煤制甲醇工艺探讨

mataenixik

摘要：甲醇是目前应用非常广泛的一种新型清洁能源，作为一种有机化工原料，甲醇拥有非常广泛的应用前景。随着对甲醇的研究越来越深入，我国对甲醇的需求量也在逐年增加，煤制甲醇就是目前正在研究中的生产甲醇的一种主要方式。本文对煤制甲醇工艺的可行性、工艺流程以及优缺点进行了探讨。
关键词：煤制甲醇；工艺；可行性
我国是世界上的煤炭大国，但是目前我国的大多数煤炭生产企业都采用直接销售原煤的单一模式，这就使这些煤炭资源不能实现利润的最大化。煤制甲醇的项目有很大的发展前景，可以实现我国的煤炭资源从资源优势到经济优势的转变，此外还能满足我国对甲醇的越发紧张生产需求，因此，煤制甲醇的项目的开发有很重要的意义。
1.煤制甲醇工艺
煤制甲醇工艺可以分为高压法、中压法和低压法三种，这种分类是以合成压力的高低为依据而确定的。高压合成法使用的是锌铬催化剂，这种催化剂的活性较低，而且这种合成方法由于其设备复杂、能耗高且产品质量不达标的缺点，在工业生产中已经不再使用。低压合成法的广泛应用是从上个世纪80年代开始的，几乎世界各地的企业都是使用低压合成法来对甲醇装置进行新建和改造。与高压合成法不同，低压合成法使用的催化剂是活性更强的铜锌基催化剂，合成压力和温度都有了适当地降低，低压合成法拥有设备简单、能耗低、产品质量稳定、投资少等等各种优点，因此低压合成法应用广泛，是目前国内外用于合成甲醇的主要方法。
煤制甲醇方法生产出的主要成分为氢气和一氧化碳，甲醇的合成过程中有两个放热剧烈的化学反应同时进行，必须将反应放出的热量移除才能保证反应的稳定进行。
2.煤制甲醇项目的可行性
2.1煤制甲醇技术的可行性
近年来随着人类对资源的不断开发利用，地球上的资源尤其是能源类的资源都消耗殆尽，另外，由于煤炭的燃烧而引起的环境问题也是值得关注的问题。综上各种问题，开发一种新型清洁能源是很有必要的。世界上许多发达国家已经开始纷纷寻找各种替代能源，其中，甲醇就是一种很理想的新型清洁能源。甲醇作为燃料可以起到不容忽视的作用，但是也存在着一些缺陷，其中最主要的就是成本太高，这也使得许多国家直接放弃了对甲醇燃料的开发。与世界先进水平相比，我国煤制甲醇的技术水平还远远不如一些发达国家。但是随着我国经济水平和科学技术的不断提高，煤制甲醇的技术也会不断发展，该项技术也会发展得越来越成熟。
我国作为世界第一煤炭大国，具有丰富的煤炭资源，原料方面自然不用担心，而且煤制甲醇项目的开发还有助于我国煤炭资源更有效的利用，获得更高的效益。因此，我国的煤制甲醇项目具有较强的可行性。
2.2煤制甲醇的优越性
将醇作为替代能源具有重要意义，除甲醇外，乙醇也是一种很好的替代能源，但是甲醇相较于乙醇来说具有明显的优势。首先，从原料上来说，我国丰富的煤炭资源为煤制甲醇项目提供了充足的原料，保证了甲醇的生产；乙醇的生产来源主要是粮食作物，但是随着我国人口的不断增加，我国城镇化脚步也在不断加快，土地的面积日益减少，而且农用土地的减少直接影响了粮食的供应。其次，从成本上来说，现阶段甲醇的生产成本远远小于乙醇，因此，甲醇具有更高的开发价值。
煤制甲醇的优越性除了体现在与乙醇的对比上之外，还在与煤制油的比较中得到了体现。煤制甲醇各方面的投资总成本不及煤制油的一半，因此煤制甲醇不仅能在煤矿企业发展中带来更高的经济效益，在建设周期和投资回收期中也能给企业创造出明显的优越性。
2.3煤制甲醇的发展前景好
甲醇作为一种清洁的新型能源，对人类社会的发展有着不容忽视的作用。随着社会的不断发展，我们对能源的要求也越来越高，对甲醇等新型能源的开发和利用使目前自然资源日益减少的局面得到了有效的缓解。随着人们对甲醇的认识不断提高，甲醇在各个行业的应用越来越广泛，因此只有增大甲醇的生产量才能满足日益增长的需求量，煤制甲醇的工艺就可以实现甲醇的大量生产。
甲醇可以作为石油的替代品。目前包括我国在内的世界上各个国家都存在不同程度的石油短缺，然而国家各方面的产业发展都离不开能源，尤其是对于我国这种人口大国。地球上的石油资源有限，可是工业生产对能源的要求却是无限的，对甲醇的使用可以很大程度地减少石油紧张的局面。另外，目前世界上对于甲醇燃料的应用技术已经相当成熟，而且对于煤制甲醇的研究还在不断深入。总之，煤制甲醇的工艺具有很好的发展前景。
3. 优化煤制甲醇项目的措施
3.1技术和设备的优化更新
一个煤矿企业能够健康发展的前提就是具有先进的技术和设备，因此，煤制甲醇的工艺和设备要经过不断的优化更新，时刻保持一个先进的状态，这样才能提高企业的核心竞争力，为企业带来最大的效益。煤制甲醇工艺和设备的更新不仅能够有效地提高生产效率，降低生产成本，还有利于促进绿色工业的发展，建造一个环保型企业，保证企业的健康发展。
煤制甲醇工艺及设备的优化更新可以从以下三个方面入手：首先就是煤气化装置的优化，为了提高原煤的利用率，可以将原煤粉碎成煤粉以增大反应的接触面积，然后采用加压和加入纯氧的方式来完成煤气化装置的优化；其次是对供排水装置的优化，对供排水装置的优化的主要目的是提高水的重复利用率，减少水的损失，主要措施是冷却水尽量循环使用、重复利用，热水要根据使用情况利用节能风机随时降温，减少水分的蒸发损失；最后，要对蒸汽动力系统进行优化，该优化过程是为了避免高压蒸汽直接减压时所造成的能源浪费，可以通过热电联产或热功联产或其他的方式实现热能的分级利用。
3.2遵循可持续发展
随着经济的不断发展，人们将更多的关注放在了环境上面，环境友好型社会和可持续发展的提出都使大众把越来越多的目光投入在节能减排和循环经济等方面，我国对新型清洁能源的研究也越来越深入。甲醇可以单独或者与氧化剂或汽油混合使用作为汽车燃料，这样可以大大减少汽车尾气的排放，对环境的保护有很重大的作用。而且煤制甲醇的过程中，生产的高纯度的硫和二氧化碳不仅不会危害到环境和人体健康，还可以作为原料应用于其他方面的生产。煤制甲醇的过程中始终贯彻着节能减排的理念，工艺流程的设计也本着最大限度地减少物料消耗的原则，在不违反国家相关节能减排规定的同时还能给企业带来最大的经济效益。
3.3及时掌握国家发展动向
煤制甲醇的项目有益于缓解国家的能源压力，而且也促进了国家煤炭资源的有效利用，因此国家对煤制甲醇的工程大力支持的同时也会对其进行相应的调控制约，因此作为企业一定要及时掌握国家的发展动向和有关规定，不仅要使本企业的煤制甲醇技术在国家的调控下不断发展创新，具有更广阔的发展空间，还要尽力争取国家的优惠政策，不放过任何一个发展的机会，只有这样才能使企业得到持续健康的发展。
4.结语：我国丰富的煤炭资源为煤制甲醇项目的研究提供了原料供应，也为煤制甲醇的规模化生产提供了充足的资源保证。煤制甲醇不仅可以促进甲醇清洁能源在我国的广泛使用，也可以使我国的煤炭资源得到更广泛有效的利用，促进煤矿企业由资源效益向经济效益的快速转变。总之，煤制甲醇项目的深入研究具有重大意义。
5.参考文献：
[1]葛少英，杨锐浅谈我国的煤制甲醇技术[J]中国石油和化工标准与质量，2011，9（10）：68一69.
[2]冯元琦. 甲醇生产操作问答[M]. 北京： 化学工业出版社，2004：87 - 89.