雜，而且煤制甲醇的生產設備精準度不高，這樣生產出來的甲醇混合氣和雜質較多，從而大大的降低了甲醇的純度。這樣煤制甲醇對煤炭資源有一定程度的浪費，生產過程中還會對環境造成污染。而且我國目前環境污染問題本就比較嚴重。

結語

從發展前景來看，就不得不探討一下天然氣和煤炭的存貯量，可以看出天然氣還是一種稀缺資源，我國為了避免天然氣資源因為過度使用而消耗殆盡，不得不對天然氣實施相關政策來保證天然氣的存貯量。而煤的資源相對來說還是比較豐富的。而且煤制甲醇在市場的競爭中價格方面還有優勢。雖然目前煤制甲醇的質量還比不上天然氣甲醇的質量，但是只要把煤制甲醇的技術進行升級改良，煤制甲醇產業還是非常有發展前景的。

參考文獻

[1]張世新，劉宇娜，花玉香，et al.不同原料路線甲醇競爭力分析[J].天津化工，2013，27（5）：1-27.

[2]查旭峰.煤氣化與天然氣轉化組合工藝生產甲醇方案的優化.Diss.西北大學，2009.