低溫甲醇洗技術(shù)及其在煤化工中的應(yīng)用

杜瑜程鵬飛

(1華電陜西榆林凱越煤化有限責(zé)任公司生產(chǎn)技術(shù)科，陜西 榆林 719000)

(2華電陜西榆林凱越煤化有限責(zé)任公司甲醇車間，陜西 榆林 719000)

低溫甲醇洗技術(shù)及其在煤化工中的應(yīng)用

杜瑜1程鵬飛2

(1華電陜西榆林凱越煤化有限責(zé)任公司生產(chǎn)技術(shù)科，陜西 榆林 719000)

(2華電陜西榆林凱越煤化有限責(zé)任公司甲醇車間，陜西 榆林 719000)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，能源短缺和環(huán)境問(wèn)題的形勢(shì)越來(lái)越嚴(yán)峻。在煤化工行業(yè)中，制備任何氣體都會(huì)或多或少產(chǎn)生一些雜質(zhì)氣體，為了妥善凈化煤化工制氣中的雜質(zhì)氣體，各地大多都采用方便又實(shí)用的低溫甲醇洗技術(shù)來(lái)處理。本文通過(guò)分析低溫甲醇洗技術(shù)的原理和工藝流程，介紹低溫甲醇洗技術(shù)的種種優(yōu)點(diǎn)，并且總結(jié)低溫甲醇洗技術(shù)在煤化工中的具體應(yīng)用。

低溫；甲醇洗技術(shù)；煤化工；應(yīng)用

環(huán)境問(wèn)題一直以來(lái)都是各個(gè)國(guó)家重點(diǎn)關(guān)注的，而環(huán)境問(wèn)題在煤化工中尤為嚴(yán)峻。煤化工的作業(yè)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的酸性氣體，這些酸性氣體會(huì)對(duì)環(huán)境造成極大的污染，同時(shí)也是嚴(yán)重危害人們的身體健康。因此，對(duì)這些酸性氣體進(jìn)行脫塵處理是極為重要的，在眾多脫塵處理的方法中，首推簡(jiǎn)便又實(shí)用的低溫甲醇洗技術(shù)。相關(guān)的技術(shù)研究人員十分有必要對(duì)低溫甲醇洗技術(shù)及其在煤化工行業(yè)中的實(shí)際應(yīng)用加以分析并通過(guò)技術(shù)改善，使得低溫甲醇洗技術(shù)更加有利于煤化工行業(yè)的發(fā)展。

1 低溫甲醇洗技術(shù)發(fā)展

德國(guó)的魯奇公司和林德公司是最早對(duì)低溫甲醇洗技術(shù)展開(kāi)研究的。為了在煤制氣的過(guò)程中能夠凈化得到的煤氣，魯奇公司研制出了能夠進(jìn)行低溫甲醇洗工藝的裝置。在此之后，林德公司又把低溫甲醇洗的技術(shù)應(yīng)用在了化肥廠中的氣體凈化中。低溫甲醇洗技術(shù)雖然在中國(guó)的起步較晚，但是也取得了很多豐碩的成果。通過(guò)模擬國(guó)外低溫甲醇洗裝置并且對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化改造，我國(guó)成功研發(fā)了低溫甲醇洗技術(shù)的裝置。

2 低溫甲醇洗技術(shù)原理

低溫甲醇洗技術(shù)是指通過(guò)物理方法把酸性氣體溶解在甲醇中，以此來(lái)凈化煤氣的技術(shù)。低溫甲醇洗技術(shù)是用溫度比較低的有機(jī)溶劑——甲醇作為煤化工中產(chǎn)生的酸性氣體的吸收溶劑。由于在低溫條件下，甲醇能夠較大程度地溶解大量的酸性氣體，而且同時(shí)還能夠分階段來(lái)選擇性地吸收CO2和SO2等酸性氣體。低溫甲醇洗技術(shù)分為前期吸收、解吸和回收溶劑三個(gè)部分。首先把CO2和H2S氣體溶解在甲醇中；然后從吸收液中把H2、CO2等氣體釋放出來(lái)；最后再將溶液不易溶解的物質(zhì)和多余的甲醇溶液進(jìn)行回收。

3 低溫甲醇洗技術(shù)優(yōu)點(diǎn)

（1）選擇性好。低溫甲醇洗技術(shù)對(duì)CO2和SO2等酸性氣體具有良好的選擇性和較強(qiáng)的吸收性，能夠使得氣體同時(shí)進(jìn)行脫碳和脫硫的處理，也能將兩種不同氣體同時(shí)進(jìn)行回收。

（2）成本較低。在低溫時(shí)再生甲醇溶液的所需要的能源消耗比較少，這樣能夠節(jié)約不少的溶劑，從而減少了生產(chǎn)的費(fèi)用。而且甲醇的腐蝕性不高，操作起來(lái)較簡(jiǎn)便，所以費(fèi)用也不會(huì)很高。整個(gè)低溫甲醇洗技術(shù)所有的材料均來(lái)源普遍，比較容易獲得，因而整個(gè)過(guò)程成本都不高。

（3）性能穩(wěn)定。甲醇的化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性都相對(duì)于一般溶劑都比較強(qiáng)，因此低溫甲醇在吸收CO2和SO2等酸性氣體時(shí)，不會(huì)出現(xiàn)起泡現(xiàn)象，使得該生產(chǎn)技術(shù)相對(duì)較為穩(wěn)定。

3 煤化工中低溫甲醇洗技術(shù)的應(yīng)用

3.1 制備甲醇

甲醇是重要的工業(yè)原料，其需求量在各種工業(yè)生產(chǎn)中均一直很高。在煤化工行業(yè)中，通常都是選用煤制甲醇的技術(shù)來(lái)對(duì)甲醇進(jìn)行大量制備。但是,煤制甲醇工藝的整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程十分復(fù)雜，在生產(chǎn)過(guò)程中特別容易產(chǎn)生各種酸性的氣體。如果用溫度較低的甲醇洗技術(shù)來(lái)進(jìn)行制備，就能夠極大程度地減少對(duì)甲醇的消耗，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)這些CO2和SO2等酸性氣體的回收利用。在以前的煤化工行業(yè)當(dāng)中，通常是通過(guò)甲醇來(lái)制備乙烯和二甲醚的，因此對(duì)甲醇的需求量非常大。而如今隨著工業(yè)的不斷發(fā)展，甲醇得到了更加廣泛的應(yīng)用。用低溫甲醇洗技術(shù)來(lái)制備合成甲醇已經(jīng)較為普遍。

3.2 制備合成氨

我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，農(nóng)業(yè)的重要性也日益突顯。為了保證農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量和效益，就產(chǎn)生了以合成氨為原料的化肥。所以合成氨的需求量也越來(lái)越大，必須研制出一種成本低又可大量制備合成氨的方法以滿足生產(chǎn)和生活的需要。在煤化工領(lǐng)域中，合成氨多數(shù)都是以煤為原料制備的，依然是通過(guò)低溫甲醇來(lái)制備合成氨。在制備工程中伴隨合成氨的產(chǎn)生同時(shí)還產(chǎn)生了許多雜質(zhì)氣體，而具有凈化氣體功能的低溫甲醇洗技術(shù)制備的氨比較純凈，實(shí)用價(jià)值較高。

3.3 制備天然氣

天然氣相對(duì)來(lái)說(shuō)是現(xiàn)在所有能源之中比較清潔的一種能源了，天然氣是我國(guó)經(jīng)濟(jì)得以飛速發(fā)展重要能源保證。然而，我國(guó)地勢(shì)廣袤且人口眾多，能源的消耗量是十分巨大的，現(xiàn)有的天然氣資源并不足以滿足人們生產(chǎn)和生活的需求，因此對(duì)天然氣的研制和開(kāi)發(fā)就顯得是迫在眉睫。在煤化工行業(yè)中制備天然氣同樣需要低溫甲醇，通過(guò)低溫甲醇洗技術(shù)下氣化來(lái)合成天然氣。

4 結(jié)語(yǔ)

低溫甲醇洗技術(shù)的選擇性好、吸收力強(qiáng)并且還有較高的凈化能力，能夠有效排除在各種合成氣體中的CO2和H2S等酸性氣體。近幾年來(lái)，低溫甲醇洗技術(shù)在我國(guó)煤化工領(lǐng)域的應(yīng)用十分廣泛，尤其是在制備甲醇、合成氨和天然氣等方面的應(yīng)用有著突出的成就，能夠有效緩解能源短缺的緊迫和治理環(huán)境的污染?？傊?在凈化酸性氣體方面,低溫甲醇洗技術(shù)以其獨(dú)具的優(yōu)勢(shì)得到了廣泛的應(yīng)用。希望低溫甲醇洗技術(shù)能更加快速地發(fā)展,造福于國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

[1]陳華,候長(zhǎng)健,金耀軍,常亮,王建富.低溫甲醇洗技術(shù)及其在煤化工中的應(yīng)用分析[J].化工管理,2016,(24):76.

[2]李柏良,趙丹.低溫甲醇洗技術(shù)及其在煤化工中的應(yīng)用探討[J].山東工業(yè)技術(shù),2016,(15):2.