低溫甲醇洗工藝的技術(shù)優(yōu)勢(shì)及應(yīng)用

周明 王冰（陜西陜化煤化工集團(tuán)有限公司，陜西 渭南 714100）

低溫甲醇洗工藝的技術(shù)優(yōu)勢(shì)及應(yīng)用

周明 王冰（陜西陜化煤化工集團(tuán)有限公司，陜西 渭南 714100）

低溫甲醇洗工藝是化工產(chǎn)業(yè)中的一種重要工藝，隨著工藝技術(shù)的不斷成熟，這種技術(shù)的優(yōu)勢(shì)變得更加明顯。低溫甲醇洗工藝主要用于化工生產(chǎn)中去除產(chǎn)物中的酸性氣體，提高產(chǎn)物的純度，提高對(duì)副產(chǎn)物及回收氣體的利用率。本文通過(guò)對(duì)低溫甲醇洗工藝原理的介紹，重點(diǎn)闡述的低溫甲醇洗工藝的技術(shù)優(yōu)勢(shì)及相關(guān)應(yīng)用。

低溫甲醇洗；工藝；技術(shù)優(yōu)勢(shì)；應(yīng)用

在我國(guó)的化工生產(chǎn)中，煤炭是重要的原料，通過(guò)對(duì)煤炭的加工處理能夠合成較多的化學(xué)產(chǎn)品，比如甲醇、天燃?xì)?、汽油等。在這一過(guò)程中，粗煤氣凈化工作是非常重要的工作環(huán)節(jié)，對(duì)于保證產(chǎn)量，控制生產(chǎn)成本具有重要意義。低溫甲醇洗工藝技術(shù)在粗煤氣凈化中具有重要的應(yīng)用。由于具備可循環(huán)、低成本等優(yōu)良特點(diǎn)，該技術(shù)的應(yīng)用不斷被擴(kuò)大。

1 低溫甲醇洗工藝原理

低溫甲醇洗工藝是利用不同溫度下化學(xué)產(chǎn)品的物理性能差異及不同氣體的溶解度對(duì)化學(xué)生產(chǎn)產(chǎn)品中的酸性氣體、水分等進(jìn)行分離。其中，酸性氣體主要有二氧化碳、硫化氫氣體等。利用溶解度差異對(duì)氣體進(jìn)行回收時(shí)，需要使用分級(jí)減壓、氮?dú)鈿馓峄蛘呒訜嵩俳馕确绞健楸ＷC甲醛洗的低溫環(huán)境，通常會(huì)利用丙烯制冷和二氧化碳分級(jí)分解兩種工藝。

2 低溫甲醇洗工藝的技術(shù)優(yōu)勢(shì)

化工生產(chǎn)中會(huì)存在一定的副產(chǎn)物和雜質(zhì)，提高對(duì)副產(chǎn)物及雜質(zhì)的回收利用對(duì)于保證我國(guó)化工產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。使用低溫甲醇工藝可以有效對(duì)酸性氣體進(jìn)行回收，具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。這種技術(shù)優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在操作費(fèi)用低、凈化程度高、選擇性較好以及吸收能力強(qiáng)等四個(gè)方面。

2.1 操作費(fèi)用低

甲醇溶液熱穩(wěn)定性以及化學(xué)穩(wěn)定性良好，同時(shí)具有程度較弱的腐蝕性以及較低的粘度，在工藝應(yīng)用中不使用消泡劑，從而降低成本。并且甲醇溶液容易分解和降解，在使用過(guò)程中的補(bǔ)充量較少，這樣可以保證一定數(shù)量溶液的利用效率。甲醇溶液的一次性投資效果較好，保證生產(chǎn)中的凈化度以及低能耗的特點(diǎn)?？傮w的經(jīng)濟(jì)效益非常優(yōu)良，因此在工藝中的應(yīng)用變得越來(lái)越廣泛。

2.2 凈化度高

低溫甲醇洗工藝的技術(shù)優(yōu)勢(shì)還體現(xiàn)在凈化較高等方面。具體而言使用低溫甲醇洗工藝技術(shù)可以保證產(chǎn)品在脫硫脫碳后的凈化氣純度較好，并改善二氧化碳的回收效率以及硫化氫的回收濃度。通過(guò)有效回收，可以保證催化劑的催化質(zhì)量，有效避免催化劑的中毒情況。對(duì)于合成氨工藝、甲醇合成工藝等不需要增加額外的精脫硫工序，在一定程度上降低了化工生產(chǎn)成本。

2.3 選擇性好

利用氣體的溶液中的溶解度差異，低溫甲醇洗工藝的技術(shù)優(yōu)勢(shì)還體現(xiàn)在具有較好的選擇性上。使用低溫甲醇洗工藝可以對(duì)硫化氫、二氧化硫以及有機(jī)硫等雜質(zhì)。這種選擇性也在對(duì)硫化氫及二氧化碳等酸性氣體的吸收上。并且對(duì)于硫化氫的吸收速度非?？?，吸收效率非常高。

2.4 吸收能力大

根據(jù)甲醛溶液的物理特性，隨著溫度的降低，硫化氫氣體、二氧化碳?xì)怏w以及二氧化硫氣體在甲醇溶液中的溶解度不斷增加。甲醇溶液的吸收效率時(shí)NHD溶液吸收效率的數(shù)倍。并且甲醇溶液的利用率較高，在使用過(guò)程中只需要補(bǔ)充少量的溶液，從而實(shí)現(xiàn)降低能耗、優(yōu)化成本的目的。

3 低溫甲醇洗工藝的應(yīng)用

低溫甲醇洗工藝的應(yīng)用主要體現(xiàn)在煤制烯烴生產(chǎn)工藝的酸洗氣體回收上。具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：原料氣冷卻、硫化氫以及二氧化碳的吸收、閃蒸再生和硫化氫氣體的濃縮、熱再生、甲醇水分離、收集系統(tǒng)以及尾氣洗滌。

3.1 原料氣冷卻

原料氣經(jīng)過(guò)變換裝置后，為有效避免原料氣的結(jié)冰，可以提前在原料氣中增加一定數(shù)量的甲醇，從而使原料氣按照標(biāo)準(zhǔn)完成冷卻工作。

3.2 硫化氫氣體、二氧化碳?xì)怏w的吸收

在工藝氣吸收塔的預(yù)備清洗階段、脫硫工序段、脫碳工序段等，使用低溫甲醇可以對(duì)工藝氣中的硫化氫氣體、二氧化碳?xì)怏w進(jìn)行回收。從而進(jìn)入合成氣保護(hù)床，在去除重金屬后進(jìn)入甲醇的合成裝置內(nèi)。

3.3 閃蒸再生和硫化氫氣體的濃縮

在中壓環(huán)境下，通過(guò)對(duì)甲醇進(jìn)行閃蒸，可以去除里面的二氧化碳?xì)怏w。去除的二氧化碳?xì)怏w可以在壓縮機(jī)的作用下進(jìn)入送氣裝置成為煤粉生產(chǎn)輸送過(guò)程中的載氣。

3.4 熱再生

為保證硫的回收效率，可以在正式回收之前進(jìn)行熱再生，從而提高硫的含量，實(shí)現(xiàn)對(duì)硫的富集。之后通過(guò)甲醇的吸收，硫的質(zhì)量和含量水平都會(huì)得到大幅度提升，從而改善硫的利用率。

3.5 甲醇、水分離

對(duì)于甲醇中水分的分離通常使用蒸餾的方式，從而有效保證循環(huán)甲醇中的水分含量。甲醇水分離塔分離后的廢水在冷卻后，送入尾氣洗滌塔。

3.6 收集系統(tǒng)

低溫甲醇溶液在使用過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)少量的損失，因此在裝置中需要增加少量的甲醇進(jìn)行補(bǔ)充，從而保證收集系統(tǒng)的效果。

3.7 尾氣洗滌

在甲醇水分離塔中分離完成后，廢水會(huì)進(jìn)入冷卻裝置中，之后進(jìn)入尾氣洗滌塔裝置，在正式進(jìn)入洗滌塔之前，有部分的廢水會(huì)進(jìn)入外界。外界的脫鹽水會(huì)和廢水混合后一同進(jìn)尾氣洗滌塔。最終通過(guò)加熱后，完成甲醇和水分的分離工作。最后一道工序完成后，整套工藝流程結(jié)束。技術(shù)人員詳細(xì)分析各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)，分析異常數(shù)據(jù)形成原因，及時(shí)調(diào)整與優(yōu)化，提高技術(shù)運(yùn)行質(zhì)量與措施。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，低溫甲醇洗工藝在煤化工生產(chǎn)中具有重要的作用，尤其在回收酸性氣體方面，具有成本低、吸收效果好等多種優(yōu)勢(shì)。但目前在工藝上低溫甲醇洗還存在一定的缺點(diǎn)，這些缺點(diǎn)主要體現(xiàn)在工藝流程較長(zhǎng)、投資較大、對(duì)管道材料的要求較高。因此，低溫甲醇洗工藝的發(fā)展會(huì)對(duì)更多的先進(jìn)技術(shù)產(chǎn)生依賴，隨著材料科學(xué)及相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，這種工藝也會(huì)變得更加成熟。

[1]王東信,張利康.氨對(duì)低溫甲醇洗運(yùn)行的影響分析和控制措施[J].化工設(shè)計(jì)通訊.2017(08):101-102.

[2]石曉林,李東風(fēng).低溫甲醇洗技術(shù)凈化工藝及研究進(jìn)展[J].煤炭與化工.2016(11):45.

[3]蔣曉偉,汪旭,劉莎,潘海敏,付強(qiáng),孫愷 .低溫甲醇洗工藝流程優(yōu)化[J].化工設(shè)計(jì).2017(03):82.

[4]董文磊.低溫甲醇洗穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵因素探討[J].山西化工.2017(03):112.

[5]張永軍,秦雅婷,齊世昌,李燕茹.低溫甲醇洗系統(tǒng)甲醇消耗高的探究[J].中氮肥.2016(06):65.