低溫甲醇洗技術(shù)及其在煤化工中的應(yīng)用

賀可順

摘 要：介紹了低溫甲醇洗技術(shù)，重點(diǎn)介紹了低溫甲醇洗技術(shù)在煤化工中的應(yīng)用。低溫甲醇洗技術(shù)具有凈化度高、選擇性好、再生方便等優(yōu)點(diǎn)。已廣泛應(yīng)用于天然氣、甲醇、煤制油等領(lǐng)域。通過對(duì)低溫甲醇洗技術(shù)各個(gè)方面的分析和研究，優(yōu)化各種工藝，使之在煤化工中的應(yīng)用更加完善，從而有助于解決我國(guó)能源短缺的問題。

關(guān)鍵詞：低溫甲醇洗技術(shù)；煤制甲醇；煤制天然氣

引言

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)能源短缺和環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重。特別是在煤化工領(lǐng)域，無論制備何種氣體，都會(huì)不可避免地產(chǎn)生一定的雜質(zhì)，對(duì)環(huán)境造成污染和破壞。為了解決這一問題，許多煤化工企業(yè)采用了低溫甲醇洗技術(shù)。雖然低溫甲醇洗技術(shù)有許多優(yōu)點(diǎn)，但仍存在許多問題。因此，應(yīng)積極改進(jìn)，以解決低溫甲醇洗技術(shù)中存在的問題，確保該技術(shù)在煤化工中充分發(fā)揮作用。

1 低溫甲醇洗技術(shù)在煤化工應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)

1.1 凈化后的氣體可以更有效地利用

低溫甲醇洗技術(shù)的最大優(yōu)點(diǎn)是對(duì)酸性氣體的吸收極強(qiáng)，吸收后可達(dá)到很大程度的凈化功能。在這種作用下，可以提高氣體本質(zhì)的純度，使其在工業(yè)領(lǐng)域得到有效的應(yīng)用；

1.2 低溫甲醇洗技術(shù)可以有效地提高煤化工企業(yè)的工作效率

低溫甲醇洗滌技術(shù)的特點(diǎn)之一是對(duì)酸性氣體的吸收具有很高的選擇性。特別是低溫甲醇洗技術(shù)凈化雜質(zhì)氣體時(shí)，能促進(jìn)同一吸收塔氣體中含硫化合物的吸收。這一過程不僅可以提高吸收效率，而且可以減少繁瑣的步驟。并能進(jìn)一步提高整個(gè)工作流程的效率，可以更加提高裝備的生產(chǎn)效率。

1.3 低溫甲醇洗技術(shù)能耗低

這一優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在低溫甲醇洗技術(shù)的工藝操作環(huán)境中，即在極低的溫度環(huán)境下也能高效有序地運(yùn)行。另外，低溫甲醇洗技術(shù)在工作過程中可產(chǎn)生剩余甲醇，從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)能耗低，不僅降低了溶液用量，提高了總利用率，而且工藝穩(wěn)定，安全性高。

1.4 低溫甲醇洗技術(shù)降低了工藝流程成本

一方面，甲醇對(duì)酸性氣體有較好的吸收作用，提高了整體工作效率。另一方面，甲醇酸度低，因此不會(huì)對(duì)硫磺等設(shè)備造成強(qiáng)烈的腐蝕，間接降低了維修成本，促進(jìn)了煤化工企業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

2 低溫甲醇洗工藝簡(jiǎn)介

來自變換的變換氣進(jìn)入低溫甲醇洗，經(jīng)過進(jìn)料氣冷卻器、分離器進(jìn)入CO2吸收塔脫硫脫碳段，依次脫除H2S、COS和CO2后經(jīng)一級(jí)原料氣冷卻器，二級(jí)原料氣冷卻器復(fù)熱后去甲醇合成壓縮工段。從閃蒸罐底部分別產(chǎn)生的無硫甲醇富液和含硫甲醇富液進(jìn)入H2S濃縮塔汽提。塔底加入的氮?dú)鈱O2汽提出塔頂，然后經(jīng)尾氣冷卻器回收冷量后高點(diǎn)放空。富H2S甲醇液自H2S濃縮塔底出來后進(jìn)熱再生塔給料泵加壓，甲醇貧液冷卻器換熱升溫后進(jìn)入熱再生塔頂部。從原料氣分離器和甲醇再生塔底出來的甲醇水溶液經(jīng)泵加壓后進(jìn)入甲醇水分離塔，分離甲醇和水。塔頂出來的氣體送到甲醇再生塔中部。塔底出來的廢水送煤漿制備工序或去污水處理系統(tǒng)。

3 低溫甲醇洗技術(shù)存在的問題

3.1 工藝運(yùn)行過程中的冷卻不充分

在采用低溫甲醇洗技術(shù)進(jìn)行氣體凈化的過程中，大多煤化工企業(yè)在這一過程中冷卻不足。特別是在較高的溫度下，這個(gè)問題的可能性進(jìn)一步增加。冷卻不足最直接的結(jié)果是它會(huì)影響甲醇對(duì)酸性氣體的吸收能力，進(jìn)而導(dǎo)致酸性氣體的吸收不足，而且吸收不足會(huì)導(dǎo)致設(shè)備功能的一系列問題。因此，低溫甲醇洗技術(shù)的冷卻技術(shù)和效果是重點(diǎn)。

3.2 硫?qū)υO(shè)備的腐蝕危害

大多煤化工企業(yè)在實(shí)際生產(chǎn)過程中，原料中硫含量往往較高。硫作為一種高腐蝕性的元素，不僅會(huì)對(duì)設(shè)備造成很大程度的腐蝕，而且會(huì)引起大量催化劑中毒而失去活性。硫元素對(duì)設(shè)備的腐蝕會(huì)帶來一系列的不利影響：一方面，設(shè)備的腐蝕和破壞首先會(huì)影響到企業(yè)的生產(chǎn)活動(dòng)，這也是最直接、最嚴(yán)重的危害；另一方面，設(shè)備被腐蝕、破壞后，煤化工企業(yè)有必要加強(qiáng)設(shè)備的維修保養(yǎng)。這也間接表明企業(yè)已經(jīng)付出了一定的人力成本和維護(hù)成本。

3.3 甲醇循環(huán)率不足問題

在煤化工企業(yè)生產(chǎn)甲醇的過程中，很容易出現(xiàn)甲醇消費(fèi)量過高的現(xiàn)象，造成這種現(xiàn)象的主要原因是甲醇的回收率不足。從更深的角度來看，原因可以延伸到設(shè)備本身的方面。在這個(gè)時(shí)候，高溫中甲醇的消耗是由氣體泄漏和運(yùn)行氣體等現(xiàn)象引起的。因此，煤化工企業(yè)在分析這一領(lǐng)域存在的問題時(shí)，應(yīng)從多個(gè)角度加以考慮和尋找解決辦法。

4 低溫甲醇洗技術(shù)在煤化工中的應(yīng)用

低溫甲醇洗技術(shù)主要應(yīng)用于煤化工企業(yè)的三個(gè)方面：一是煤甲醇生產(chǎn)。甲醇作為一種重要的工業(yè)原料，在煤化工中得到了廣泛的應(yīng)用。煤經(jīng)過一系列化學(xué)反應(yīng)后可以產(chǎn)生甲醇。具體來說，煤需要?dú)饣?、一氧化碳轉(zhuǎn)化、低溫甲醇清洗，最后可以合成甲醇。此外，在乙酸、丙烯、二甲的生產(chǎn)中都有應(yīng)用，而不能生產(chǎn)出這些產(chǎn)品，經(jīng)各種化學(xué)反應(yīng)后可用于化工生產(chǎn)活動(dòng)。二是煤炭天然氣。天然氣作為我國(guó)不可或缺的資源，在人民的生產(chǎn)和生活中發(fā)揮了重要作用。天然氣也是目前中國(guó)的稀缺資源。儲(chǔ)備無法滿足實(shí)際需求。煤制天然氣可以在某種程度上解決這個(gè)問題。首先，煤需要被氣化作為原材料，使其成為一種原油。經(jīng)過一系列的轉(zhuǎn)化裝置，得到了合適的烴（碳）比，然后用低溫甲醇洗技術(shù)除去酸性氣體。最后，將凈化后的氣體注入甲烷反應(yīng)器，產(chǎn)生煤天然氣；第三，煤制造合成氨。作為一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，我國(guó)對(duì)化肥的需求很大，煤炭合成氨可以提供一定的幫助。對(duì)于從煤中生產(chǎn)合成氨，需要利用低溫甲醇洗技術(shù)，進(jìn)行一系列復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，生產(chǎn)化肥、苯胺、硝酸等多種產(chǎn)品。煤合成氨首先需要燃燒煤，然后是一氧化碳轉(zhuǎn)化工作，利用低溫甲醇洗技術(shù)進(jìn)行氣體凈化，將凈化好的氣體導(dǎo)入合成氨反應(yīng)塔進(jìn)行合成氨。

5 結(jié)束語

低溫甲醇洗技術(shù)已廣泛應(yīng)用于我國(guó)工業(yè)領(lǐng)域，特別是煤化工領(lǐng)域。它在煤制甲醇，煤制天燃?xì)?，合成氨工業(yè)中都有長(zhǎng)足的應(yīng)用，并促進(jìn)了煤化工的發(fā)展。為我們解決能源短缺的問題提供的很大的幫助。

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