郭 琦

（天津话梅糖网络科技有限公司，天津 300400）

1 三种典型煤化工工艺比较

1.1 相关工艺简述

通常情况下，煤制合成天然气和煤制的二甲醚，在合成之前所呈现出的工序流程大体上是保持一致的，都是由空分、变换和甲醇洗等相关内容组成。其中两步法合成二甲醚是三种典型工艺技术中最早进行工业化生产且呈现出工业化规模效应的。当前针对两步法合成二甲醚的相关技术而言，从某种程度上来说是最为成熟而且完善的，针对具体的合成流程而言，主要体现在：由甲醇洗来的合成气在甲醇合成塔中有效合成，转换成为相对应的粗甲醇，然后再一次对粗甲醇进行精选和蒸馏之后，进一步送到二甲醚合成工段，再一次对其进行充分的分离和处理，之后有效获取到合格的二甲醚。

针对煤制合成天然气而言，从根本上来讲，它是我国新兴的一种煤化工技术。其中，它最主要的反应就是甲烷化，而甲烷化最早是在合成氨工艺中应用的，当前，相对来说，甲烷化的相关技术和工艺也比较成熟完善。煤制天然气工艺技术目前在美国已经完全实现工业化生产，我国也有了巨大的进步，正在不断的发展完善之中。具体的合成流程：把甲醇洗来的合成气在甲烷化炉中进行充分的提取，然后对其进行有针对性的处理和优化，使其成为合成天然气，然后通过膜分离的方式来有效获取优质的天然气资源。

一步法合成二甲醚，在世界范围内来看，有着很多的专业院校和科研机构对其进行不断的研究和探索，同时也有很多方面的实验装置不断制作出来，研究进展显著。当前，从世界范围内来看，在美国，日本，丹麦等相关公司和科研机构都完成了中试，相信一定会实现规模更加巨大的工业化生产。我国相关机构也针对一步法二甲醚合成的相关技术进行大力的研究和开发，并在实践的过程中对其进行有效应用。一步法二甲醚的合成：结合具体情况，由甲醇洗来的合成气在合成塔中同时进行合成二甲醚与合成甲醇的反应，通过相对应的分离处理来有效获取更为优质的二甲醚和甲醇。然后，针对甲醇而言，使其进一步返回到合成塔中进行再一次的生化反应，当做单独的产品进行有效销售。

1.2 三种典型煤化工工艺比较分析

因为合成甲醇要在7～8MPa 的压力下才能有效实施，因此在甲醇合成工段中，要设置有相对应的合成气压缩机，以提升合成气的压力。两步法合成二甲醚和煤制天然气通常情况下在6MPa 的情况下就可以有效实施，所以针对这样的情况而言，通过净化处理的合成气没有必要进行压力的提升，就可以有效进行合成反应，和两步合成二甲醚进行有针对性的对比，能够充分看出，它可以有效减少合成气的压缩机数量，使设备的投资和运营费用得到充分的降低，实现成本的节约，更符合经济合理性原则。

因为合成甲烷的化学反应是比较剧烈的，甲烷化的放热量特别大，在具体的操作过程中有很高的温度。当前，该项工艺技术大多数都是采取多个反应器，通过对其进行串联的方式，以此使单纯的转化率进一步提升。同时，要在中间过程的热量范围中设置相对应的换热器，对其进行不断的降温。而煤制合成天然气的甲烷化工段设备相对来说比较多，与此同时，又需要相应的更多的设备和材料，要有更为优良的耐高温性能，所以针对这样的情况，煤制合成天然气所需要的设备和投资相对来说更高一些，所涉及的建造周期往往更长，而一步合成甲醚法所释放出的热量相对来说是最少的，由此可见，它所需的热回收系统设备相对来说也更少一些，比甲烷化系统的设备投资和成本要有大幅度的降低。

煤制二甲醚的产品提纯主要是利用精细化处理和蒸馏的操作方式来有效实施的节流技术，在当前的化工业生产过程中有着十分广泛的应用，相对来讲，其技术和工艺更为成熟完善一些，所呈现出的产品纯度相对来说更高，与天然气提纯所需要的膜分离技术进行对比，能够充分看出，它有着更为明显的优势，所以其应用范围更广。

通过以上3种比较典型的煤化工工艺的相关流程和优劣势进行对比，能够明显看出，两步法合成二甲醚和煤制合成天然气所涉及的制作流程相对来说比较繁杂，制作周期长，设备更多，所涉及的成本和投资相对来说更高一些，相应的工艺更为复杂，在具体的生产过程中有着很多方面的不确定性因素，存在着显著的不可控性和可变性。相比较而言，一步法合成二甲醚的流程相对来说更简明，周期有大幅度降低，所涉及的设备相对来说更少一些，因此投资成本也会切实越低，在具体的生产和操作过程中所涉及的不确定性以及可变性因素相对来说更少，能够确保各项操作平稳有序的推进，从而呈现出应有的效益和目标。所以，在煤化工工艺方面，这三种比较典型的煤化工工艺技术中，一步法合成二甲醚有着更为明显的应用优势，其应用范围更广，应用效益更显著，所以在实践的过程中要尽可能选用该方法，以此使煤化工产业实现更持续稳定的发展，有更大的创新效益。

2 能量转化率分析

通过对变换工段的能量损失进行分析，且在这个过程中主要比较制二甲醚、制天然气等相关的能量损失的具体情况，也针对甲醇洗工段能耗以及合成工段能耗等相关内容进行分析和对比，切实有效地把握三种典型的煤化工工艺放热量的相关内容，能够充分看出，一步法和两步法合成二甲醚在合成工段中所释放出的热量是保持一致的，大体上相同。从实践中来看，在合成天然气所放出的热量要比上述两种煤化工工艺所释放出的热量多50%左右。通过此项内容能够充分看出，合成二甲醚在具体操作过程中所释放出的热量要十分明显的少于煤制合成的天然气，并且能够在更大程度上将能量在产品中进行保留和储存，且使其呈现出更高的能量转化率。同时，也可以有效看出，在合成二甲醚和煤制合成天然气的相关操作过程中，合成二甲醚所呈现出的产值相对来说更高一些，煤制合成天然气的操作费用和投资成本也更高，所以煤制二甲醚所呈现出的经济效益更为显著，比煤制合成天然气有十分明显的提升。

3 结语

通过上文的分析，我们能够进一步总结得知，二甲醚是最为清洁的一种民用燃气和工业原料，同时能够更有效的作为机动车柴油的替代品，它的热值更高，燃烧起来更为充分，而且没有残液存留，有着更为显著的环保性能，同时，能够和柴油在任何比例下进行充分的混合，相对来说成本更低，更为廉价，符合经济性合理性原理。一步法合成二甲醚和其他两种工艺进行比较而言，其能量转化率是最高的，同时它的产品更为多样化，丰富化，所需要的投资成本更少，这是突出的优点，需要着重关注。合成二甲醚所呈现出的经济效益比较良好，同时在符合相应的国家标准之后，能够在民用燃料和汽车燃油领域中得到更有效的应用。因此可以看出，二甲醚有着巨大的市场潜力，其发展空间巨大。从整体上来看，一步法合成二甲醚所具有的竞争力是最大的，所呈现出的应用前景和市场空间也更为广阔，适合进行投资进场，以此在更大程度上提升企业的经济效益和社会效益。