低溫甲醇洗及其在煤化工中的應(yīng)用

于楊

中煤鄂爾多斯能源化工有限公司 內(nèi)蒙古鄂爾多斯 017317

近年來，在各種不可再生能源不斷消耗的形勢(shì)下，燃煤資源的開采和使用越來越受到人們的廣泛關(guān)注。在煤化工的生產(chǎn)當(dāng)中引入低溫甲醇洗技術(shù)，能夠在很大程度上減少煤化工在生產(chǎn)過程中造成的損耗，讓其中的一部分能源達(dá)到可回收與再利用的目的，以此解決現(xiàn)階段煤化工生產(chǎn)時(shí)能源嚴(yán)重不足的問題。基于此，煤化工生產(chǎn)企業(yè)在生產(chǎn)時(shí)就一定要充分利用低溫甲醇洗技術(shù)，以此加快企業(yè)的發(fā)展步伐[1]。

1 低溫甲醇洗技術(shù)的特點(diǎn)

1.1 選擇性好

該技術(shù)選擇性比較良好，主要針對(duì)酸性氣體，如硫化氫、二氧化硫、二氧化碳等選擇吸收。應(yīng)用于類似物質(zhì)洗脫、凈化等操作，可以分別對(duì)酸性物質(zhì)完成脫硫處理、脫碳處理等。該技術(shù)可避免脫硫技術(shù)、脫碳技術(shù)之間的相互影響，提高洗脫凈化效率，保證洗脫后混合氣體質(zhì)量較高。

1.2 能耗較少

該技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中，是在低溫環(huán)境下進(jìn)行，因而能夠減少能耗，降低使用溶劑的量，從而節(jié)約生本和提高效益。對(duì)于常規(guī)性酸性氣體，利用該技術(shù)能完全有效吸收，氣體凈化水平較為理想。另外，還可利用該技術(shù)產(chǎn)生一些能夠再利用的化學(xué)物質(zhì)，減少了對(duì)化學(xué)能源的消耗，對(duì)于降低工業(yè)成本，提高發(fā)展效益有著較好的作用。

1.3 穩(wěn)定性強(qiáng)

該技術(shù)在熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性方面相對(duì)較強(qiáng)。對(duì)于酸性氣體物質(zhì)的處理，利用低溫甲醇水溶液進(jìn)行洗脫凈化，避免了大氣壓強(qiáng)及實(shí)際溫度變化帶來的影響，同時(shí)解決了洗脫環(huán)節(jié)物質(zhì)發(fā)展對(duì)洗脫凈化后氣體的不良作用。在煤化工當(dāng)中，該技術(shù)較強(qiáng)的熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性等，為其提供了更寬廣的適用范圍。

2 低溫甲醇洗技術(shù)原理

低溫甲醇洗技術(shù)屬于一種物理性質(zhì)的吸附效應(yīng)，其對(duì)于不同種類的氣體所具有的溶解程度也各不相同，此技術(shù)是將低溫甲醇作為吸收劑，再經(jīng)過其他的操作讓氣體能夠被回收。在溫度達(dá)到零下50攝氏度的時(shí)候，甲醇能夠吸附較多的C0s、硫化氫以及二氧化碳等氣體，而對(duì)甲醇的承壓或者溫度加以調(diào)節(jié)，就可以有效控制吸收氣體的程度。在此條件下，利用氮?dú)鈿馓嵋约伴W蒸的方法，就能夠讓富甲醇得以再生。在循環(huán)壓縮的過程結(jié)束后，閃蒸氣便會(huì)反復(fù)的在洗滌塔當(dāng)中流通，讓甲醇在循環(huán)的過程中，其水量能夠始終保持平衡的狀態(tài)，在尾氣洗滌塔的作用下，甲醇就可以得到回收。然后借助于硫回收的相關(guān)裝置將帶有酸性性質(zhì)的氣體進(jìn)行回收，至此整個(gè)過程結(jié)束。在甲醇洗滌塔當(dāng)中，低溫甲醇會(huì)產(chǎn)生脫硫與脫碳反應(yīng)，而閃蒸分離器當(dāng)中會(huì)存在富甲醇液。閃蒸氣體在被反復(fù)的壓縮和施加壓力后，就會(huì)流進(jìn)甲醇洗滌塔中，富甲醇被閃蒸后會(huì)流入硫化氫濃縮塔里面，之后在正常壓力的情況下，對(duì)富甲醇加以閃蒸和氣提，形成二氧化碳?xì)?。在這之后，剩下的富硫半貧甲醇會(huì)流向熱再生塔內(nèi)部，同時(shí)再由沸器對(duì)其進(jìn)行家人處理，達(dá)到熱再生的目的。最后將硫化氫輸進(jìn)硫回收的裝置里面，貧甲醇得到加壓處理，以此將再生的甲醇流進(jìn)甲醇洗滌塔當(dāng)中。

3 低溫甲醇洗技術(shù)及其在煤化工中的應(yīng)用

3.1 在煤制甲醇當(dāng)中的應(yīng)用

在煤化工的生產(chǎn)過程當(dāng)中，通常利用煤制甲醇的工藝技術(shù)來獲得甲醇，然而，此工藝技術(shù)具有較高的復(fù)雜性，而且在生產(chǎn)的時(shí)候會(huì)形成很多不易處理的酸性性質(zhì)的氣體。而在使用低溫甲醇洗技術(shù)的情況下，就能夠使甲醇的損耗情況得到很大的改善，同時(shí)還可以讓酸性氣體得到回收并將其在此加以使用[2]。比如，在利用含硫較低的煤炭生產(chǎn)甲醇的過程中，可以借助于氣化爐進(jìn)行原料氣的制取，同時(shí)實(shí)施耐硫變換，然后用低溫甲醇洗技術(shù)對(duì)凈化氣進(jìn)行制取，將產(chǎn)生的凈化氣壓縮為7.5兆帕，最后在合成塔的作用下得到粗甲醛。需要注意的是，一定要使用低溫甲醇洗技術(shù)對(duì)變化階段加以處理，使酸性氣體能夠完全得以脫除，以此確保酸性氣體不會(huì)影響到催化劑的使用時(shí)間。

3.2 在煤制合成氨當(dāng)中的應(yīng)用

在利用煤取得合成氨的過程中，要利用低溫甲醇洗技術(shù)對(duì)其中形成的粗煤氣進(jìn)行相應(yīng)的處理。在處理的時(shí)候，要先使用煤氣化的相關(guān)工藝來得到粗煤氣，然后對(duì)粗煤氣實(shí)施一氧化碳的轉(zhuǎn)化和酸性氣體的脫除工作，在合成器內(nèi)部將氨合成出來。在對(duì)酸性氣體實(shí)施脫除的時(shí)候，可根據(jù)魯奇低溫洗六塔的相關(guān)流程，對(duì)變換氣的質(zhì)量、系統(tǒng)中的溫度和甲醇的循環(huán)總量進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。借助于這種裝置取得的硫量一般情況下都會(huì)小于0.1斗L／L，這樣就能夠確保后續(xù)的生產(chǎn)與工藝的實(shí)施具有較高的安全性。低溫甲醇洗技術(shù)不同于其他的工藝技術(shù)，其在對(duì)合成氨進(jìn)行制取的過程當(dāng)中，都呈現(xiàn)出了溶劑損耗低、工藝耗能少以及氣體凈化度高的特點(diǎn)。

3.3 在煤制天然氣當(dāng)中的應(yīng)用

在煤制天然氣的生產(chǎn)當(dāng)中使用低溫甲醇洗技術(shù)，能夠使煤氣在被凈化后，流向甲烷化反應(yīng)器的內(nèi)部，以此使制取出的天然氣具有較高的純度。在氣體煤化工的生產(chǎn)中，煤制天然氣生產(chǎn)時(shí)的過程是具有較高復(fù)雜性的，在完成了煤炭氣化與一氧化碳轉(zhuǎn)化后，還要用低溫甲醇洗技術(shù)對(duì)煤氣進(jìn)行進(jìn)一步的凈化。比起其他的凈化煤氣工藝，低溫甲醇洗技術(shù)在壓力和溫度的設(shè)定方面有著更好的效果，可以將煤氣當(dāng)中含有的硫化氫、cos和二氧化碳等氣體進(jìn)行充分的脫除，以此確保制取天然氣的過程可以更加的安全。實(shí)際上，在酸性氣體的脫除方面，許多發(fā)達(dá)國(guó)家早已大范圍的采用了低溫甲醇洗技術(shù)[3]。

4 結(jié)語(yǔ)

低溫甲醇洗作為工業(yè)領(lǐng)域中一種常用的技術(shù)，有著廣泛的應(yīng)用范圍，主要在酸性氣體處理方面應(yīng)用效果理想。在煤化工當(dāng)中，低溫甲醇洗技術(shù)也能夠發(fā)揮出良好的效果，具體體現(xiàn)在對(duì)煤制甲醇、煤制合成氨、煤制天然氣的應(yīng)用中，能夠?qū)⑵鋬?yōu)勢(shì)特點(diǎn)充分發(fā)揮，實(shí)現(xiàn)提高效率、降低成本的目的。同時(shí)，結(jié)合實(shí)際情況，在實(shí)際應(yīng)用中進(jìn)一步優(yōu)化，讓低溫甲醇洗技術(shù)在煤化工中得到更好的應(yīng)用。