低溫甲醇洗技術(shù)及其在煤化工中的應(yīng)用研究

摘 要：低溫甲醇洗技術(shù)是一種良好的氣體凈化技術(shù)，其同時(shí)具有經(jīng)濟(jì)性、技術(shù)性、安全性和較高環(huán)保性等特點(diǎn)，因此被廣泛運(yùn)用到在煤化工的生產(chǎn)當(dāng)中。本文從其該技術(shù)的原理及其工藝流程作為切入點(diǎn)，進(jìn)而對(duì)低溫甲醇洗技術(shù)在煤化工生產(chǎn)中的運(yùn)用進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：煤化工；低溫甲醇洗技術(shù)；應(yīng)用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.21.047

0 引言

在煤化工生產(chǎn)工作，使用低溫甲醇洗技術(shù)能夠有效降低生產(chǎn)時(shí)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(jìn)而緩解煤化工生產(chǎn)能源緊張的現(xiàn)象。因此，相關(guān)技術(shù)人員必須分析如何在煤化工生產(chǎn)中更好地應(yīng)用低溫甲醇洗技術(shù)，推動(dòng)煤化工事業(yè)的更好發(fā)展。

1 低溫甲醇洗技術(shù)

1.1 原理

在煤化工生產(chǎn)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(dāng)中低溫甲醇洗技術(shù)可以作為一個(gè)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(duì)于COS、硫化氫、二氧化碳等氣體，甲醇都能夠?qū)ζ溥M(jìn)行大量的吸收和溶解。若想控制氣體的吸收程度，只需要調(diào)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?dú)鈿馓?。通過對(duì)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(jìn)行循環(huán)，從而維持循環(huán)過程當(dāng)中的水平衡。排除的甲醇能夠回收再尾氣洗滌塔中，進(jìn)而降低甲醇的損耗，酸性氣體將由硫回收裝置進(jìn)行回收處理[1]。

1.2 工藝流程

通過對(duì)其工藝流程的分析可以發(fā)現(xiàn)，在甲醇洗滌塔中，低溫甲醇會(huì)得帶脫碳和脫酸處理。在兩個(gè)閃蒸分離器當(dāng)中會(huì)進(jìn)入富甲醇液，然后對(duì)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(huì)被輸送到硫化氫濃縮塔，并在一個(gè)常壓的狀態(tài)之下完成對(duì)其的閃蒸和氣提處理，生出二氧化碳?xì)怏w。隨后，熱再生塔將進(jìn)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(huì)輸入所產(chǎn)生的硫化氫氣體，隨后在貧甲醇泵中對(duì)貧甲醇進(jìn)行加壓處理，再生的甲醇再輸入到甲醇洗滌塔當(dāng)中。

2 低溫甲醇洗技術(shù)存在的問題

隨著我國(guó)各大化工企業(yè)對(duì)于低溫甲醇洗技術(shù)工業(yè)社會(huì)的大量建設(shè)和運(yùn)用，低溫甲醇洗技術(shù)的技術(shù)缺陷越來越明顯，這些技術(shù)問題嚴(yán)重阻礙了順利實(shí)現(xiàn)低溫甲醇洗技術(shù)應(yīng)用的步伐，對(duì)各個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)效益造成了不良影響，因此下文對(duì)低溫甲醇洗技術(shù)存在的問題進(jìn)行分析，為有序開展化工企業(yè)的生產(chǎn)提供良好的技術(shù)保障。

（1）在合成氮的生產(chǎn)過程當(dāng)中，混合氣體洗除工藝的最終凈化效果受著該技術(shù)工藝裝置中的冷量充分狀態(tài)的影響。該裝置在實(shí)際的運(yùn)行當(dāng)中，經(jīng)常存在冷量不足的問題，尤其是在高溫季節(jié)這種現(xiàn)象極為明顯，且這個(gè)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(guān)技術(shù)人員必須對(duì)該技術(shù)進(jìn)行針對(duì)性改良。

（2）部分煤化工企業(yè)在生產(chǎn)的過程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)混合原料中S元素含量過高的現(xiàn)象，進(jìn)而影響著后續(xù)環(huán)節(jié)中可能會(huì)出現(xiàn)設(shè)備管理結(jié)構(gòu)腐蝕以及催化劑中毒的現(xiàn)象。設(shè)備管路腐蝕會(huì)阻礙生產(chǎn)的順利進(jìn)行，使設(shè)備維修保養(yǎng)的成本也大幅增加。催化劑中毒則會(huì)極大程度上影響著催化劑的化學(xué)性質(zhì)，使其無法降低生產(chǎn)中的活化能[2]。

（3）在煤制甲醇生產(chǎn)的過程中，應(yīng)用該技術(shù)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(shè)備裝置漏、滴、冒、跑和氣體夾帶等等有關(guān)。

3 在煤化工中對(duì)低溫甲醇洗技術(shù)的應(yīng)用

（1）煤制合成氮。由于我國(guó)對(duì)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(jīng)濟(jì)效益。在煤化工的生產(chǎn)當(dāng)中，對(duì)于煤制合成氮的運(yùn)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(shù)，經(jīng)過一系列的化學(xué)反應(yīng)的過程，可以生產(chǎn)出許多產(chǎn)品，例如硝酸、苯胺等等。在生產(chǎn)的過程當(dāng)中，主要是對(duì)氨的最終合成、低溫甲醇的洗出、一氧化碳的轉(zhuǎn)化、煤炭的氣化等等。在煤制合成氮中對(duì)于低溫甲醇洗技術(shù)的應(yīng)用，不僅可以使換熱器等設(shè)備的損耗得到降低，與此同時(shí)還可以提高生產(chǎn)的效率。與其他工藝相比，利用該技術(shù)對(duì)煤制合成氮進(jìn)行制取具有很大的優(yōu)勢(shì)，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(dāng)前社會(huì)當(dāng)中，天然氣成為了一種極其重要的資源，但是目前我國(guó)天然氣的儲(chǔ)量有限，隨著人們不斷的消耗和開采，現(xiàn)有的天然氣已經(jīng)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(duì)于其他的工藝而言，煤制天然氣的生產(chǎn)更加復(fù)雜，完成一氧化碳轉(zhuǎn)化、煤炭氣化之后，還需要運(yùn)用該技術(shù)對(duì)煤氣進(jìn)行精華處理，使用該技術(shù)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(guó)經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)的背景之下，甲醇作為一種極其重要的工業(yè)基礎(chǔ)生產(chǎn)原料，工業(yè)生產(chǎn)對(duì)其的需求越來越大。在煤化工生產(chǎn)當(dāng)中，經(jīng)常需要對(duì)甲醇進(jìn)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(zhuǎn)化、煤炭的氣化等流程。其生產(chǎn)的過程極為復(fù)雜，生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生大量酸性氣體，而使用低溫甲醇洗技術(shù)不僅能夠使得甲醇的損耗相應(yīng)減少，并且可以對(duì)酸性氣體進(jìn)行回收再利用。

（4）其他煤化工領(lǐng)域。該技術(shù)除了以上三種應(yīng)用之外，在其他煤化工的領(lǐng)域當(dāng)中也對(duì)低溫甲醇洗技術(shù)有著廣泛運(yùn)用，該技術(shù)的運(yùn)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(shí)，為了達(dá)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(yīng)裝置，而在這過程中對(duì)低溫甲醇洗技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，能夠脫除大量的酸性氣體，使得最終產(chǎn)品的純度和質(zhì)量得到良好保障。

4 結(jié)語

綜上所述，在目前的煤化工領(lǐng)域當(dāng)中，低溫甲醇洗技術(shù)的應(yīng)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(guān)技術(shù)的發(fā)展，在今后煤化工領(lǐng)域的發(fā)展過程中，對(duì)于低溫甲醇洗技術(shù)的應(yīng)用會(huì)更為廣泛。

參考文獻(xiàn)：

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[2]楊震東，章華勇，金力強(qiáng)，吳彩萍.分流式低溫甲醇洗技術(shù)[J].氮肥技術(shù)，2015（02）.

[3]趙鵬飛，李水弟，王立志.低溫甲醇洗技術(shù)極其在煤化工中的應(yīng)用[J].化工進(jìn)展，2012（11）.

作者簡(jiǎn)介：李?。?984-），男，蒙古族，寧夏銀川人，學(xué)士，助教，研究方向：化學(xué)工藝、化學(xué)材料、煤化工。