低溫甲醇洗技術(shù)及其在煤化工中的應(yīng)用分析

陳華 候長健 金耀軍 常亮 王建富（河南能源化工集團精細化工有限公司，河南 鶴壁 458000）

低溫甲醇洗技術(shù)及其在煤化工中的應(yīng)用分析

陳華 候長健 金耀軍 常亮 王建富（河南能源化工集團精細化工有限公司，河南 鶴壁 458000）

作為良好的氣體凈化技術(shù)，低溫甲醇洗技術(shù)在煤化工中得到了廣泛應(yīng)用?；谶@種認識，本文對低溫甲醇洗技術(shù)的原理和工藝流程展開了分析，然后對其在煤制甲醇、煤制合成氨和煤制天然氣等煤化工生產(chǎn)中應(yīng)用情況進行了探討，從而為關(guān)注這一話題的人們提供參考。

低溫甲醇洗；煤化工；應(yīng)用

近年來，隨著能源的不斷減少，人們對煤炭和天然氣等能源的利用問題給予了更多的關(guān)注。而在煤化工生產(chǎn)中應(yīng)用低溫甲醇洗技術(shù)，則能夠使煤化工生產(chǎn)的損耗得到降低，并且實現(xiàn)一部分能源的回收利用，所以能夠使煤化工生產(chǎn)的能源緊張情況得到緩解。因此，相關(guān)人員有必要對低溫甲醇洗技術(shù)及其在煤化工中的應(yīng)用問題展開分析，以便更好的促進煤化工行業(yè)的發(fā)展。

1 低溫甲醇洗技術(shù)

1.1 原理分析

從原理上來看，低溫甲醇洗技術(shù)就是利用不同氣體的溶解度差異將低溫甲醇當成是吸收劑，然后通過一系列操作實現(xiàn)氣體回收的一種技術(shù)。所以，低溫甲醇洗技術(shù)其實是一種物理吸附過程。在零下50℃的條件下，甲醇能夠吸收大量的硫化氫、二氧化碳和COS等氣體。在這一過程中，通過調(diào)整甲醇溫度和壓力，就可以控制氣體吸收程度。在此基礎(chǔ)上，通過閃蒸和氮氣氣提，則能夠?qū)崿F(xiàn)富甲醇再生。對富甲醇進行閃蒸，還能夠為反應(yīng)的進行提供冷卻條件。經(jīng)過循環(huán)壓縮后，閃蒸氣將進入到洗滌塔循環(huán)，所以氣體的損耗量將得到最大程度的降低。利用甲醇脫水塔，則能夠維持甲醇循環(huán)過程中的水平衡。而在尾氣洗滌塔，則能夠完成甲醇的回收，從而使甲醇的損耗得到降低。最終，利用硫回收裝置，就可以完成酸性氣體的回收。

1.2 工藝流程

分析低溫甲醇洗工藝流程可以發(fā)現(xiàn)，低溫甲醇會在甲醇洗滌塔中得到脫硫和脫碳處理。而在閃蒸分離器中，則將有富甲醇液通入。經(jīng)過對閃蒸氣體進行循環(huán)壓縮和加壓處理后，可以將氣體輸送至甲醇洗滌塔。而經(jīng)過閃蒸后，富甲醇將輸送至硫化氫濃縮塔，并且在常壓條件下完成閃蒸和氣提，從而獲得二氧化碳氣體［1］。此時，富硫半貧甲醇將進入到熱再生塔，并且在再沸器的熱能作用下出現(xiàn)熱再生。最后，通過將硫化氫氣體輸送至硫回收裝置，并且進行貧甲醇的加壓處理，則可以將再生的甲醇輸入到甲醇洗滌塔。

2 低溫甲醇洗技術(shù)在煤化工中的應(yīng)用

2.1 在煤制甲醇中的應(yīng)用

作為重要的工業(yè)基礎(chǔ)原料，甲醇的剛性需求一直較高。在煤化工中，也常常需要采取煤制甲醇工藝進行甲醇制取。但是，該工藝生產(chǎn)過程較為復雜，容易產(chǎn)生各種酸性氣體。而使用低溫甲醇洗技術(shù)，則能夠減少甲醇的損耗，并且實現(xiàn)酸性氣體的回收利用［2］。比如在以低硫煤為原料進行甲醇生產(chǎn)時，可以利用德士古氣化爐進行原料氣的制取，然后通過耐硫變換和低溫甲醇洗工藝獲得凈化氣。在此基礎(chǔ)上，將凈化氣壓縮至7.5MPa，就可以利用合成塔進行粗甲醇的制備。而為確保催化劑使用壽命不受酸性氣體影響，也要使用低溫甲醇洗技術(shù)進行變換氣的處理，從而使COS、硫化氫和二氧化碳等酸性氣體得到脫除。

2.2 在媒制合成氨中的應(yīng)用

以煤為原料制取合成氨，需要利用低溫甲醇洗技術(shù)進行產(chǎn)生粗煤氣的處理。在這一過程中，需要使用殼牌粉煤氣化工藝進行粗煤氣的生產(chǎn)，然后對粗煤氣進行一氧化碳變化和酸性氣體脫除等操作，并且在合成器中進行氨合成。在脫除酸性氣體時，則可以使用魯奇低溫甲醇洗六塔工藝流程，可以實現(xiàn)對變換氣質(zhì)量、系統(tǒng)溫度和甲醇循環(huán)量的合理調(diào)控。使用該裝置，得到硫量將不超過0.1μL/L，可以確保后續(xù)工藝生產(chǎn)的順利進行。而相較于其他工藝，利用低溫甲醇洗技術(shù)進行合成氨制取，將能在溶劑損耗、氣體凈化度和工藝能耗等方面獲得一定的優(yōu)勢。

2.3 在煤制天然氣中的應(yīng)用

在煤制天然氣中應(yīng)用低溫甲醇洗技術(shù)，能夠使煤氣在進入固定床甲烷化反應(yīng)器前得到凈化，所以能夠提升天然氣的制取純度。相較于氣體煤化工生產(chǎn)工藝，煤制天然氣生產(chǎn)過程較為復雜。完成煤炭氣化和一氧化碳轉(zhuǎn)化后，還要利用低溫甲醇洗技術(shù)進行媒氣凈化。相較于其他煤氣凈化工藝，低溫甲醇洗技術(shù)在壓力和溫度設(shè)定方面均具有一定的優(yōu)勢，所以能夠使煤氣中的COS和硫化氫等氣體得到較好的脫除，因此能夠為天然氣的制取提供一定的保障［3］。就目前來看，國內(nèi)外許多天然氣制取項目都使用低溫甲醇洗技術(shù)進行生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的酸性氣體的脫除。

3 結(jié)語

總之，在酸性氣體脫除方面，使用低溫甲醇洗技術(shù)將獲得較好的選擇性、吸收力和凈化度，并且能夠降低酸性氣體的脫除成本。所以就目前來看，低溫甲醇洗技術(shù)在煤化工行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用，并且可以得到較高的酸性氣體脫除效率。因此，相信隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，該技術(shù)將能得到更加廣泛的應(yīng)用。

［1］汪家銘.低溫甲醇洗工藝的技術(shù)優(yōu)勢及應(yīng)用進展［J］.化肥設(shè)計，2013，06：1-6+10.

［2］齊亞平，張培忠，于化龍.低溫甲醇洗技術(shù)在16萬噸/年煤制油裝置中的應(yīng)用［J］.化工進展，2015，01：285-288.

［3］王西明，張宏偉.林德低溫甲醇洗工藝在煤制氣中的應(yīng)用［J］.煤炭加工與綜合利用，2014，12：17-20.