低温甲醇洗技术在煤化工中的应用

低温甲醇洗技术在煤化工中的应用

师元华

伊犁新天煤化工有限责任公司  新疆伊犁  835000

摘要：低温甲醇洗技术具有操作简单、使用方便且环保经济等一系列显著优势，将其应用于我国的煤化工行业中，不仅仅有利于极大地推动煤气化制成合成气行业的发展，而且还有利于进一步缓解我国当前资源能源严重短缺的现状，由此可见，低温甲醇洗技术未来的市场发展潜力是非常巨大、不可估量的。但是，我国当前对于低温甲醇洗技术在煤化工行业的应用的研究还停留在较浅的层面，因此，探讨低温甲醇技术在煤化工行业的应用对煤化工行业的发展具有重要的现实意义。

关键词：低温甲醇洗技术；煤化工；工艺；应用

引言：煤化工是工业领域当中的一个重要的分支，随着近年来经济水平和科技水平的不断提升，煤化工行业也取得了很大的进展。低温甲醇洗技术是煤化工生产中的一项常用技术，是一种气体净化生产方式。该技术的环保性、经济性、技术性、安全性都比较理想，因而在煤化工生产中的应用非常广泛。

1.低温甲醇洗技术的概述

1.1技术原理

煤化工生产中为了有效去除变换气中的酸性气体成分，需要使用净化装置，利用不同气体在低温甲醇溶液中溶解度不同，实现气体的分离。根据亨利定律，先在甲醇洗涤塔中用甲醇溶液高压力和低温下将原料气中绝大部分硫化物和二氧化碳吸收下来，然后在二氧化碳产品塔中，通过降低压力，闪蒸甲醇富液得到较纯净的二氧化碳产品，在H2S浓缩塔中通过闪蒸和氮气气提，使甲醇溶液中的硫化物浓缩，同时在解吸过程中为系统提供了大量的高位能冷量;热再生塔中较低压力和较高温度下将甲醇溶液吸收的硫化物和二氧化碳解吸出来，得到了含硫化物较高的酸性气，同时甲醇溶液也得到了彻底的再生。

1.2技术特点

低温甲醇洗技术中，主要的特点在于，具有良好的选择性能，特别是对二氧化硫、二氧化碳等酸性气体，有十分明显的选择效应。对原料气体实现脱硫、脱碳处理的同时回收再利用相应气体，降低成本和提高效益。另外，低温甲醇洗技术操作成本低，该技术的应用一个重要应用条件就是低温条件下反应，因此能够减少对有机溶液再生的耗费，能够使有机溶剂得到节省，进而降低生产费用成本。此外，低温甲醇洗技术具有相对良好的热稳定性和化学稳定性，在气体吸收操作中，可以防治起泡现象发生，能够保证生产流程的安全稳定。

2.低温甲醇洗技术在煤化工应用中的优势

2.1凈化后的气体可以更有效地利用

低温甲醇洗技术的最大优点是对酸性气体的吸收极强，吸收后可达到很大程度的净化功能。在这种作用下，可以提高气体本质的纯度，使其在工业领域得到有效的应用；

2.2低温甲醇洗技术可以有效地提高煤化工企业的工作效率

低温甲醇洗涤技术的特点之一是对酸性气体的吸收具有很高的选择性。特别是低温甲醇洗技术净化杂质气体时，能促进同一吸收塔气体中含硫化合物的吸收。这一过程不仅可以提高吸收效率，而且可以减少繁琐的步骤。并能进一步提高整个工作流程的效率，可以更加提高装备的生产效率。

2.3低温甲醇洗技术能耗低

这一优点主要体现在低温甲醇洗技术的工艺操作环境中，即在极低的温度环境下也能高效有序地运行。另外，低温甲醇洗技术在工作过程中可产生剩余甲醇，从而成为气体冷却的重要物质基础。因此，低温甲醇洗技术能耗低，不仅降低了溶液用量，提高了总利用率，而且工艺稳定，安全性高。

2.4低温甲醇洗技术降低了工艺流程成本

一方面，甲醇对酸性气体有较好的吸收作用，提高了整体工作效率。另一方面，甲醇酸度低，因此不会对硫磺等设备造成强烈的腐蚀，间接降低了维修成本，促进了煤化工企业的进一步发展。

3.低温甲醇洗技术存在的问题

3.1工艺运行过程中的冷却不充分

在采用低温甲醇洗技术进行气体净化的过程中，大多煤化工企业在这一过程中冷却不足。特别是在较高的温度下，这个问题的可能性进一步增加。冷却不足最直接的结果是它会影响甲醇对酸性气体的吸收能力，进而导致酸性气体的吸收不足，而且吸收不足会导致设备功能的一系列问题。因此，低温甲醇洗技术的冷却技术和效果是重点。

3.2硫对设备的腐蚀危害

大多煤化工企业在实际生产过程中，原料中硫含量往往较高。硫作为一种高腐蚀性的元素，不仅会对设备造成很大程度的腐蚀，而且会引起大量催化剂中毒而失去活性。硫元素对设备的腐蚀会带来一系列的不利影响：一方面，设备的腐蚀和破坏首先会影响到企业的生产活动，这也是最直接、最严重的危害；另一方面，设备被腐蚀、破坏后，煤化工企业有必要加强设备的维修保养。这也间接表明企业已经付出了一定的人力成本和维护成本。

3.3甲醇循环率不足问题

在煤化工企业生产甲醇的过程中，很容易出现甲醇消费量过高的现象，造成这种现象的主要原因是甲醇的回收率不足。从更深的角度来看，原因可以延伸到设备本身的方面。在这个时候，高温中甲醇的消耗是由气体泄漏和运行气体等现象引起的。因此，煤化工企业在分析这一领域存在的问题时，应从多个角度加以考虑和寻找解决办法。

4.低温甲醇洗技术及其在煤化工中的应用

4.1在煤制甲醇当中的应用

在煤化工的生产过程当中，通常利用煤制甲醇的工艺技术来获得甲醇，然而，此工艺技术具有较高的复杂性，而且在生产的时候会形成很多不易处理的酸性性质的气体。而在使用低温甲醇洗技术的情况下，就能够使甲醇的损耗情况得到很大的改善，同时还可以让酸性气体得到回收并将其在此加以使用。比如，在利用含硫较低的煤炭生产甲醇的过程中，可以借助于气化炉进行原料气的制取，同时实施耐硫变换，然后用低温甲醇洗技术对净化气进行制取，将产生的净化气压缩为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，一定要使用低温甲醇洗技术对变化阶段加以处理，使酸性气体能够完全得以脱除，以此确保酸性气体不会影响到催化剂的使用时间。

4.2在煤制合成氨当中的应用

在利用煤取得合成氨的过程中，要利用低温甲醇洗技术对其中形成的粗煤气进行相应的处理。在处理的时候，要先使用煤气化的相关工艺来得到粗煤气，然后对粗煤气实施一氧化碳的转化和酸性气体的脱除工作，在合成器内部将氨合成出来。在对酸性气体实施脱除的时候，可根据鲁奇低温洗六塔的相关流程，对变换气的质量、系统中的温度和甲醇的循环总量进行适当的调整。借助于这种装置取得的硫量一般情况下都会小于0.1μL/L，这样就能够确保后续的生产与工艺的实施具有较高的安全性。低温甲醇洗技术不同于其他的工艺技术，其在对合成氨进行制取的过程当中，都呈现出了溶剂损耗低、工艺耗能少以及气体净化度高的特点。

4.3在煤制天然气当中的应用

在煤制天然气的生产当中使用低温甲醇洗技术，能够使煤气在被净化后，流向甲烷化反应器的内部，以此使制取出的天然气具有较高的纯度。在气体煤化工的生产中，煤制天然气生产时的过程是具有较高复杂性的，在完成了煤炭气化与一氧化碳转化后，还要用低温甲醇洗技术对煤气进行进一步的净化。比起其他的净化煤气工艺，低温甲醇洗技术在压力和温度的设定方面有着更好的效果，可以将煤气当中含有的硫化氢、COS和二氧化碳等气体进行充分的脱除，以此确保制取天然气的过程可以更加的安全。实际上，在酸性气体的脱除方面，许多发达国家早已大范围的采用了低温甲醇洗技术。

结语

总而言之，低温甲醇洗技术选择性好、吸收能力强、净化程度高、耗能少等优点使其在化工行业得到了广泛的应用，而且实践研究证明，其在合成气中的二氧化碳、硫化氢等酸性气体的脱除方面具有明显优势。并且目前低温甲醇洗技术在煤制甲醇、煤制合成氨、煤制天然气等方面的应用都取得了巨大的突破。为更好的应对环境以及能源紧缺问题，相关工作人员还需要加强研究，使该技术能够在更大的范围内发挥作用。

参考文献

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