關(guān)于低溫甲醇洗工藝技術(shù)的相關(guān)研究

胡斌

摘 要：通常酸性氣體極易溶于低溫甲醇溶液中，如果將此溶液直接排放便會(huì)嚴(yán)重?fù)p壞我們的生態(tài)環(huán)境，并危害我們的健康，所以必須對(duì)低溫甲醇進(jìn)行處理，然后再排放。因此，本文就對(duì)低溫甲醇洗工藝技術(shù)進(jìn)行了研究，以使低溫甲醇溶液達(dá)標(biāo)排放。

關(guān)鍵詞：低溫甲醇洗;工藝技術(shù);工藝特點(diǎn);工藝流程

一、低溫甲醇洗工藝原理

低溫甲醇洗工藝技術(shù)主要就是對(duì)酸性氣體進(jìn)行去除，此工藝主要應(yīng)用的是物理原理，借助吸附與再生功能把低溫甲醇溶液中的酸性氣體去除。首先，應(yīng)通過甲醇洗滌塔使甲醇溶液處在高壓、低溫的環(huán)境中，以將其中的硫化物以及二氧化碳吸附，然后借助二氧化碳產(chǎn)品塔來降壓和閃蒸甲醇溶液，以取得較純的二氧化碳物質(zhì);通過H2S濃縮塔進(jìn)行閃蒸、吸收和提取氮?dú)?，以濃縮甲醇溶液里的硫化物，并通過解吸環(huán)節(jié)給系統(tǒng)產(chǎn)出較多的高位能冷量，最后通過熱再生塔來降低壓力并升高溫度，以吸附甲醇溶液中的硫化物與二氧化碳，以取得硫化物較濃的酸性氣體，并使甲醇溶液完全再生。

二、低溫甲醇洗工藝

（一）低溫甲醇洗工藝技術(shù)的特點(diǎn)

1.低溫甲醇洗工藝能有效地去除氣體當(dāng)中所具有的雜質(zhì)。通常在零下30℃-70℃的低溫中，甲醇能夠一并去除氣體當(dāng)中的H2S、COS、CS2、RSR、C4H4S、CO2、HCN、NH3等等這些雜質(zhì)，同時(shí)還能夠有效去除氣體當(dāng)中的水分，使氣體變得干燥，并將吸附的成分經(jīng)過丁辛醇的再生功能進(jìn)行回收。2.低溫甲醇洗工藝對(duì)氣體的凈化程度強(qiáng)。通常低溫甲醇洗工藝能夠有效地凈化氣體里大量的硫和二氧化碳，使硫含量減到0.1ppm之下，二氧化碳含量降到 20ppm之下。3.能有選擇性的去除H2S以及CO2，并分別回收。4.溶劑循環(huán)小、消耗低。因?yàn)樵诘蜏叵翲2S、COS及CO2極易溶解在甲醇溶液當(dāng)中，并且在5.5MPa的壓力作用下CO2溶液的吸收量為每立方米220-250m3，由此可見甲醇的循環(huán)小、消耗低，尤其當(dāng)氣體的壓力以及含量較高時(shí)會(huì)更加的明顯。5.溶劑損失率低。因?yàn)榧状嫉臒釋傩砸约盎瘜W(xué)屬性都特別的穩(wěn)定，所以基本不會(huì)被有機(jī)硫以及氰化物降解。同時(shí)在操作過程中甲醇溶劑不會(huì)起泡、汽壓也較小，所以溶劑損失率極低。6.回收符合要求。在低溫甲醇洗工藝技術(shù)中，不管有多少硫，最終H2S濃度都能夠達(dá)到回收的要求。

（二）低溫甲醇洗工藝技術(shù)的缺點(diǎn)

1.工藝流程較長(zhǎng)。因?yàn)榈蜏丶状枷吹墓に嚰夹g(shù)非常的繁瑣，尤其是再生環(huán)節(jié)，更是復(fù)雜，而且所涉及的換熱設(shè)備很多，投資成本極大。2.對(duì)設(shè)備以及管道的材質(zhì)要求大。通常甲醇洗工藝設(shè)計(jì)都是在低溫下進(jìn)行的，所以就對(duì)設(shè)備與管道的材質(zhì)要求較大，要求能夠承受低溫的材質(zhì)。另外，對(duì)設(shè)備的制造方面也有很多的要求。3.甲醇有毒。

三、工藝流程

通常低溫甲醇洗的裝置是由兩套裝置并聯(lián)而成的，具有一系列的工藝流程，其具體的工藝流程為：冷卻原料氣、去除H2S、COS及CO2、甲醇中壓閃蒸、CO2產(chǎn)品、H2S濃縮、熱再生、甲醇水分離、尾氣洗滌及其他。

1.冷卻原料氣。此過程是為了避免原料氣里的水分被凝結(jié)，便在原料氣里加入了甲醇，同時(shí)和循環(huán)氣體進(jìn)行混合，把洗除NH3之后的原料氣通過變換單元分別裝于原料氣冷卻器中，用低溫的凈化氣與CO2產(chǎn)品氣進(jìn)行冷卻，然后在原料氣的冷卻器中將尾氣冷卻。經(jīng)過冷卻以后的原料氣便會(huì)在水分離器中展開分離，分離出甲醇水混合物，然后將原料氣輸入甲醇洗滌塔中用甲醇洗滌。

2.去除H2S、COS及CO2。甲醇洗滌塔由四部分組成。一般CO2在甲醇洗滌塔的上端經(jīng)再生塔中的低溫甲醇洗滌，去除到2.5%（mol）。H2S與COS經(jīng)甲醇洗滌塔的下端被吸附。因?yàn)镃O2的溶解度要小于H2S，所以CO2去除段的流量要比H2S的大。

3.甲醇中壓閃蒸。自甲醇洗滌塔底端出來的含有H2S的甲醇尾氣經(jīng)過甲醇換熱器，其尾氣會(huì)被冷卻，然后再經(jīng)過甲醇換熱器被合成氣進(jìn)行冷卻，冷卻后的甲醇?jí)毫?huì)為1.2MPa，這時(shí)通過循環(huán)氣閃蒸罐來回收H2和CO。

4.CO2產(chǎn)品。其是借助CO2產(chǎn)品塔進(jìn)行減壓閃蒸以及加熱富甲醇，以得到不含硫的CO2產(chǎn)品。

5.H2S濃縮。其是通過H2S濃縮塔進(jìn)行減壓閃蒸以及加熱富甲醇并通過N2得到不帶有硫的尾氣。

6.熱再生。經(jīng)H2S濃縮塔的底端出來的甲醇，借助富甲醇泵加壓以后，使其進(jìn)入到甲醇換熱器中進(jìn)行加熱，然后進(jìn)入到CO2氣提塔的頂端，這時(shí)甲醇就會(huì)被低壓N2氣提出CO2，進(jìn)而加大H2S在H2S餾分里的量。當(dāng)CO2與N2混合物返至H2S濃縮塔時(shí)，經(jīng)CO2氣提塔而得的甲醇通過富甲醇泵升壓之后由甲醇換熱器進(jìn)入到熱再生塔中，此時(shí)熱再生塔中的甲醇蒸汽就會(huì)完全除去H2S與CO2。

7.甲醇水分離。水分離器的冷凝液主要為甲醇和水的混合物，其經(jīng)回流冷卻器中加熱后，送至甲醇水分離塔，在塔中精餾，分離出甲醇與水。

8.尾氣洗滌。此過程是為了達(dá)到環(huán)保的要求，在原料氣冷卻器里加熱尾氣，然后借助尾氣洗滌塔去除甲醇。

9.其它。為了對(duì)設(shè)備以及管道進(jìn)行排污，便配備了甲醇排污的系統(tǒng)。將地下總管和其他的排污管道低點(diǎn)相連，然后將排污的總管連接排放甲醇的收集槽，最后借助甲醇排放裝置將其送至甲醇水分離塔或外界的甲醇貯罐中。

四、總結(jié)

總之，低溫甲醇洗工藝技術(shù)是一項(xiàng)非常關(guān)鍵的技術(shù)，其不僅能夠有效的去除掉甲醇中的有害物質(zhì)，而且能夠使一些有利的物質(zhì)回收后再利用。如今它的發(fā)展空間非常大，市場(chǎng)潛力非常好。采用低溫甲醇洗工藝技術(shù)提取尾氣當(dāng)中的CO2，其有非常多的優(yōu)點(diǎn)，如氣量大、濃度高、壓力波動(dòng)小、工藝成熟和耗能低等。經(jīng)過對(duì)H2S、CO2的去除效果進(jìn)行研究，能夠發(fā)現(xiàn)H2S、CO2回收工藝在回收過程中，充分達(dá)到了低碳減排的要求，對(duì)環(huán)境保護(hù)有著巨大作用。

參考文獻(xiàn)

[1]王峰，李俠，石銳.低溫甲醇洗工藝的技術(shù)優(yōu)勢(shì)及運(yùn)用實(shí)踐探微[J].化工設(shè)計(jì)通訊. 2018（11）.

[2]寧德才.試論低溫甲醇洗工藝的技術(shù)優(yōu)勢(shì)及應(yīng)用進(jìn)展[J].化工設(shè)計(jì)通訊.2017（03）.

[3]畢勇.低溫甲醇洗裝置運(yùn)行中出現(xiàn)的問題及解決措施[J].氮肥技術(shù).2018（05）.

[4]周明，王冰.低溫甲醇洗工藝的技術(shù)優(yōu)勢(shì)及應(yīng)用[J].化工管理.2017（36）.

[5]謝輝.低溫甲醇洗工藝的進(jìn)展與應(yīng)用[J].化工設(shè)計(jì)通訊.2018（09）.