基于煤制甲醇工艺设备及能耗分析

王晓兰，张 靖

（鄂尔多斯市昊华国泰化工有限公司，内蒙古鄂尔多斯 017400）

经过长时间的发展，全球都面临着一个发展难题，那就是石油资源日益减少，部分地区趋于枯竭，所以在日后的发展过程中我国一定要找到替代能源。我国目前最为丰富的能源资源就是煤炭，煤炭的能源储备非常多，这也在一定程度上缓解了我国能源紧张的问题，在实际的发展过程中，可以通过煤制甲醇的方式生产出替代能源作为发展的需要，这种方式不仅能够解决能源紧张问题，还能够极大程度改善环境恶化的问题。就我国目前的发展状况来看，煤制甲醇的相关生产技术以及工艺已经较为成熟，有着较为完善的生产体系，而且煤制甲醇在日后的发展过程中有着很好的发展前景，煤制甲醇工艺已经成为现阶段甲醇生产的主要方式，不过值得注意的是，煤制甲醇在生产过程中仍旧存在着一定的不足，如污染问题、设备能耗等，这也就在一定程度上要求相关企业在实际的发展中加强对煤制甲醇工艺的研发。

1 现阶段煤制甲醇工艺的工序以及设备能耗现象

1.1 煤气化工序中的相关设备以及能耗

在实际的生产过程中，煤气化在煤制甲醇工艺中发挥着重要的作用，煤气化主要是将采集过来的煤炭放入到压力罐中，然后向压力罐中加入水，使得煤炭经过相关的加工最后变成浆糊状，然后再对浆糊状的煤炭进行加压以及加热，最终将浆糊状的煤炭进行气化的过程。在煤气化这一工序中，所使用到的相关设备有：高压煤浆泵、水煤气分离器、水分离器、脱盐水加热器、磨煤机、低压及真空闪蒸器、废热锅炉、变换炉以及锅炉给水加热器等。如果对煤气化工序进行细分，还可以将其分为灰水处理、变换工序、煤浆制备以及气化处理等多个步骤，在对煤炭进行气化的过程中，会产生大量的煤炭损耗，从而形成较多的废弃煤渣，其中产生最多能源损耗的就是原煤，除此以外，煤浆以及氧气的能耗也非常大，剩下的一些能耗大的都以电力资源、水蒸气以及水能源等为主。

1.2 净化合成气工序中的相关设备以及能耗

煤炭资源经过煤气化这道工序之后，并不能直接进行后续的使用，在使用之前还需对其进行再加工，包括将二氧化碳以及酸性气体硫化氢进行一定的净化处理，二氧化碳以及酸性气体硫化氢主要是分布在粗煤气中，所以相关企业在生产过程中应使用多种机器设备以及相关的加工技术，对合成的气体进行加工和循环净化提纯，从而得到更加干净纯粹的合成气体。在净化合成气这一工序中主要使用到的机器设备有：循环气压缩机、甲醇洗涤塔、热再生塔、甲醇水分离塔、中压闪蒸塔以及热再生塔给料泵，这些机器设备都有着不同的任务，分别是：对合成气进行升压、对硫化氢气体进行分离以及洗涤得到甲醇水溶液、对甲醇蒸汽进行再生冷却处理从而得到甲醇、将甲醇中含有的水分排除、对甲醇中的氢气进行回收。在净化合成气这道工序中能耗最为严重的就是蒸气，然后就是脱盐水以及电能。

1.3 甲醇合成工序中的相关设备以及能耗

甲醇合成工序属于化学反应的一道工序，主要是通过串联管壳塔以及冷管塔进行工作，然后对甲醇原料的气体进行一定的加热加工，当甲醇气体达到反应的温度时，再对其进行输送，使其进入到合成塔中，然后进行甲醇合成。将净化气中的二氧化碳、一氧化碳以及氢气进行一定的化学合成，使其能够初步形成水以及甲醇，需要注意的是在对甲醇进行合成的时候，一定要保障这一过程中具备合适的温度、压力以及催化剂，只有这样才能够保证最终产出甲醇，并在后续的生产工序中有效地将甲醇分离出来。甲醇合成工序中主要使用的机器设备有：甲醇合成塔以及循环压缩机，这两个机器设备主要的工作内容是：对二氧化碳、一氧化碳以及氢气进行一定的合成，从而制成甲醇；对剩余的气体进行循环反复压缩利用。在这一过程中损害比较严重的就是各种化学气体。

2 降低煤制甲醇设备能耗的相关措施

2.1 加强煤制甲醇工艺技术的自动化以及智能化

在现阶段的发展过程中，我国的科学技术得到了快速的发展，信息化技术开始应用于各行各业的发展中，所以煤制甲醇工艺也可以广泛使用计算机网络技术，从而增强煤制甲醇工艺的智能化以及自动化，使得煤制甲醇工艺变得更加的方便、安全、精确以及智能，保障煤制甲醇工艺的效益达到最大。为此相关的煤化工企业可以采用以下两种方式进行加强：①对原有的煤制甲醇设备进行一定的改善以及调整，在这些机器设备中加入相应的计算机网络设备，并在自身的发展过程中加大对科学技术研究的资金投入，从而完善煤制甲醇工艺技术；②使用现代化的技术，比如信息技术以及计算机技术对煤制甲醇的工艺进行实时监控，对于相关材料的投入时间以及数量进行一定的测量，从而尽可能地将能源损耗降到最低，在实际加工过程中，严格按照相关的要求以及时间进行控制每一道工序，从而提高煤制甲醇的准确化以及精细化。

2.2 加强节约环保理念

我国经过长时间的发展，相关的能源储备数量已经在逐渐下降，所以这也在极大程度上要求我国在日后的发展过程中一定要快速构建一个节约型的社会发展状态，所以，在进行煤制甲醇工艺的过程中，一定要加强相关工作人员的节约环保意识，对此相关企业应该在自身的发展过程中，不断地提升自身的煤制甲醇技术、优化相关的生产工艺、改善以及调整相关的机器设备，从而在以后的生产过程中能够尽可能的减少原煤的投入量，在实际的加工过程中加大相关的技术投资，科研人员努力研发出能够用最少的煤炭生产出更多的甲醇工艺，从而有效的提升原煤的利用效率。在发展过程中不断地对工艺设备进行更新以及检修，如果在生产过程中出现了机器设备停止工作的现象，相关工作人员一定要及时地将机器设备关闭，从而节约电力资源，避免不必要的电力资源损耗，为此相关企业在发展过程中可以积极地引进先进的机器设备，从而提升自身的生产效率。对相关工作人员进行定期的培训以及教育，从而增强工作人员的节约意识，在进行煤制甲醇工艺的过程中，相关工作人员一定要尽可能地减少材料的使用，杜绝随意使用原材料的现象，从而保障每一份原煤都发挥应有的作用，提升原煤的使用效率以及工作人员的节约意识，极大程度地节约原煤的使用量，从而有效地增加原煤的使用效率，还能够节约资源，促进我国经济以及综合国力的上升。

3 结束语

在现阶段的发展过程中，煤制甲醇对我国的经济发展有着重要的意义，但是其在煤气化工序、净化合成气工序、甲醇合成工序以及甲醇精馏工序中存在着一定的能源损耗，所以相关企业在日后的发展过程中一定要加强煤制甲醇工艺技术的自动化以及智能化，加强工作人员的节约环保理念，从而解决煤制甲醇的能源消耗等问题，提升煤制甲醇的生产效益。