基于煤制甲醇工藝設(shè)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(nèi)蒙古鄂爾多斯 017400）

經(jīng)過長時(shí)間的發(fā)展，全球都面臨著一個(gè)發(fā)展難題，那就是石油資源日益減少，部分地區(qū)趨于枯竭，所以在日后的發(fā)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(chǔ)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(shí)際的發(fā)展過程中，可以通過煤制甲醇的方式生產(chǎn)出替代能源作為發(fā)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(huán)境惡化的問題。就我國目前的發(fā)展?fàn)顩r來看，煤制甲醇的相關(guān)生產(chǎn)技術(shù)以及工藝已經(jīng)較為成熟，有著較為完善的生產(chǎn)體系，而且煤制甲醇在日后的發(fā)展過程中有著很好的發(fā)展前景，煤制甲醇工藝已經(jīng)成為現(xiàn)階段甲醇生產(chǎn)的主要方式，不過值得注意的是，煤制甲醇在生產(chǎn)過程中仍舊存在著一定的不足，如污染問題、設(shè)備能耗等，這也就在一定程度上要求相關(guān)企業(yè)在實(shí)際的發(fā)展中加強(qiáng)對煤制甲醇工藝的研發(fā)。

1 現(xiàn)階段煤制甲醇工藝的工序以及設(shè)備能耗現(xiàn)象

1.1 煤氣化工序中的相關(guān)設(shè)備以及能耗

在實(shí)際的生產(chǎn)過程中，煤氣化在煤制甲醇工藝中發(fā)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(jīng)過相關(guān)的加工最后變成漿糊狀，然后再對漿糊狀的煤炭進(jìn)行加壓以及加熱，最終將漿糊狀的煤炭進(jìn)行氣化的過程。在煤氣化這一工序中，所使用到的相關(guān)設(shè)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(jī)、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(jìn)行細(xì)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(gè)步驟，在對煤炭進(jìn)行氣化的過程中，會(huì)產(chǎn)生大量的煤炭損耗，從而形成較多的廢棄煤渣，其中產(chǎn)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(guān)設(shè)備以及能耗

煤炭資源經(jīng)過煤氣化這道工序之后，并不能直接進(jìn)行后續(xù)的使用，在使用之前還需對其進(jìn)行再加工，包括將二氧化碳以及酸性氣體硫化氫進(jìn)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(guān)企業(yè)在生產(chǎn)過程中應(yīng)使用多種機(jī)器設(shè)備以及相關(guān)的加工技術(shù)，對合成的氣體進(jìn)行加工和循環(huán)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(jī)器設(shè)備有：循環(huán)氣壓縮機(jī)、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(jī)器設(shè)備都有著不同的任務(wù)，分別是：對合成氣進(jìn)行升壓、對硫化氫氣體進(jìn)行分離以及洗滌得到甲醇水溶液、對甲醇蒸汽進(jìn)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(jìn)行回收。在凈化合成氣這道工序中能耗最為嚴(yán)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(guān)設(shè)備以及能耗

甲醇合成工序?qū)儆诨瘜W(xué)反應(yīng)的一道工序，主要是通過串聯(lián)管殼塔以及冷管塔進(jìn)行工作，然后對甲醇原料的氣體進(jìn)行一定的加熱加工，當(dāng)甲醇?xì)怏w達(dá)到反應(yīng)的溫度時(shí)，再對其進(jìn)行輸送，使其進(jìn)入到合成塔中，然后進(jìn)行甲醇合成。將凈化氣中的二氧化碳、一氧化碳以及氫氣進(jìn)行一定的化學(xué)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(jìn)行合成的時(shí)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(chǎn)出甲醇，并在后續(xù)的生產(chǎn)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(jī)器設(shè)備有：甲醇合成塔以及循環(huán)壓縮機(jī)，這兩個(gè)機(jī)器設(shè)備主要的工作內(nèi)容是：對二氧化碳、一氧化碳以及氫氣進(jìn)行一定的合成，從而制成甲醇；對剩余的氣體進(jìn)行循環(huán)反復(fù)壓縮利用。在這一過程中損害比較嚴(yán)重的就是各種化學(xué)氣體。

2 降低煤制甲醇設(shè)備能耗的相關(guān)措施

2.1 加強(qiáng)煤制甲醇工藝技術(shù)的自動(dòng)化以及智能化

在現(xiàn)階段的發(fā)展過程中，我國的科學(xué)技術(shù)得到了快速的發(fā)展，信息化技術(shù)開始應(yīng)用于各行各業(yè)的發(fā)展中，所以煤制甲醇工藝也可以廣泛使用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，從而增強(qiáng)煤制甲醇工藝的智能化以及自動(dòng)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(dá)到最大。為此相關(guān)的煤化工企業(yè)可以采用以下兩種方式進(jìn)行加強(qiáng)：①對原有的煤制甲醇設(shè)備進(jìn)行一定的改善以及調(diào)整，在這些機(jī)器設(shè)備中加入相應(yīng)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，并在自身的發(fā)展過程中加大對科學(xué)技術(shù)研究的資金投入，從而完善煤制甲醇工藝技術(shù)；②使用現(xiàn)代化的技術(shù)，比如信息技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)對煤制甲醇的工藝進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，對于相關(guān)材料的投入時(shí)間以及數(shù)量進(jìn)行一定的測量，從而盡可能地將能源損耗降到最低，在實(shí)際加工過程中，嚴(yán)格按照相關(guān)的要求以及時(shí)間進(jìn)行控制每一道工序，從而提高煤制甲醇的準(zhǔn)確化以及精細(xì)化。

2.2 加強(qiáng)節(jié)約環(huán)保理念

我國經(jīng)過長時(shí)間的發(fā)展，相關(guān)的能源儲(chǔ)備數(shù)量已經(jīng)在逐漸下降，所以這也在極大程度上要求我國在日后的發(fā)展過程中一定要快速構(gòu)建一個(gè)節(jié)約型的社會(huì)發(fā)展?fàn)顟B(tài)，所以，在進(jìn)行煤制甲醇工藝的過程中，一定要加強(qiáng)相關(guān)工作人員的節(jié)約環(huán)保意識(shí)，對此相關(guān)企業(yè)應(yīng)該在自身的發(fā)展過程中，不斷地提升自身的煤制甲醇技術(shù)、優(yōu)化相關(guān)的生產(chǎn)工藝、改善以及調(diào)整相關(guān)的機(jī)器設(shè)備，從而在以后的生產(chǎn)過程中能夠盡可能的減少原煤的投入量，在實(shí)際的加工過程中加大相關(guān)的技術(shù)投資，科研人員努力研發(fā)出能夠用最少的煤炭生產(chǎn)出更多的甲醇工藝，從而有效的提升原煤的利用效率。在發(fā)展過程中不斷地對工藝設(shè)備進(jìn)行更新以及檢修，如果在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)了機(jī)器設(shè)備停止工作的現(xiàn)象，相關(guān)工作人員一定要及時(shí)地將機(jī)器設(shè)備關(guān)閉，從而節(jié)約電力資源，避免不必要的電力資源損耗，為此相關(guān)企業(yè)在發(fā)展過程中可以積極地引進(jìn)先進(jìn)的機(jī)器設(shè)備，從而提升自身的生產(chǎn)效率。對相關(guān)工作人員進(jìn)行定期的培訓(xùn)以及教育，從而增強(qiáng)工作人員的節(jié)約意識(shí)，在進(jìn)行煤制甲醇工藝的過程中，相關(guān)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(xiàn)象，從而保障每一份原煤都發(fā)揮應(yīng)有的作用，提升原煤的使用效率以及工作人員的節(jié)約意識(shí)，極大程度地節(jié)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(jié)約資源，促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)以及綜合國力的上升。

3 結(jié)束語

在現(xiàn)階段的發(fā)展過程中，煤制甲醇對我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)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(guān)企業(yè)在日后的發(fā)展過程中一定要加強(qiáng)煤制甲醇工藝技術(shù)的自動(dòng)化以及智能化，加強(qiáng)工作人員的節(jié)約環(huán)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(chǎn)效益。