刘艳杰
大唐内蒙古多伦煤化工有限责任公司， 内蒙古 锡林郭勒 027300
摘要：化工工业的迅速发展离不开工艺技术的发展和高科技设备的高效应用。甲醇是一种常用的化工原料，在各种生产模式中有着广泛的用途。煤制甲醇的生产模式以原料成本低，生产效率高为特点，通过多轮技术优化，不仅能实现成本的合理控制，而且同样能满足产品的生产质量要求，具有良好的市场竞争力。为进一步探讨离心压缩机在煤制甲醇生产中的应用，现对煤制甲醇生产流程及工艺特点进行分析。
关键词：煤制甲醇生产；工艺流程规划；离心压缩机
前言
煤制甲醇生产活动中的离心压缩机有着广阔的应用空间和使用价值，本文立足于研究现状，首先介绍了煤制甲醇生产的基本工艺和流程特点，然后结合实际应用情况，探讨了煤制甲醇生产中离心压缩机的应用策略，希望能有效地提高煤制甲醇的应用水平，促进煤制甲醇生产的发展。
1煤制甲醇工艺概述
煤制甲醇的主要产品是纯甲醇，它既是一种重要的有机溶剂，又是许多化工生产中不可缺少的原料之一。可以直接参与合成的甲醇商品多达数百种，不仅广泛分布在涂料、医药等领域，而且还与生物、合成橡胶等有着密切的联系。我国煤炭资源丰富，获取成本低，是一个多煤少油的国家，采用煤制甲醇的生产模式，可有效地提高化工生产水平，降低能耗，从而为我国现代化奠定坚实的基础。煤制甲醇需要采用多种生产工艺和流程，离心式压缩机的优点也将体现出来，为推动煤制甲醇的生产工作提供必要的能源支持。
2煤制甲醇工艺流程
煤制甲醇生产工艺主要可以划分为四个环节，分别是气化、低温甲醇洗、甲醇合成以及空分处理等，分别介绍如下：
2.1气化环节
将原料与水混合后，放入气化反应炉中进行集体反应，得到的产品包括材料，如一氧化碳、水和二氧化碳，以及粗甲烷气体。煤气化作为全二氧化碳的载体，将大量的粉煤灰输送到气化炉内，在气化炉内进行反应，从而得到最终的产物，煤气化过程是一个复杂的过程。冷却水经冷却室处理后，再经气化炉送出，进入下一工序。
2.2低温甲醇洗
采用低温甲醇洗法，主要解决了气化过程中氢含量不足的问题，气化结束后进入该环节，可实现一氧化碳与氢的反应。在此基础上，采用低温甲醇洗脱除气中二氧化碳，同时脱除杂质和水分。同时，吸收、溶液再生、压缩冷却等系统可参与整个生产过程，这些系统的综合应用可显著提高反应后产品纯度。
2.3甲醇合成
利用甲醇处理，产品再经合成气的压缩设备进入反应炉进行反应，此时反应成分主要是一氧化碳、氢气等，再经催化剂处理，得到甲醇粗合成气，纯度相对稳定，经膨胀槽减压处理后送至甲醇精馏生产环节，为制备精甲醇提供必要的生产条件。
2.4空分处理
空分装置煤气化需要空分装置中的氧，空分装置主要包括净化空气的分子筛、空气增压、氧和氮的内外压缩过程等。进气采用自动进气进气，通过自洁式空气滤清器去除物料中的灰尘和其它机械杂质。经过过滤的空气通过压缩机进入离心式空气压缩机，压缩到约0.57 MPa (A)，然后进入空气冷却塔进行冷却。空气冷却塔冷却的空气进入切换使用的分子筛提纯器，空气中的二氧化碳、烃类和水分被吸收。纯化空气抽出的一小部分，用作仪表空气和工厂空气。剩下的空气通过空气增压机和膨胀机等设备，在热交换器和精馏塔中冷却液化馏分，得到液氧、液氮，再根据具体工艺要求送到不同场合。
上述是煤制甲醇工艺流程的简介，其中，主要使用的压缩机情况如下：空气分离装置中使用的空气压缩机、增压机、氧压机和氮压机；丙烯或氨制冷机；甲醇合成工段中使用的合成气压缩机；气化工段中使用的二氧化碳压缩机。
3煤制甲醇生产中离心压缩机应用
煤制甲醇生产中需要涉及到多组离心压缩机的应用，分别介绍如下：
3.1空分装置压缩机组
空气分离器压缩机组主要包括有空气增压装置的氧、氮压缩装置。考虑空分设备制氧量需求的差异，可选用不同系列和型号的压缩机参与生产过程。事实上，不同类型的模型在结构上几乎没有什么差别，主要是借助齿轮增长的模型来组装，以实现最终的功能。当对制氧量要求不高时，可采用 MCO制式，即单缸单轴制式，其生产效率降低，可实现流量随时调节，煤制甲醇生产对空气增压组出口压力要求较高，因此选用哪种型号的离心式压缩机必须满足性能强劲的要求。在多数生产模式下，可选用单轴三段压缩方式，借助设备的机械性能和良好的密封性能，提高整体生产效率。此外，还可采用铸钢生产模式，综合性能更好，同样可避免气激问题。氧自身的氧化作用会影响离心压缩机的使用，因此应尽量避免不利影响，提高设备的稳定性。单元使用过程中，内部通道长时间与氧气接触，是氧化腐蚀最严重的区域，需做好镀铜防锈处理。对于内壁上的通道，则可采用加氧接触工件表面的方式进行防锈处理，这种方式的价值在于避免机壳锈蚀，同样也可避免高压条件下气体接触工件不正常燃烧的情况，确保设备的整体稳定可靠。选用氮气压缩机时，则需考虑到工艺增压方面的差异，选用压力较高的氮气压缩机则需保证稳定性，避免发生泄漏的危险。
3.2合成气压缩机组
对合成气压缩机组进行选型时，首先要考虑稳定性和可靠性的要求，保证设备规模与生产需要相适应。当压气机压力调节到一定数值时，压气机的压力调节范围与稳定性要求完全匹配。当进口压力为5 MPa时，在相同设备条件下，压缩机也可呈现不同的工作状态和稳定特性。选用能提高整体协调性的同类压缩机组，然后可根据工艺过程中汽缸混合要求对其进行调整，以满足工艺过程的设计要求，提高合成气压缩机组的运行效果。由于合成气压缩机工作环境比较复杂，需要面对的生产环境多种多样，同时也需要满足较高的稳定性设计要求，因此在对合成气压缩机组进行应用时要做好设备日常维修保养工作，随时调整压力范围，最大限度地满足压缩机压力控制要求，适应生产节奏，满足生产需要。
3.3制冷压缩机组
冷冻压缩机组主要用于低温清洗设备。事实上，这种机组本身就具有环境温度低的特点，因此常常需要借助制冷压缩机的参与才能达到制冷的目的。一般而言，制冷剂主要选用氨气、丙烯气等材料，蒸发温度为零下40℃，分离颗粒后可引导至压缩机内部，随后释放出凝结气体，进入冷凝器冷却。在整个生产过程中，可持续地释放凝结压力，制冷的各个环节也可为甲醇生产提供良好稳定的低温生产环节，这些都可以通过制冷量的控制来实现。根据设备的实际使用情况以及生产规模，可根据实际蒸发量选择装置，随着冷量的增加，压缩机体积将不断增大，同样的生产成本也将随之增加。因此，制冷机组的选型应尽可能与生产的实际需要相匹配，以满足经济效益以及综合生产效益的稳定性要求，为促进行业和谐发展奠定坚实的基础。
结语
总而言之，随着化工行业的迅速发展，对甲醇生产品质及煤制甲醇生产工艺的要求也越来越高。与此相反，用传统烯烃生产的产品质量提高了。与传统生产模式相比，在煤制甲醇生产中增加离心压缩机专用设备，不仅能满足基本的生产需求，同时还能提高生产的稳定性和可靠性，满足结构特点和优化要求，希望能为推动煤化工产业的可持续健康发展提供新的思路和借鉴。
参考文献
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