低溫甲醇洗技術(shù)在煤化工中的應(yīng)用

馮晨 郭雪姣

摘 要：在石油化工、煤化工、化肥工業(yè)中，氣體凈化是最重要的環(huán)節(jié)之一，低溫甲醇洗作為應(yīng)用最廣泛的技術(shù)，與傳統(tǒng)的干濕法相比，具有高選擇性、強吸收凈化性、經(jīng)濟環(huán)保、安全穩(wěn)定的優(yōu)點，已廣泛用于煤化工領(lǐng)域，在煤制甲醇、煤制天然氣、煤制合成氨、煤制乙二醇工藝生產(chǎn)中必不可少。

關(guān)鍵詞：低溫甲醇洗；煤化工；應(yīng)用

引言

低溫甲醇洗技術(shù)在我國工業(yè)領(lǐng)域，尤其是煤化工行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用，它可以幫助形成煤制甲醇、煤制天然氣以及煤制合成氨，為推動煤化工行業(yè)的發(fā)展貢獻了一份力量，為解決我國的能源短缺情況提供了巨大幫助。

1 低溫甲醇洗技術(shù)簡介

作為我國煤化工行業(yè)中應(yīng)用十分廣泛的一種技術(shù)，低溫甲醇洗技術(shù)能夠幫助凈化煤化工行業(yè)在作業(yè)過程中產(chǎn)生的雜質(zhì)氣體，因此在很大程度上推動了煤化工合成氣的行業(yè)進步，促進我國煤化工行業(yè)繼續(xù)發(fā)展，進而在一定程度上緩解了我國能源緊張的狀況?；诖?，本文首先針對低溫甲醇洗技術(shù)進行簡單的介紹，以便為這項技術(shù)在煤化工行業(yè)中的應(yīng)用研究奠定基礎(chǔ)。

1.1 低溫甲醇洗技術(shù)的工作原理

在煤化工企業(yè)進行作業(yè)時，容易產(chǎn)生一些雜質(zhì)氣體，為了去除其中所含的酸性氣體，需要煤化工企業(yè)借助一定的凈化裝置。低溫甲醇洗技術(shù)便是這一過程中被大多數(shù)煤化工企業(yè)采用的一種技術(shù)裝備，因為這一技術(shù)可以通過物理性反應(yīng)成為酸性氣體的吸收劑，進而達到凈化氣體的目的。具體而言，低溫甲醇洗技術(shù)在進行氣體凈化時主要會經(jīng)歷以下三個階段：第一，需要確保低溫甲醇洗技術(shù)的工作環(huán)境為-50℃左右，這是低溫甲醇洗技術(shù)充分發(fā)揮作用的一大基礎(chǔ)條件，能夠使甲醇在這一環(huán)境下大量吸收并溶解二氧化碳、硫化羰以及硫化氫等酸性氣體。甲醇對酸性氣體吸收的程度并非一成不變的，它可以在吸收的過程中通過對溫度解壓力進行調(diào)整來控制酸性氣體吸收的程度；第二，通過氮氣閃蒸，能夠幫助富甲醇實現(xiàn)再生，而富甲醇又能夠進一步在反應(yīng)的過程中提供更多的冷卻條件，使氣體凈化的環(huán)境條件得以優(yōu)化。另外。氮氣等氣體在進行完閃蒸之后，能夠被循環(huán)壓縮，進而能夠進入洗滌再次循環(huán)，確保了低溫甲醇洗技術(shù)的高效作業(yè)，同時也最大限度地降低了能耗損量；第三，甲醇在循環(huán)的過程中會經(jīng)過脫水塔，這一步驟能夠維持甲醇作業(yè)過程中的水平衡。加之煤化工企業(yè)在生產(chǎn)中產(chǎn)生的甲醇可以通過脫水塔進行回收利用，這就在很大程度上降低了甲醇的損耗，同時確保酸性氣體在硫的回收裝置中得以回收。

1.2 低溫甲醇洗技術(shù)在煤化工應(yīng)用中的意義

作為一種典型的物理吸收技術(shù)，低溫甲醇洗技術(shù)具有諸多方面的優(yōu)勢，其中主要表現(xiàn)為以下四個方面：第一，凈化之后的氣體能夠?qū)崿F(xiàn)更加高效的利用。低溫甲醇洗技術(shù)的最大優(yōu)勢，就是對酸性氣體的吸收作用極強，而且在進行吸收之后能夠?qū)崿F(xiàn)很大程度的凈化功能。在這種作用效果之下，氣體的精華純度得以提升，從而使其能夠有效的利用到工業(yè)領(lǐng)域中；第二，低溫甲醇洗技術(shù)在煤化工企業(yè)的應(yīng)用中能夠有效提高工作效率。低溫甲醛洗技術(shù)的一大特點，就是對于酸性氣體的吸收具有極高的選擇性。具體而言，低溫甲醇洗技術(shù)在凈化雜質(zhì)氣體時，能夠促使氣體中的含硫含碳化合物在同一個吸收塔中進行吸收，這一過程不僅能夠提高吸收效率、減少繁瑣步驟，而且能夠進一步提升整個工作流程的效率，為煤化工企業(yè)帶來了極大的便利；第三，低溫甲醇洗技術(shù)能耗較低。這一優(yōu)勢主要體現(xiàn)在低溫甲醇洗技術(shù)的工藝流程操作環(huán)境中，即該技術(shù)在溫度極低的環(huán)境下也能高效有序運轉(zhuǎn)。另外，低溫甲醇洗技術(shù)在工作過程中能夠產(chǎn)生富余的甲醇，進而成為氣體冷卻的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。因此，低溫甲醇洗技術(shù)的工作流程能耗較低，不僅能夠降低溶液的使用次數(shù)，提升整體的利用率，而且工藝流程十分穩(wěn)定、安全性高，不會發(fā)生類似于氣泡之類的不利現(xiàn)象；第四，低溫甲醇洗技術(shù)降低了工作流程的成本。一方面，甲醇對于酸性氣體的吸收效果比較好，提高了整體的工作效率；另一方面，甲醇具有較低的酸性，因此不會像硫元素那樣對設(shè)備造成極強的腐蝕，這就間接降低了企業(yè)的維修保養(yǎng)成本，促進煤化工企業(yè)進一步發(fā)展。

2 低溫甲醇洗在煤化工中的應(yīng)用

2.1 煤制甲醇

甲醇在當(dāng)前的發(fā)展中有著重要的地位，通過甲醇的使用，可以合成甲醚、乙烯、甲醇，在工業(yè)發(fā)展中有這不可或缺的重要地位，主要用于生產(chǎn)其他基礎(chǔ)有機原料，如甲醛、甲醚、乙烯、氯甲烷、甲胺、乙酸。目前，甲醇工業(yè)化生產(chǎn)的主要方法是煤炭制甲醇，而在煤炭制甲醇過程中低溫甲醇洗是最重要的環(huán)節(jié)之一，必須有低溫甲醇洗的參與，才能完成煤炭向甲醇的轉(zhuǎn)化。

2.2 煤制天然氣

天然氣是一種重要的資源，需求量日益增加。根據(jù)我國煤多、缺油、少氣的情況，為滿足天然氣的需求，煤制天然氣是一種有效的解決方法。煤制天然氣的方法有兩種，第一種是一步法，即以煤為原料直接合成甲烷；另一種是兩步法，即先用煤制備主要成分為氫氣和一氧化碳的合成氣，然后再將合成氣甲烷化。無論哪種方法都離不開低溫甲醇洗技術(shù)。

2.3 煤制合成氨

隨著農(nóng)業(yè)的不斷發(fā)展，化肥的需求量也隨之增大。合成氨是生產(chǎn)化肥的主要原料，用于生產(chǎn)尿素、硝酸銨、磷酸銨、氯化銨化肥，此外，以氨為原料的化學(xué)品還有聚氨酯、聚酰胺纖維和丁腈橡膠等。煤制合成氣是當(dāng)前合成氨生產(chǎn)的主要方法，通過煤炭轉(zhuǎn)換得到合成氣，再利用低溫甲醇洗技術(shù)，吸收凈化分離合成氣，為合成氨提供主要原料二氧化碳。由此可見，低溫甲醇洗技術(shù)在合成氨中的地位。

3 結(jié)束語

隨著經(jīng)濟的迅速發(fā)展，我國的能源短缺和環(huán)境污染問題愈加嚴重。尤其是在煤化工這一行業(yè)，無論制備哪一種氣體，都難免會產(chǎn)生一定的雜質(zhì)，進而對環(huán)境造成污染破壞。為了解決這一問題，很多煤化工企業(yè)都采用了低溫甲醇洗技。低溫甲醇洗技術(shù)雖然具有諸多方面的優(yōu)勢，但是其中仍然存在諸多問題。因此，煤化工企業(yè)應(yīng)該積極改進，以解決低溫甲醇洗技術(shù)中存在的問題，確保這項技術(shù)在煤化工行業(yè)中充分發(fā)揮作用。

參考文獻

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