试析煤化工及甲醇生产技术要点

exoyedinerahi

摘 要：我国煤炭资源十分丰富，储量大，加大对煤化工业的发展力度，是我国经济发展的必由之路。通过煤化工方式制取甲醇和我国国情相适应，我国甲醇消耗量非常大，采用这种方式制取甲醇能够有效解决我国能源资源紧缺的问题。本文首先对煤化工进行了概述，再对煤化工甲醇生产工段中涉及到的要点进行了分析，并指出了甲醇生产中需要注意的问题。
关键词：煤化工；甲醇；生产技术要点
甲醇的用途十分广泛，在燃料材料、合成金属等方面都得到了有效运用。在甲醇生产制造过程中，通常都需要遵守几大工序，即煤气化碳、变换气体物质以及精细蒸馏，在化工生产中将甲醇的生产工序叫作“工段”。每个工段都涉及到很多技术要点，因而，在具体生产时，相关人员需要认真落实每一工段工作，使煤化工甲醇生产能够高效进行。
1 煤化工的定义
煤化工也就是煤化学工业，主要是煤化工是以煤为原料，经过化学加工使煤转化为气体，主要气体有CO和H2、液体、固体燃料以及化学品的过程。煤化工可以分成传统与新型煤化工两种。传统的煤化工主要涉及到焦炭、电石等相关领域，而新型煤化工主要是值煤制油、煤制甲醇等等。
2 甲醇生产的工段分析
2.1 煤气化原理
煤气化是甲醇生产的第一步，也就是使气化剂与煤炭中的可燃物质在高温条件下发生化学反应，产生产生CO，H2等可燃气体。在该环节中所用到的气化剂主要有CO2等，往气化剂中加入一些气体后，煤炭就会发生化学反应，从而产生所需气体。
从某种角度看，煤气反应从化学的角度看就是强吸热效益，若是从动力、热力层面对这一现象进行解释，重点是要控制好温度，温度太高，气体会流失，温度太低，化学反应就不能完整实现，所产生的气體质量差。与此同时，从增压的角度看，需要将煤炭的压力值适当加大，这样，能够加快化学反应速度，提高甲醇的生产质量和效率。
2.2 变换工段
在合成甲醇产品的过程中，通常对碳和氢元素按照一定比例调整的方式都是由一氧化碳变换反应得来的。在甲醇生产阶段，碳和氢元素的分离都是在催化剂的作用下进行的，值得注意的一点是，在这两种元素分离的过程中需要充足的水蒸气，在该工段中，水蒸气的生产成本会急剧上升，因此，如何在生产过程中有效使用水蒸气，节省成本，这与生产部门工作人员的技术水平有着直接的联系。
在该工段中，煤气化后煤气物质中还有H2O和CO，在催化剂的作用下，就能够生成H2O与CO2，在主反应的同时，还会发生一些副反应，也就是生成甲醇的副产品。
在煤化工业生产中，其主要是通过化学反应生产所需物质，在此过程中发生的化学反应导致煤气化后温度随之降低，温度适当降低能够使化学反应保持平衡，但若温度太低，就会延长化学反应的时间，生产效率低下。当煤气化工环节所产生的气体逐渐殆尽时，就会消耗上段工序的时间成本，导致资源的浪费。
2.3 精馏工段
该工段生产过程也非常重要，其主要是指由于各物质间的挥发效果存在差异，而将他们放置与每级踏板中使其相互间进行气态、液态的传输。通过物质的各种反应使物质有效分离，从而提取出高精度、纯度的甲醇。但值得注意的是。各级踏板中，气态、液态接触时间不同，接触的面积也有区别，传输的时间也存在一定的差异性，因此，会出现气液传输不足的问题。
3 甲醇生产中的注意事项
3.1 气化压力的大小
在不改变其他生产条件的情况下，若是改变气化压力大小，就产生一些非常关键的变化。一般情况下，气压保持在2MPa及以上范围时，基本不会对煤气化工段造成影响，若是气压低于2MPa，就会大大降低气化炉气化效果。因此，在煤气化工阶段，必须要控制好气化压力值，通常要大于2MPa，同时，也可以根据实际情况适当的增加气化压力值，使气体数量重组，从而提高甲醇的生产质量和效率。
3.2 氧气与煤量的比例
控制好氧气和煤量的比例，在煤化工生产中十分关键。氧气和煤量比例的增长，也就是煤炭中氧气流量增加，即煤炭在高温加热的条件下，煤炭燃烧反应量会逐渐增加。与此同时，气化炉中的温度也会随着氧气流量的增加而升高，加剧了煤炭气化反应速度，从而增加了CO和H2的数量。但在生成的物质中，H2O和CO2所占比例很大，而CO和H2含量会随之减少。因此，若在生产过程中不严格控制好氧气与煤量的比例，就会使气化反应过强，最终使得甲醇气体成分减少。
4 结语
总之，随着社会的不断发展，传统烧煤方式已经无法满足甲醇生产的实际需求，并且单纯对煤炭进行燃烧，会浪费资源，污染环境。因此，相关技术人员需要加大对甲醇提出方式的研究和分析，尽快找出最有效、最科学的甲醇生产方式。而目前，煤化生产流程已经在各大化工生产中得到了初步运用，作为现在提前甲醇最有效方法，在煤气化工段中还必须要不断地分析，简化流程，提高甲醇生产质量和效率。
参考文献：
[1]高恒，刘宏建.关于煤气化技术现状发展及产业化应用[J].煤化工，2015（12）：129-135.
作者简介：
余杰（1985- ），男，汉族，四川内江人，大专学历，美克化工股份有限公司助理工程师。
韩强龙（1989- ），男，汉族，甘肃静宁人，大专学历，美克化工股份有限公司助理工程师。