李 琛
(阿拉善職業(yè)技術學院 內蒙古阿拉善經濟開發(fā)區(qū)烏斯太校區(qū),內蒙古 阿拉善 750336)
低溫甲醇洗技術及其在煤化工中的應用研究
李琛
(阿拉善職業(yè)技術學院 內蒙古阿拉善經濟開發(fā)區(qū)烏斯太校區(qū),內蒙古 阿拉善 750336)
低溫甲醇洗技術是一種良好的氣體凈化技術,其同時具有經濟性、技術性、安全性和較高環(huán)保性等特點,因此被廣泛運用到在煤化工的生產當中。本文從其該技術的原理及其工藝流程作為切入點,進而對低溫甲醇洗技術在煤化工生產中的運用進行研究。
煤化工;低溫甲醇洗技術;應用
在煤化工生產工作,使用低溫甲醇洗技術能夠有效降低生產時的能源損耗,甚至可以使得部分能源能夠得到回收和再次利用,進而緩解煤化工生產能源緊張的現象。因此,相關技術人員必須分析如何在煤化工生產中更好地應用低溫甲醇洗技術,推動煤化工事業(yè)的更好發(fā)展。
1.1 原理
在煤化工生產工作,為了去除變換氣中的酸性氣體成分,必須要使用凈化裝置。凈化的過程當中低溫甲醇洗技術可以作為一個很好的吸收劑,作為一種物理吸附過程。在特定的零下50攝氏度的條件下,對于COS、硫化氫、二氧化碳等氣體,甲醇都能夠對其進行大量的吸收和溶解。若想控制氣體的吸收程度,只需要調整甲醇的壓力和溫度即可,若想再生出富甲醇,則只需要通過閃蒸或者氮氣氣提。通過對富甲醇的閃蒸,甚至可以提供較好的冷卻條件。循環(huán)壓縮之后,閃蒸氣將通過洗滌塔再次進行循環(huán),從而維持循環(huán)過程當中的水平衡。排除的甲醇能夠回收再尾氣洗滌塔中,進而降低甲醇的損耗,酸性氣體將由硫回收裝置進行回收處理[1]。
1.2 工藝流程
通過對其工藝流程的分析可以發(fā)現,在甲醇洗滌塔中,低溫甲醇會得帶脫碳和脫酸處理。在兩個閃蒸分離器當中會進入富甲醇液,然后對閃蒸汽體循環(huán)、加壓,將其輸送至甲醇洗滌塔。富甲醇閃蒸之后會被輸送到硫化氫濃縮塔,并在一個常壓的狀態(tài)之下完成對其的閃蒸和氣提處理,生出二氧化碳氣體。隨后,熱再生塔將進入富硫半貧甲醇,并在再沸器的作用下完成熱再生。最后,硫回收裝置將會輸入所產生的硫化氫氣體,隨后在貧甲醇泵中對貧甲醇進行加壓處理,再生的甲醇再輸入到甲醇洗滌塔當中。
隨著我國各大化工企業(yè)對于低溫甲醇洗技術工業(yè)社會的大量建設和運用,低溫甲醇洗技術的技術缺陷越來越明顯,這些技術問題嚴重阻礙了順利實現低溫甲醇洗技術應用的步伐,對各個企業(yè)的生產效益造成了不良影響,因此下文對低溫甲醇洗技術存在的問題進行分析,為有序開展化工企業(yè)的生產提供良好的技術保障。
(1)在合成氮的生產過程當中,混合氣體洗除工藝的最終凈化效果受著該技術工藝裝置中的冷量充分狀態(tài)的影響。該裝置在實際的運行當中,經常存在冷量不足的問題,尤其是在高溫季節(jié)這種現象極為明顯,且這個問題直接影響著稀氨水氨氣吸收能力下降、貧液的溫度升高和吸收量不足、氨氣吸收制冷裝置功能異常等等問題。因此,相關技術人員必須對該技術進行針對性改良。
(2)部分煤化工企業(yè)在生產的過程中,經常會出現混合原料中S元素含量過高的現象,進而影響著后續(xù)環(huán)節(jié)中可能會出現設備管理結構腐蝕以及催化劑中毒的現象。設備管路腐蝕會阻礙生產的順利進行,使設備維修保養(yǎng)的成本也大幅增加。催化劑中毒則會極大程度上影響著催化劑的化學性質,使其無法降低生產中的活化能[2]。
(3)在煤制甲醇生產的過程中,應用該技術可能造成甲醇消耗量過高問題。影響甲醇純凈度的主要因素就是甲醇的循環(huán)率不足。而甲醇消耗率過高,主要是因素設備裝置漏、滴、冒、跑和氣體夾帶等等有關。
(1)煤制合成氮。由于我國對化肥需求了的巨大,使得合成氮工業(yè)取得了快速發(fā)展,其具有廣闊的發(fā)展前景和較為良好的經濟效益。在煤化工的生產當中,對于煤制合成氮的運用也越來越多,煤是其中最主要的原料。通過低溫甲醇洗技術,經過一系列的化學反應的過程,可以生產出許多產品,例如硝酸、苯胺等等。在生產的過程當中,主要是對氨的最終合成、低溫甲醇的洗出、一氧化碳的轉化、煤炭的氣化等等。在煤制合成氮中對于低溫甲醇洗技術的應用,不僅可以使換熱器等設備的損耗得到降低,與此同時還可以提高生產的效率。與其他工藝相比,利用該技術對煤制合成氮進行制取具有很大的優(yōu)勢,例如工藝能耗減少、溶劑損耗減少和氣提凈化度更高等。
(2)煤制天然氣。在當前社會當中,天然氣成為了一種極其重要的資源,但是目前我國天然氣的儲量有限,隨著人們不斷的消耗和開采,現有的天然氣已經難以滿足人們使用的需求。因此,為了緩解這一問題,利用煤制天然氣具有極其重要的意義。相對于其他的工藝而言,煤制天然氣的生產更加復雜,完成一氧化碳轉化、煤炭氣化之后,還需要運用該技術對煤氣進行精華處理,使用該技術可以較好地脫除煤氣中的硫化氫和COS等氣體,能夠使得最終天然氣的制取純度得到有效提升[3]。
(3)煤制甲醇。在我國經濟快速增長的背景之下,甲醇作為一種極其重要的工業(yè)基礎生產原料,工業(yè)生產對其的需求越來越大。在煤化工生產當中,經常需要對甲醇進行制取處理,主要包括甲醇的最終合成、低溫甲醇的洗出、一氧化碳的轉化、煤炭的氣化等流程。其生產的過程極為復雜,生產過程中會產生大量酸性氣體,而使用低溫甲醇洗技術不僅能夠使得甲醇的損耗相應減少,并且可以對酸性氣體進行回收再利用。
(4)其他煤化工領域。該技術除了以上三種應用之外,在其他煤化工的領域當中也對低溫甲醇洗技術有著廣泛運用,該技術的運用能夠使得酸性氣體得到十分徹底的凈化。例如在制備乙二醇時,為了達到較高的含硫量,確保催化劑的效果,必須選取出口小的反應裝置,而在這過程中對低溫甲醇洗技術進行應用,能夠脫除大量的酸性氣體,使得最終產品的純度和質量得到良好保障。
綜上所述,在目前的煤化工領域當中,低溫甲醇洗技術的應用十分廣泛的,其發(fā)揮出了極其重要的作用和良好的效果。隨著相關技術的發(fā)展,在今后煤化工領域的發(fā)展過程中,對于低溫甲醇洗技術的應用會更為廣泛。
[1]宋勇,胡瑜飛,汪艷紅.低溫甲醇洗工藝技術的最新研究現狀[J].中國井礦鹽,2014(04).
[2]楊震東,章華勇,金力強,吳彩萍.分流式低溫甲醇洗技術[J].氮肥技術,2015(02).
[3]趙鵬飛,李水弟,王立志.低溫甲醇洗技術極其在煤化工中的應用[J].化工進展,2012(11).
10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.21.047
李琛(1984-),男,蒙古族,寧夏銀川人,學士,助教,研究方向:化學工藝、化學材料、煤化工。