关于煤制甲醇工艺问题的探讨 

关于煤制甲醇工艺问题的探讨 

曹海格 ,祝鹤

内蒙古黄陶勒盖煤炭有限责任公司，017312

摘要：我国煤制甲醇工艺规模近年来以可观的速度扩大。煤制甲醇工艺技术也愈发成熟化、多样化。但由于煤制甲醇工艺在应用的过程之中仍然存在在制造过程之中产生严重污染、制造成本相对较高、原材料开采压力大等等诸多不利因素，仍会导致煤制甲醇工艺发展进程缓慢，相应措施推行不到位，制成的甲醇成品耐用度低、纯度不尽人意等一系列问题。为了和谐社会的建成与发展，生产力的不断进步，完善、加强煤制甲醇工艺的持续发展的工作不可或缺。本研究将针对我国煤制甲醇工艺的现阶段发展状况存在的问题提出相应改进措施，希望能够有助于我国煤制甲醇工艺进行可持续性发展。

关键词：煤制甲醇；工艺；探讨

1、煤制甲醇工艺的概述

        1.1煤制甲醇气化工艺选择原则

        对于煤制甲醇气化工艺的选择，其直接影响着甲醇生产效率和生产系统运行的稳定性。基于此，在选择时，要做好以下要点的把控：①安全环保性。在煤化工生产期间，会产生一定的废渣和废气等，处理难度较高，若处理不当，则会引发生态污染。因此，要坚持安全环保原则，减少三废的排放。②适用性。结合区域条件，来选择煤制甲醇气化工艺。③先进性。企业在生产时，要坚持先进性原则，积极引用成熟的煤制甲醇气化工艺，创新生产工艺，提高生产效率[1]。

        1.2煤制甲醇工艺流程

        煤制甲醇的工艺过程分为煤气化、变换、净化、空分、甲醇合成、甲醇精馏、甲醇储存等主要生产工艺。首先，煤炭的气化工艺是通过制取水煤浆经加压后与氧气在高温的条件下发生氧化还原反应生成一氧化碳和氢气。第二步，将生成的一氧化碳和氢气进行提纯和净化，在不断的提纯和净化的循环过程中，使得生成的一氧化碳和氢气达到一定的纯度。第三步，将一氧化碳和氢气按1：2比例进行甲醇的合成反应，控制相关工艺条件提高反应收率。第四步，生成的甲醇进行精馏精制，将生成的粗甲醇在精馏塔内进行精馏处理，使粗甲醇达到国家规定的成品标准[2]。

2、煤制甲醇工艺存在的问题

　　2.1在制造过程中存在严重污染

　　煤制甲醇工艺在生产甲醇的过程之中，并不能够完全净化煤自身原本带有的污染性。相反地，为了提炼出纯度较高、实用性较强的甲醇，煤作为原料会产生大量的二氧化碳等等对空气、水源造成污染的排放物。这些污染排放物往往是出现在制造过程之中的，是制造原材料——煤本身为制造甲醇而发生化学反应而产生的。制造出的甲醇成品在后来的使用过程之中的污染反而没有这么多。再加上地方企业对国家环保政策的落实存在一定的水分，净化污染的科学技术水平十分有限，对污染物的再处理成本高等等因素，都直接或间接地导致在煤制甲醇的工艺中出现大量的污染。

　　2.2制造成本相对较高

　　煤制甲醇在工艺以及反应环境、人才配备方面要求都相对较高。我国煤制甲醇工艺发展不甚成熟，在对甲醇进行提纯的过程之中，需要控制的变量多，需要投入的成本也随之不断增加。而我国在此方面的技术人才相对较少，我国的高等学校教育情况导致“精英”的数量十分之少，质量也愈来愈差。名校毕业的相关专业人才可利用的十分之少，企业在招聘时不肯下大工夫去发掘，同时，国家对专业性人才的培养力度远远不够市场的需求。煤制甲醇相关专业在高校中相对冷门，知识有一定的难度，导致学生在此方面钻研的决心有所下降，这也在另一方面导致了市场人才紧缺的现象。国内外的环境对比也会导致一部分的人才流出，对煤制甲醇工艺建设造成一定的损失。另一重要因素则是我国政府以及相关部门对该专业人才培养的重视程度远远不够，教育体系也存在较为明显的缺陷，不利于专业性精英人才的培养，多方面错综复杂的原因导致我国煤制甲醇人才供不应求的紧张局面。这就导致了企业不可避免的引进外来的掌握优秀专业技能的相关人才，这样一来就直接导致对人才投入的高成本现象，不利于煤制甲醇工艺的推广以及升级进程的推进，不利于煤制甲醇市场的进一步扩大、工艺的进一步发展。

　　2.3原材料开采压力大

　　作为以原料为主要制约因素的工艺，煤制甲醇工艺的发展离不开大量煤原料的开采。然而我国煤原料相对还是有一定程度的限制的，无法做到无节制地供应工艺的开发。过量的煤炭的开发也会对正处在恢复过程中的生态环境造成不可估量的破坏。随着现代化进程的不断加快，国家其他工作重点逐渐提上日程，自然资源管理相对于之前，受人们和政府重视程度明显降低，政府放松管制，政策的宽松等各种因素导致自然资源遭到大面积的不可再生的严重性破坏。后来有关部门采取一系列措施对自然资源不甚理想的情况进行补救，但不仅仅生态环境遭到破坏，连人类生活环境也难逃被严重污染的命运，煤炭资源由于树木基数受到极大的破坏，直接导致了后来的生态发展也十分的缓慢。现如今所谓的煤炭大省也面临着资源枯竭、生态环境自我恢复能力丧失的严峻问题。

3.针对煤制甲醇工艺存在的问题提出解决措施

　      3.1健全安全风险防控体系

        煤制甲醇中存在大量易燃、易爆、有毒有害物质，因此，应牢固树立安全风险防范意识，严格按照《化学品生产单位特殊作业规范》《爆炸场所电气安全规程》等，提升生产作业人员的安全生产意识。企业成立安全生产组织机构和运行体系，并将安全生产纳入到企业日常监督考核的重要内容。并将安全管理任务分解，实行“一岗双责、属地管理和业务保安”的原则，重点要做好危险源排查，严格动态风险防控，杜绝危险事故的发生[3]。       

3.2 强化废水的循环利用
           煤制甲醇工艺通常都会存在形式各样的差异，所以形成的污染物类别与数量也大相径庭。大多数煤制甲醇企业都应该强化对废水的循环利用，并且还应该降低污水处理期间的处理荷载量，从而达到反复使用水资源的目的。在部分工艺中设置了预处理等功能系统，首先实施内部消化，再进行外部处理。由于在煤浆气化期间安装了灰水处理装置，对大部分的灰水进行过滤处理后回收，仅有少数的污水在处理后形成黑水。再对该气体的冷凝系统实施更改，并当作气体洗涤水，通过低温甲醇对废液与废水进行洗涤，再将其从精馏塔发送至水制浆中为碳源的浆料做准备。要达到相应的国家排放与环保标准，通常会在大规模的煤制甲醇厂中设置电厂，还会制造设备以处理蒸汽锅中的燃煤烟气。存在于烟气当中的废气污染杂质通常包含二氧化硫、氮氧化物与烟尘等，要降低烟气的排放量，通常需要运用脱硫效率≥90%的石灰石—石膏法烟气脱硫法。可以运用静电除尘装置与高袋式除尘装置去除灰质，以实现对空气中烟量进行降低的效果，并且要想降低氮气的排放量，还能运用低氮燃烧的相关技术[4]。
        3.3提升生产工艺自动化水平

        加大煤制甲醇工艺研究，选择性能好的生产设备，尤其是安全性能优的设备和仪器。此外，要积极优化工艺生产设计，始终坚持安全生产为第一原则，避免盲目追求经济效益的错误思想。尤其是要积极推广自动化生产工艺，通过生产工艺的自动化降低生产环节的事故发生率。例如，可设置煤气化炉紧急停车系统，达到提升煤制甲醇安全风险的应急处置能力；又如，通过控制进料量，以及调节温度和压力，保障加氢反应釜和氢气压缩机运行安全[5]。　　

4.结语

结束语
        目前，煤制甲醇生产工艺虽然已经相对发展成熟，但仍存在投资大、环境污染等问题，为了提高煤制甲醇合成工艺的收率，改善我国的能源供应结构，可以结合智能完善煤甲醇合成技术，从而提高煤甲醇合成工艺的经济效益和环境效益。
 参考文献
[1]李晋睿.煤制甲醇工艺问题的分析与研究[J].科学与信息化，2020(05):99.

[2]吴宏伟.煤制甲醇生产工艺技术研究[J].化学工程与装备，2017，（9）：50-52.

[3]张涛.煤制甲醇合成工艺设备的选型研究[J].山西化工，2018，38（4）：109-110+113.

[4]韩学琴.煤制甲醇工艺中甲醇合成塔的设计研究[J].山西化工，2018，38（1）：104-106.

[5]程鹏飞，杜瑜.大型煤制甲醇的气化和合成工艺选择[J].化工设计通讯，2017，43（7）：10