基于煤制甲醇工藝設備及能耗分析

王曉蘭，張 靖

（鄂爾多斯市昊華國泰化工有限公司，內蒙古鄂爾多斯 017400）

經過長時間的發展，全球都面臨著一個發展難題，那就是石油資源日益減少，部分地區趨于枯竭，所以在日后的發展過程中我國一定要找到替代能源。我國目前最為豐富的能源資源就是煤炭，煤炭的能源儲備非常多，這也在一定程度上緩解了我國能源緊張的問題，在實際的發展過程中，可以通過煤制甲醇的方式生產出替代能源作為發展的需要，這種方式不僅能夠解決能源緊張問題，還能夠極大程度改善環境惡化的問題。就我國目前的發展狀況來看，煤制甲醇的相關生產技術以及工藝已經較為成熟，有著較為完善的生產體系，而且煤制甲醇在日后的發展過程中有著很好的發展前景，煤制甲醇工藝已經成為現階段甲醇生產的主要方式，不過值得注意的是，煤制甲醇在生產過程中仍舊存在著一定的不足，如污染問題、設備能耗等，這也就在一定程度上要求相關企業在實際的發展中加強對煤制甲醇工藝的研發。

1 現階段煤制甲醇工藝的工序以及設備能耗現象

1.1 煤氣化工序中的相關設備以及能耗

在實際的生產過程中，煤氣化在煤制甲醇工藝中發揮著重要的作用，煤氣化主要是將采集過來的煤炭放入到壓力罐中，然后向壓力罐中加入水，使得煤炭經過相關的加工最后變成漿糊狀，然后再對漿糊狀的煤炭進行加壓以及加熱，最終將漿糊狀的煤炭進行氣化的過程。在煤氣化這一工序中，所使用到的相關設備有：高壓煤漿泵、水煤氣分離器、水分離器、脫鹽水加熱器、磨煤機、低壓及真空閃蒸器、廢熱鍋爐、變換爐以及鍋爐給水加熱器等。如果對煤氣化工序進行細分，還可以將其分為灰水處理、變換工序、煤漿制備以及氣化處理等多個步驟，在對煤炭進行氣化的過程中，會產生大量的煤炭損耗，從而形成較多的廢棄煤渣，其中產生最多能源損耗的就是原煤，除此以外，煤漿以及氧氣的能耗也非常大，剩下的一些能耗大的都以電力資源、水蒸氣以及水能源等為主。

1.2 凈化合成氣工序中的相關設備以及能耗

煤炭資源經過煤氣化這道工序之后，并不能直接進行后續的使用，在使用之前還需對其進行再加工，包括將二氧化碳以及酸性氣體硫化氫進行一定的凈化處理，二氧化碳以及酸性氣體硫化氫主要是分布在粗煤氣中，所以相關企業在生產過程中應使用多種機器設備以及相關的加工技術，對合成的氣體進行加工和循環凈化提純，從而得到更加干凈純粹的合成氣體。在凈化合成氣這一工序中主要使用到的機器設備有：循環氣壓縮機、甲醇洗滌塔、熱再生塔、甲醇水分離塔、中壓閃蒸塔以及熱再生塔給料泵，這些機器設備都有著不同的任務，分別是：對合成氣進行升壓、對硫化氫氣體進行分離以及洗滌得到甲醇水溶液、對甲醇蒸汽進行再生冷卻處理從而得到甲醇、將甲醇中含有的水分排除、對甲醇中的氫氣進行回收。在凈化合成氣這道工序中能耗最為嚴重的就是蒸氣，然后就是脫鹽水以及電能。

1.3 甲醇合成工序中的相關設備以及能耗

甲醇合成工序屬于化學反應的一道工序，主要是通過串聯管殼塔以及冷管塔進行工作，然后對甲醇原料的氣體進行一定的加熱加工，當甲醇氣體達到反應的溫度時，再對其進行輸送，使其進入到合成塔中，然后進行甲醇合成。將凈化氣中的二氧化碳、一氧化碳以及氫氣進行一定的化學合成，使其能夠初步形成水以及甲醇，需要注意的是在對甲醇進行合成的時候，一定要保障這一過程中具備合適的溫度、壓力以及催化劑，只有這樣才能夠保證最終產出甲醇，并在后續的生產工序中有效地將甲醇分離出來。甲醇合成工序中主要使用的機器設備有：甲醇合成塔以及循環壓縮機，這兩個機器設備主要的工作內容是：對二氧化碳、一氧化碳以及氫氣進行一定的合成，從而制成甲醇；對剩余的氣體進行循環反復壓縮利用。在這一過程中損害比較嚴重的就是各種化學氣體。

2 降低煤制甲醇設備能耗的相關措施

2.1 加強煤制甲醇工藝技術的自動化以及智能化

在現階段的發展過程中，我國的科學技術得到了快速的發展，信息化技術開始應用于各行各業的發展中，所以煤制甲醇工藝也可以廣泛使用計算機網絡技術，從而增強煤制甲醇工藝的智能化以及自動化，使得煤制甲醇工藝變得更加的方便、安全、精確以及智能，保障煤制甲醇工藝的效益達到最大。為此相關的煤化工企業可以采用以下兩種方式進行加強：①對原有的煤制甲醇設備進行一定的改善以及調整，在這些機器設備中加入相應的計算機網絡設備，并在自身的發展過程中加大對科學技術研究的資金投入，從而完善煤制甲醇工藝技術；②使用現代化的技術，比如信息技術以及計算機技術對煤制甲醇的工藝進行實時監控，對于相關材料的投入時間以及數量進行一定的測量，從而盡可能地將能源損耗降到最低，在實際加工過程中，嚴格按照相關的要求以及時間進行控制每一道工序，從而提高煤制甲醇的準確化以及精細化。

2.2 加強節約環保理念

我國經過長時間的發展，相關的能源儲備數量已經在逐漸下降，所以這也在極大程度上要求我國在日后的發展過程中一定要快速構建一個節約型的社會發展狀態，所以，在進行煤制甲醇工藝的過程中，一定要加強相關工作人員的節約環保意識，對此相關企業應該在自身的發展過程中，不斷地提升自身的煤制甲醇技術、優化相關的生產工藝、改善以及調整相關的機器設備，從而在以后的生產過程中能夠盡可能的減少原煤的投入量，在實際的加工過程中加大相關的技術投資，科研人員努力研發出能夠用最少的煤炭生產出更多的甲醇工藝，從而有效的提升原煤的利用效率。在發展過程中不斷地對工藝設備進行更新以及檢修，如果在生產過程中出現了機器設備停止工作的現象，相關工作人員一定要及時地將機器設備關閉，從而節約電力資源，避免不必要的電力資源損耗，為此相關企業在發展過程中可以積極地引進先進的機器設備，從而提升自身的生產效率。對相關工作人員進行定期的培訓以及教育，從而增強工作人員的節約意識，在進行煤制甲醇工藝的過程中，相關工作人員一定要盡可能地減少材料的使用，杜絕隨意使用原材料的現象，從而保障每一份原煤都發揮應有的作用，提升原煤的使用效率以及工作人員的節約意識，極大程度地節約原煤的使用量，從而有效地增加原煤的使用效率，還能夠節約資源，促進我國經濟以及綜合國力的上升。

3 結束語

在現階段的發展過程中，煤制甲醇對我國的經濟發展有著重要的意義，但是其在煤氣化工序、凈化合成氣工序、甲醇合成工序以及甲醇精餾工序中存在著一定的能源損耗，所以相關企業在日后的發展過程中一定要加強煤制甲醇工藝技術的自動化以及智能化，加強工作人員的節約環保理念，從而解決煤制甲醇的能源消耗等問題，提升煤制甲醇的生產效益。