低溫甲醇洗技術及其在煤化工中的應用

孔楠

山東省滕州市兗礦魯南化工有限公司 山東滕州 277599

在煤化工行業(yè)中，低溫甲醇洗技術十分重要，不僅能夠除去煤化氣過程中產(chǎn)生的雜質氣體，使合成氣更加精純，對我國能源緊張狀況也可大大緩解[1]。由此可見低溫甲醇洗技術具有很大發(fā)展?jié)摿?，因此，對該項技術工作原理進行探析，促進其在煤化工行業(yè)中的應用十分迫切。

1 低溫甲醇洗技術原理

在煤化氣生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，會產(chǎn)生一定量酸性氣體，這部分氣體需要通過凈化裝置去除，在這個過程中，低溫甲醇洗技術就可作為吸收劑使用。將工作環(huán)境溫度設置為-50℃，在這個溫度下，甲醇就會開始工作，大量吸收、溶解二氧化碳與硫化氫等氣體。這是一個物理變化過程，可以通過調整溫度及壓力來達到控制酸性氣體吸收程度的目的。

2 低溫甲醇洗技術特點

究其根本，低溫甲醇洗技術是一種物理變化，通過低溫甲醇與腐蝕性氣體進行融合來達到凈化酸性氣體的目的。而使得該技術在煤化工領域得以普遍應用也離不開其本身優(yōu)勢。一是低溫甲醇洗技術具有良好選擇性，可以在工作過程中將目標氣體定為二氧化碳和二氧化硫，并在盡量少的洗滌塔內對這些氣體進行脫碳及脫硫，且不會對兩種反應造成任何影響。之后再通過一系列手段對凈化過的氣體進行收集利用[2]。二是低溫甲醇洗技術操作成本較為低廉。在低溫環(huán)境下，凈化所用的有機溶液損耗降低，使得這部分投入相對較少，同時，因甲醇原料腐蝕性較弱，生產(chǎn)時可不設置防腐材料，這樣一來，也間接節(jié)省了很大一部分生產(chǎn)成本。三是低溫甲醇洗技術化學及熱穩(wěn)定性均較強，可在工作過程中減少起泡現(xiàn)象，實現(xiàn)穩(wěn)定生產(chǎn)。

3 低溫甲醇洗技術在煤化工中的應用

3.1 制備合成氨

在大力發(fā)展工業(yè)的同時，我國對農(nóng)業(yè)的重視程度也沒有降低，近些年，新型農(nóng)業(yè)也得到了大力發(fā)展。而隨著人民生活水平的提升，對農(nóng)產(chǎn)品質量也越發(fā)重視，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，為提高生產(chǎn)效益與農(nóng)產(chǎn)品質量，需要使用很多肥料，如化肥，在當前情況下，化肥多是以合成氨為原料制成的，這就導致合成氨需求量也逐年增多。鑒于此，研制出成本低且易于大量制備的方法來生產(chǎn)合成氨就顯得非常有必要，而這可通過在煤化工工藝來達到。以提煉后的原煤為原料，通過煤化工工藝各種流程，運用低溫甲醇生產(chǎn)合成氨還是目前的主流手段。在這一制備過程中，不僅會得到合成氨，還會伴隨產(chǎn)生許多雜質氣體，這時就需要運用低溫甲醇洗技術對這些氣體進行凈化，以提高合成氨的純凈度。

3.2 以煤為基礎制造甲醇

在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)領域，甲醇是一種非常重要的原材料，在石油化工產(chǎn)品冶煉、提純過程中以及西藥制劑合成中都是必不可少的，可以說有機化合物甲醇奠定了這一切的基礎，屬于基礎性原料物質。其次，在二甲醚及乙烯等生產(chǎn)中，也離不開甲醇的參與。有研究表明，隨著近些年我國經(jīng)濟水平及人民物質生活條件的不斷提高，在工業(yè)生產(chǎn)中對甲醇原料的需求也在逐年上漲。而從世界范圍看，有機化合物甲醇將在這種背景下迎來行業(yè)發(fā)展契機。同時，由于煤制甲醇技術相對成熟，且我國煤炭資源儲量豐富，也將會極大地促進煤制甲醇技術的發(fā)展。從生產(chǎn)工藝看，煤制甲醇工藝需要涉及到多項化學反應，才能實現(xiàn)將煤炭原料變化成甲醇的目的。這一流程主要有以下幾個環(huán)節(jié)：選擇煤炭原材料、對煤炭進行氣化處理、一氧化碳變換處理，同時還需要運用低溫甲醇洗技術凈化反應中的副產(chǎn)物，才能進一步合成甲醇。經(jīng)過多道繁瑣工序的銜接，原料煤炭才能被制備成純凈度較高的工業(yè)甲醇產(chǎn)品，且在這個過程中，還可得到其他如二甲醚和乙酸等副產(chǎn)物，大大提高了煤炭的工業(yè)利用率。

3.3 煤制天然氣

隨著環(huán)保理念的提出，天然氣等清潔能源逐漸成為了我國城鄉(xiāng)居民普遍使用的能源，在人民生產(chǎn)生活中，天然氣可謂必不可少，需求量相當大。但同時，我國天然氣儲量并不豐富，因此，人民在日常生活中不僅應注意節(jié)約天然氣，國家還應重視發(fā)展煤制天然氣工藝，以進一步減少對進口天然氣的依賴。煤制天然氣也是以煤炭作為原料，將煤炭進行一系列煤氣化處理，使其轉化為天然氣供給生產(chǎn)生活使用的過程。在這個過程中，也需要運用低溫甲醇洗技術進行煤氣凈化，如此才能保證煤氣純度。就我國現(xiàn)階段情況而言，煤制天然氣優(yōu)勢很大，不僅原材料供應充足，在煤化工領域也能很好地控制合成天然氣的溫度與壓力，使合成的天然氣純凈度較高，符合生產(chǎn)使用標準。

3.4 在其它領域中的應用

除了以上幾點，低溫甲醇洗技術還在其他很多領域發(fā)揮著重要作用，因其酸性氣體吸收能力較強，在煤化工領域中利用煤制備乙二醇草酸醋方面也得到了廣泛應用。另外，因低溫甲醇洗技術氣體凈化能力強，近些年將其用在乙二醇制備中也漸漸成為一種趨勢。因乙二醇制備過程中需要較高含硫量，而低溫甲醇洗技術能夠最大化吸收反應中的酸性氣體，用該技術制備出的乙二醇純凈度相對更高。

4 結語

隨著全球能源愈發(fā)緊張，我國煤化工行業(yè)需要進一步發(fā)展才能彌補資源缺口，保證國民正常生活生產(chǎn)[3]。而在這個過程中，低溫甲醇洗技術以其自身優(yōu)勢也受到越加廣泛的關注。低溫甲醇洗技術在制備合成氨、制備天然氣與制備有機化合物甲醇等方面都表現(xiàn)出一定優(yōu)異性，不僅能夠降低生產(chǎn)成本，還可以提高生產(chǎn)安全性與生產(chǎn)效率。因此，我們更應對低溫甲醇洗技術進行深挖，以促進其在煤化工領域的應用。