浅谈天然气制甲醇与煤制甲醇的区别

摘　要：天然气制甲醇和煤制甲醇是我国目前主要产甲醇工艺，但是随着经济的发展，各种资源的短缺，煤和天然气的产量存在了差异，这就直接导致甲醇的产量和主要生产工艺的选择。本文将从天然气和煤产甲醇各自的利弊进行分析，探究甲醇未来生产道路。

关键词：天然气　煤　甲醇　利弊分析

一、天然气制甲醇与煤制甲醇各自的利弊

经济飞速发展的当下，甲醇以及其下游、上游产品的需求量在不断的增加，制甲醇的方法工艺也日渐增多，然而煤制甲醇和天然气制甲醇这两种工艺依旧是最主要的制造生产甲醇的重要工艺手段。这两种生产工艺可以说是各有千秋。本文就从生产工艺、建设成本、生产成本、产品质量以及发展前景对这两个主要制甲醇工艺予以比较。

在生产工艺方面，煤制甲醇总体是一个气化、变换、低温甲醇洗、甲醇合成及精馏、空分装置地过程。煤制甲醇，是以煤和水蒸气为原料生产甲醇，在这个过程中得先把煤制成煤浆，通过加入碱液调整煤浆的酸碱度，使用棒磨机或者球磨机对原煤进行煤浆气化，相比之下球磨机磨出的煤浆粒度均匀，筛下物少，在这个过程中排出的废水中含有一定量的甲醇和甲醇精馏废水 ，这些废水可以充分利用在磨浆水；气化就是煤浆与氧气部分氧化制的粗合成气，在这个过程中会产生CO、CO2等有害气体；接下来是灰水处理；变换的过程就是把CO转化成H2；在这个过程会产生大量的杂质；低温甲醇洗，这一过程是把制的甲醇的硫化物和杂质等脱除；甲醇合成及精馏的过程其实就是把制的甲醇进行再次净化和优化。煤制甲醇工艺整个过程相对于复杂，在生产过程中产生的杂质比较多，操作难度比较大，杂质多就导致甲醇纯度相对比较低，合成的粗甲醇中杂质种类和量都比天然气甲醇多，因此精馏难度也较大。 天然气制甲醇的主要原料是天然气，甲烷是天然气的主要部分，此外还存在少量的烷烃、氮气 与烯烃。以非催化部分氧化、蒸汽氧化等方法进行生产甲醇，蒸汽转化法作为应用最广的生产方法，它的生产环境是管式炉中在常压或者加压下进行的，在催化剂的催化下，甲烷与水蒸气进行反应，生成甲醇以及二氧化碳等混合气体。目前我国主要采取的是一段炉采用蒸汽转化、两段炉串联工艺，可以更高效直接的生产出甲醇。这些工艺手段简单高效，生产过程中不会产生大量的有害物质，清洁燃料莫过于这种生产工艺。

煤制甲醇工艺的建设成本，从以上的制造工艺中不难看出，该种制造工艺复杂，每一道工序需要的设备比较多，成本自然而然会比较高；天然气制甲醇工艺流程相对比较简单，所需设备一般都是高效的质量保证的设备，经过工序少，建设成本不高。

在生产成本上，煤碳的消耗是固定的，它的消耗量也受设备装置和生产工艺的影响，此外煤制甲醇还需要电力的支持。煤炭、电力费用在经济日益发展的当前费用也在日益增加，根据相关部门的数据显示，在煤制甲醇中，甲醇成本在1411元每吨时，原料煤的价格是350元，甲醇成本在1941元每吨时，原料煤价在600元；而在天然气制甲醇的过程中，天然气制造成本一般都在2000元每吨，生产成本一度在2200到2600元每吨左右徘徊，高额的天然气价格使得用天然气制造出来的甲醇价格也一路飙升，再加之国家相关政策的颁布天然气制甲醇的成本在与日俱增。所以以煤为原料生产甲醇的成本都比较低，但是在生产过程由于设备的大量采用，其生产成本也在提升甚至高于天然气制甲醇，但是从最终的产品来看，煤制甲醇的成本还是比天然气制甲醇的低出很多。

在产品质量上不得不提倡使用天然气制甲醇。天然气制甲醇通过一段炉采用蒸汽转化、两段炉串联工艺，把生产过程中产生的一氧化碳等混合气体通过化学转化成无害气体水、二氧化碳，再通过天然气与二氧化碳催化转化，在催化剂催化作用下把生成的一氧化碳转化为碳，继续用于生产过程。这样既减少了二氧化碳的排放量，也提高了甲醇的浓度，提取了甲醇中的杂质，使甲醇的浓度达到一定的高度。而煤制甲醇过程复杂，而且设备精确度不高，产生的混合气和杂质比较多，这就影响和降低了甲醇的纯度，并且也对环境造成一定的污染和煤炭资源的一定程度的浪费。所以在产品质量上，天然气制甲醇的纯度远远高于煤制甲醇工艺。

从发展前景来看，就不得不探讨下煤炭和天然气的存贮量。天然气相对于煤炭资源来说是一种稀缺资源，而且因为地域分布极不均匀。所以国家颁布相关政策，对于天然气制甲醇工艺进行限制，目的就是为了保证天然气的贮存量，不致使天然气因过度使用而消耗殆尽。而对于煤炭来说，国家目前的煤炭资源相对来说还是比较丰富，有原材料的保证，国家倾向于煤制甲醇工业会更多一些。再者，煤甲醇在市场竞争中有价格优势，虽然质量相比与天然气还有一定差距，但是经济技术的开发，只要把相关技术予以改良，煤甲醇的质量会进一步的提升。现行阶段下，煤制甲醇工艺与煤氨装置进行联产，对于生产成本也是一种有效的节约。所以，煤制甲醇产业的发展前景还是比较客观的。

二、天然气与煤炭混合制甲醇发展前景

由于天然气资源的短缺性，以及其甲醇浓度高的优点，与煤炭资源制甲醇原材料丰富和生产效率低污染环境进行有机结合，达到优势互补的效果。例如冬季是供暖的高峰时节，此时也是天然气供求关系最为紧张的时候，此时的天然气供应量并不能满足其实际使用量，所以用40%来填补天然气不足是必然会采取的补救缓解矛盾的措施，这样对于60%天然气负荷使用量的现状也是一种缓解。这样做，可以降低成本提高行业竞争力。天然气和煤气化制甲醇的新鲜气氢/碳比分别在3.0和1.2左右，将二者按照一定比例混合，最佳氢碳比2.05到2.10就会产生，这样做可观的经济效益显而易见，对于天然气和煤气也是一个优势互补的过程。由此看来，这样混合共同制甲醇的发展前景在国内是可观的。

参考文献

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[4]宁鲁生，甲醇生产成本，化工，2008.8.

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作者简介：罗腾发，1984，男，陕西省榆林市，助理工程师，本科，华电榆林天然气化工有限责任公司，工作领域是天然气制甲醇的转换工段。