试析煤化工甲醇合成工艺现状研究

试析煤化工甲醇合成工艺现状研究 摘要：随着我国社会经济与科学技术的不断发展，越来越多的产业开始出现在大家的视野中。同时也是因为这些新兴产业的产生，大大的加大了对甲醇的使用量，所以如何快速生产甲醇，是我国目前最重视的问题，而煤化工工艺是甲醇合成的主要工艺。所以本篇论文就主要对煤化工甲醇合成工艺现状进行了研究和分析，首先介绍了甲醇的基本特性，然后介绍了煤化工甲醇合成工艺的流程，其次分析了目前煤化工甲醇合成工艺存在的问题，然后给出了改善煤化工甲醇合成工艺的建议，最后做出了总结。关键词：煤化工；甲醇合成工艺；现状研究1 甲醇基本特性甲醇的化学方程式是CH3OH，它属于苯类合成物，并且它具有不同的物理性质和化学性质，具体物理性质见表1，化学性质见表2。随着科学技术的进步，科学家们根据甲醇不同的物理性质和化学性质，将甲醇应用到了各个领域中，并且都发挥了极大的优势，甲醇在具体领域中的作用见表3。随着甲醇应用领域的不断增加，甲醇的需求量也就出现了大幅度的上涨，所以如何增加甲醇的生产速率和生产量是我国目前最重视的额问题。表1 甲醇的物理性质物理性质具体指标性状无色透明液体，有刺激性气味沸点上升常数0.785溶解性溶于水，可混溶于醇类、乙醚等多数有机溶剂气相标准燃烧热（焓）（kJ/mol）764.9气相标准生成自由能（ kJ/mol）-161.6液相标准生成自由能（ kJ/mol）-166.88相对蒸气密度（空气=1）1:1表2 甲醇的化学性质化学性质化学方程式甲醇可以与氟气、纯氧等气体发生反应，在纯氧中剧烈燃烧，生成水蒸气和二氧化碳。2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O甲醇具有饱和一元醇的通性，由于只有一个碳原子，因此有其特有的反应。4CH3OH+CaCl2CaCl24CH3OH与其他醇不同，由于-CH2OH基与氢结合，氧化时生成的甲酸进一步氧化为CO2。2CH3OH+O22HCHO+2H2O与碱、石灰一起加热，产生氢气并生成甲酸钠。CH3OH+NaOHHCOONa+2H2表3 甲醇在各个领域中的应用具体领域实际应用基本有机原料之一用于制造氯甲烷、甲胺和硫酸二甲酯等多种有机产品甲醇另一主要用途是生产醋酸醋酸消费约占全球甲醇需求的7%，可生产醋酸乙烯、醋酸纤维和醋酸酯等，其需求与涂料、粘合剂和纺织等方面的需求密切相关。甲醇也可制造甲胺甲胺是一种重要的脂肪胺，以液氮和甲醇为原料，可通过加工分立为一甲胺、二甲胺、三甲胺，是基本的化工原料之一可合成甲醇蛋白以甲醇为原料经微生物发酵生产的甲醇蛋白被称为第二代单细胞蛋白，与天然蛋白相比，营养价值更高，粗蛋白含量比鱼粉和大豆高得多，而且含有丰富的氨基酸、矿物质和维生素，可以代替鱼粉、大豆、骨粉、肉类和脱脂奶粉2 煤化工甲醇合成工艺流程图1 煤化工甲醇合成工艺流程如图1所示，煤化工加成合成工艺流程主要包含以上几个步骤，第一步，要准备煤，并且进行洗煤，备煤与洗煤主要流程是先将原煤送进煤场，然后进行初步的破碎，再进行配煤工作，然后进行洗煤，最后进行深度的粉碎工作，这些工作都确保完成并且达标以后，才能进行下一步的工作；第二步，将粉碎以后的煤依次送进煤塔和焦炉，再进行鼓风冷凝；第四步，进行脱硫工作，再进行脱氧工作，最后进行脱苯工作；第四步，完成脱苯工作以后，生成的是净煤气，而想要合成甲醇，还要进行最后一步，就是加入粗苯进行苯精致，然后就会产生苯类产品，也就是甲醇。3 目前煤化工甲醇合成工艺存在的问题1. 粉碎的不够彻底：根据调查研究发现，在对原煤进行粉碎的时候，粉碎的并不彻底，所以即使是破碎和粉碎以后的原煤，也无法达到制备工艺的要求，因为对原煤进行粉碎工作是煤化工甲醇合成工艺最基本的一步，如果原煤粉碎的不够彻底，就会对后面的工作造成影响，严重的话甚至会造成后面的工作无法继续。2. 温度控制不严格：在煤化工合成甲醇的工艺过程中，发生的基本都是化学反应，而化学反应对温度控制的要求是极高的，在发生化学反应的时候，要严格按照发生化学反应的标准对温度进行控制，不能偏低也不能偏高，如果偏低的话，就可能造成无法发生化学反应或者化学反应发生的不够充分的情况，如果化学反应发挥的不够充分，就会造成原料浪费的现象；而温度如果偏高的话，就可能造成化学反应发生过度的现象，进而导致产生的物质变质。就我国目前的煤化工甲醇合成工艺来看，大部分的煤化工甲醇合成工艺都存在温度控制不到位的现象。3. 操作技术不够熟练：在煤化工甲醇合成工艺的整个工艺过程中，对专业技术的要求是非常高的，不仅要具备充足的专业知识和专业技术，还要求工作人员在操作的时候可以熟练操作，避免因为操作生疏而影响最后工艺的结果。根据调查研究发现，我国目前的煤化工甲醇合成工艺的工作人员，大部分都存在因为操作技术不够熟练而影响工作的现象。4 改善煤化工甲醇合成工艺的建议1. 加强工作人员的操作熟练度：理论并不等于实践，所以为了增加工作人员的操作熟练度，可以定期的组织工作人员进行实际的模拟训练，这样工作人员就可以将理论知识与实际工作结合在一起了，进而就可以大大增加工作人员操作的熟练度。2. 加强对温度的控制：想要加强对温度的控制，可以安装相应的监测系统，比如，当温度过高或者过低的时候，监测系统就可以通过警报器或者其他装置提醒工作人员，进而工作人员就可以及时的发现问题并且进行改正，这样就不会因为温度问题而影响整体工艺的效果的了。5 结语通过调查我国近几年对甲醇需求量的增长速度就可以发现，对甲醇需求量的增长速度每年都在上涨，因此，不难推断出，在我国以后的发展里，甲醇应用的范围会越来越广，需求量也会大大增加，所以，作为甲醇合成最主要工艺的煤化工工艺就显得尤为重要了，希望本篇论文对煤化工甲醇合成工艺以后的发展有所帮助。参考文献：1. 煤直接液化油航空煤油馏分的性质与组分分析J. 李军芳,赵学社,李文博,石智杰,李伟林. 煤炭转化. 2013(04)2. 新疆煤炭资源科学开采发展趋势与前景分析J. 李虎威,赵红超,牙生吾甫尔,亚尔买买提台外库力,吕金星,张晓雷. 煤炭工程. 2017(06)3. 新形势下新疆煤炭资源开发利用现状及对策建议J. 李乐,田继军,王俊民,韦波,余牛奔,程甘露. 中国煤炭. 2014(09)4. 新疆煤与煤层气资源地质研究现存问题分析J. 傅雪海,田继军,木合塔尔扎日,李升,葛燕燕. 新疆大学学报(自然科学版). 2012(02)5. 新疆煤炭资源赋存规律与资源潜力预测J. 何深伟,李赛歌,王俊民,阿布里提甫肉孜,田继军. 中国煤炭地质. 2011(08)6. 干旱半干旱矿区水资源保护性采煤基础与应用研究J. 缪协兴,王安,孙亚军,王连国,浦海. 岩石力学与工程学报. 2009(02)-全文完-