1身份证号码：62042319860420XXXX 甘肃兰州 730000；2身份证号码：62282319881110XXXX 甘肃兰州 730000
摘要：随着我国经济的飞速发展，石油的开采量也在不断增加，为避免石油资源被过度开采，发展煤制甲醇工艺，用煤代替石油，这是国家能源安全的需要，更是促进我国化学工业在社会中稳定发展的基础。煤制甲醇工艺是煤替代石油生产中的方法之一，要想保证甲醇的产品质量，就要对其工艺特点进行分析。因此，本文对煤制甲醇工艺分析及过程自动化解决方案进行了研究，希望能够给相关的企业提供帮助。
关键词：煤制甲醇工艺分析及过程自动化解决方案
煤制甲醇工艺的发展在实际工业中不仅可以节约资源，还进一步促进了我国工业在社会中的发展。要想实现能源可持续发展，就要对煤制甲醇工艺的特点以及生产过程进行分析，主要选择气流床气化技术提高工艺水平，适合大型的生产甲醇装置。同时，相关的工作人员还要做好甲醇生产设备的工艺设计，对相关的生产设备进行不断优化和创新，从而不断促进我国化学工业在社会中的稳定发展。
1 煤制甲醇工艺选择
甲醇不仅是化工原料中的重要组成部分，更是一种洁净燃料，随着人们环保意识的不断增加及全社会环保形势的日益严峻，发展大型煤制甲醇更是工业发展过程中的主要内容，将其变为烯烃和替代燃料，主要用煤代替石油。其中，煤制甲醇工艺作为提高生产质量的主要措施，技术人员要在实际的生产情况等角度出发，不断完善煤制甲醇工艺，对其进行合理地选择。
在煤气化技术和甲醇合成设备不断完善和创新的背景下，我国的甲醇装置生产规模已达到2000到3000t/d，这足以说明煤制甲醇工艺分析及过程在化学工业中的重要性，在对生产甲醇进行研究的过程中，发现其中有煤、焦炭、石油液体烃以及含有H2/CO的工业尾气等，所以不同原料和不同投入下的甲醇生产要应用不同的技术，这样才能提高生产效果，加大生产量[1]。
由于甲醇可以直接参与到生产过程中，所以它不仅在化学工业中得到了一定的应用，在染料、涂料以及合成橡胶等行业中也得到了一定的应用。众所周知，我国是一个煤炭大国，煤炭储量比较丰富，但是对其利用率并不高，为了能够在我国经济不断发展的背景下，加强对煤炭的合理应用，对煤制甲醇工艺分析及过程自动化解决方案进行了分析。在对其进行研究的过程中，发现煤制甲醇生产工艺技术水平不仅会对甲醇的产量和纯度带来一定的影响，还会严重影响煤炭资源的综合利用效率。
煤与氧气在气化炉内会发生反应，通过这个反应能够得到高CO含量的粗煤气，然后再经高温变换将CO变换为H2，这样才可以完善生产流程。在煤制甲醇的过程中，会出现碳多氢少的现象，所以相关的工作人员一定要从合成弛放气中不断地降低煤耗和能耗，这样才能为甲醇的合成提供所需要的合成气，也就是（H2-CO2）/（CO+CO2）＝2.00~2.05这个方程式，最后在通过压缩和合成等工序，获得含水粗甲醇。因此，在煤制甲醇过程中，技术人员一定要结合实际的情况，合理选择煤制甲醇工艺，这样才能提高甲醇的产量。
2 煤制甲醇工艺分析及过程
2.1气化工艺
当原料煤与水混合以后，会发生一系列的反应，再与高压氧一起送入气化炉中的时候也会发生反应，这个时候会产生二氧化碳和水等物质。气化工艺作为煤制甲醇工艺中主要内容之一，在此过程中，其中的水和氧气等物质会共同作用，进而发生气化反应，由于这种反应所生产的合成气以及成分是比较复杂的，所以在对其进行生产的过程中，技术人员一定要掌握相关的知识。
在这种反应过程中的基本方程式是CmHnSr＋m/2O2→mCO+（n/2-r）H2＋rH2S，CO＋H2O→H2+CO2。根据相关的研究发现，由于这种反应的过程和速度是非常快的，它能在很短的时间内完成，所以技术人员要对其过程进行严格控制，对离开气化炉后的冷却和活洗涤等环境进行优化和处理。
2.2变换工艺
技术人员在进行气化时，会发现此过程中非常容易出现氢气含量不足等情况，这会严重影响生产的质量，为了对煤制甲醇工艺进行完善，在变换工段要将一氧化碳转化为氢气，可以通过与水反应对其进行转化。
在完成转化后，就开始进入了低温甲醇洗的工段。在这个过程中，主要是通过低温甲醇洗工艺对生产过程中所出现二氧化碳等气体进行清除，避免产品中出现杂质，在这个过程中会出现大量氢气，其中反应方程式为：CO＋H2O→H2＋CO2。因此，在实际的生产过程中，要想提高其质量，除了要创新煤制甲醇工艺，还要加强对生产过程的分析，合理应用相关的生产工艺。
2.3 甲醇合成的具体过程
煤制甲醇的过程中，由于甲醇的合成能够逆转，所以在这个过程中，技术人员为了能够减少甲醇在生产过程中的多余反应和物质，提高甲醇的生产效率，对生产过程中经常出现的问题进行了分析。
温度是整个合成过程中的重点，所以技术人员要加强对温度的控制，一定要保证其温度在350℃左右，同时还要加强对压力的控制，控制其压力在20MPa左右。此外，催化剂也是煤制甲醇中的关键，工作人员要结合实际的情况加强对催化剂量的控制[2]。
3 煤制甲醇工艺自动化过程
3.1加强对杂醇油水的分析
随着我国科学技术不断地发展，煤制甲醇工艺技术也得到了一定的创新和完善，容量法和库伦法在煤制甲醇工艺技术中得到了一定的应用，这两种方法的主要作用是对杂醇油中水分进行检测，从而提高生产的质量。由于这两种方式的测量精度比较高，所以它在生产过程中得到了广泛地应用，能够在不受到外界影响的基本上，对生产过程中的样品进行检测。
在一般情况下，其测定的样品质量分数为0.1%到100%。库伦法主要对0.001%到0.1%精度进行检测，在这个过程中，由于杂醇油本具有物质成分复杂的特点，所以在对其进行检测的时候，要提前制定好方案，结合具体的生产情况，利用容量法对其进行测定，这样才能提检测结果的准确性。由于容量法还具有适应范围广泛等优势，所以它也能够对生产过程中的其他项目进行检测，避免在煤制甲醇的过程中出现杂质。
3.2优化煤制甲醇合成工艺
最近几年，我国的化工行业得到了快速发展，甲醇具有节能环保等特点，在实际的工业生产中得到了应用，但是其工艺流程是比较复杂的，要想提高生产质量，要对煤制甲醇工艺分析及过程自动化解决方案进行分析，不断优化合成工艺，以前的传统烯烃制备工艺已经不能满足化学工业发展的要求了，要想提高其产量，需要通过煤质甲醇工艺的方式来获得甲醇，结合具体的生产情况，加强对煤制甲醇工艺的优化[3]。
吸收系统在实际生产中的应用，更加强了生产过程的自动化，这种装置主要采用两套吸收系统，分别对变换气和未变换气进行处理，然后经过甲醇吸收净化，对变换气以及未变换气进行混合。
我们所说的煤制甲醇工艺自动化就是在采用检测仪表、调节器以及计算机等先进技术的情况下，提高煤制甲醇的工艺水平，对热炉等设备进行核心的控制，主要的目的是避免在实际的生产过程中出现误差影响甲醇的纯度。
通过对煤制甲醇工艺流程的分析，其中压缩机的性能是煤制甲醇工艺过程中比较关键的环节，所以技术人员可以在离心式压缩机的性能和结构等角度出发，完善煤制甲醇工艺流程，对影响生产质量的因素进行分析，加强对工艺问题的处理，提高甲醇的质量，为煤化工行业的持续发展提供基础。
结束语
综上所述，随着我国经济不断发展，人们对石油资源的需求量也在不断地增加，为了避免石油资源的损耗，通过煤制甲醇的方式替代了石油。煤制甲醇工艺技术是生产过程中的决定性因素，相关的技术人员可以在反应过程以及生产特点等角度出发，加强对煤制甲醇工艺的合理应用，还要根据不同甲醇的类型，选择工艺技术，从而进一步促进我国化学工业在社会中的稳定发展。
参考文献：
[1]王红艳.煤制甲醇气化工艺选择探究[J].化工设计通讯，2018，v.44；No.192（6）：19-19.
[2]王晓兰，张靖.基于煤制甲醇工艺设备及能耗分析[J].化工设计通讯，2020，46（2）：17-18.
[3]钱文超，雷飞，王丹.我国煤制甲醇工艺的发展趋势[J].中国化工贸易，2019，11（8）：67-68.