低溫甲醇洗技術及其在煤化工中的應用

李坤臚

摘 要：隨著經濟及科技的突飛猛進，在工業領域范圍內煤化工得到了廣泛的應用。在煤化工的整個生產過程中，低溫甲醇洗技術是一種行之有效的、關于氣體凈化生產方式的新型技術。在工業生產過程中，低溫甲醇洗技術的應用起到了良好的環保作用，與此同時兼具較強的安全性、經濟性、技術性等多種優點，所以在煤化工中得到普遍應用。筆者針對低溫甲醇技術的工作原理及應用領域做出簡要分析，以便使低溫甲醇洗技術在煤化工中得到更好的應用。

關鍵詞：低溫甲醇洗技術；煤化工；應用研究

0 引言

對于煤化工而言，低溫甲醇洗技術的作用是不言而喻的，特別是在煤氣化的氣體合成方面具有極大的推進作用。同時，還與我國的可持續發展策略遙相呼應，極大程度地解決了我國能源資源緊缺的現狀，所以低溫甲醇洗技術在煤化工中的應用前景廣闊。對煤化工而言，極大地提高了低溫甲醇洗技術的應用范圍，并明確掌握其在煤化工過程中的各項應用，不但促進了低溫甲醇洗技術的發展，而且更大程度地滿足了社會經濟發展的需要。

1 低溫甲醇洗技術的原理及工藝流程

1.1 低溫甲醇洗技術的原理

在煤化工過程中有一項重要裝置，是用來去除變換氣中酸性雜質的凈化裝置設備。在整個凈化裝置的物理反映過程中，作為吸收劑吸收酸性雜質的物質就是低溫甲醇洗技術。所謂低溫甲醇洗技術就要在低溫環境中進行，其溫度范圍控制在-50℃左右。低溫甲醇洗技術將所有溶解的羰基硫、硫化氫、二氧化碳等多種氣體加以吸收，吸收過程可以通過人工操作進行調控，即人為調整操作過程的壓力、溫度等因素就可以對吸收速度進行控制。在整個物理反應過程中可以自行產生冷卻條件，即對氮氣等氣體及閃蒸可以產生相應的富甲醇，然后再對富甲醇進行閃蒸，由此過程產生了額外的冷卻條件。在循環的過程中通過對各種氣體的壓縮，進入洗滌塔的閃蒸氣體可以再次循環利用，在一定程度上減少了資源的浪費。在低溫甲醇洗技術的甲醇循環過程中，通過脫水塔可以自行達到水平衡，并且尾氣洗滌塔可以對甲醇進行回收再利用，從而節約了甲醇的使用量，最后酸性氣體進入硫回收裝置。

1.2 低溫甲醇洗技術的工藝流程

在整個煤化工反應過程中，低溫甲醇需要進行脫碳和脫硫兩項處理，其處理的空間位置為甲醇洗滌塔。在對低溫甲醇進行處理后，分別向第一和第二閃蒸分離器中注入富甲醇液，通過對其循環壓縮及相應的加壓處理，最后閃蒸氣體進入甲醇塔入口，以便循環使用。在此二氧化碳的形成過程中，在常壓情況下將閃蒸后的富甲醇注入硫化氫濃縮塔進行氣體和閃蒸，進而產生二氧化碳。熱再生的完成主要靠再沸器提供的熱量進行，而在再沸器中進行反映提供熱量的為富硫半貧甲醇。在整個化工反應的最后階段，硫化氫氣體進入硫回收裝置設備，在貧甲醇泵對貧甲醇進行加壓處理，最后流入洗滌塔。

2 低溫甲醇洗技術的應用范圍

2.1 煤制天然氣的應用

天然氣在我們的日常生活中隨處可見，與我們的衣、食、住、行息息相關，成為我們日常生活必不可缺的資源。目前，我國對天然氣的需求量逐年增加，相反隨著過度使用及不斷開采，我國的天然氣儲存量逐年減少。為了滿足人們的生活需求，解決天然氣匱乏問題，煤制天然氣的應用意義深遠。煤制天然氣的整個生產過程復雜多變，首先要將煤炭經過加工進行氣化，再進行一氧化碳的轉化及低溫甲醇洗出的過程，通過凈化裝置后的煤氣傳入甲烷反應器，于是煤制天然氣形成了。

2.2 煤制合成氨的應用

氨是化肥的主要合成原料，對我們這個養育著十幾億人口的農業大國來講，化肥的重要性是不言而喻的，因此煤制合成氨的工業發展帶來的經濟效益將成為社會發展的又一大經濟支柱。因煤制合成氨的經濟效益可觀，所以煤制合成氨的工業制作方法獲得了快速的發展。在煤制合成氨的工業生產過程中，煤是最基本的原材料，經過低溫甲醇洗技術處理，在整個化學反應過程中通過不同階段的反應最后得出苯胺、硝酸、化肥等不同原料。在整個過程中大概可以分四步完成，首先要對煤進行氣化，然后要將氣化的一氧化碳進行轉化，接著對轉化的氣體進行低溫甲醇洗技術處理，完成最后氨的合成。通過低溫甲醇洗技術的應用，有效減少了熱氣兌換過程中設備的消耗，促進生產、提高效率。

2.3 煤制甲醇的應用

在社會發展的過程中，甲醇的應用范圍較廣，特別是在化工領域將是一種不可多得的工業生產原料。通過對煤的低溫甲醇洗技術處理，在整個化學反應過程中，通過對煤的氣化、一氧化碳的轉化及低溫甲醇洗出，然后合成甲醇，同時在不同階段的化學反應中還會有不同化工原料的產生，如二甲醚、乙烯、乙酸等。

2.4 其他煤化工領域的應用

除上述3種領域應用外，其他煤化工領域也相應地使用了低溫甲醇洗技術。因甲醇與酸性氣體之間擁有對應的吻合性，所以在整個低溫甲醇洗技術過程中可以將酸性氣體徹底吸附，從而在煤化工領域中被廣泛使用。例如，通過低溫甲醇洗技術可以制造出乙二醇等不同化工原料。特別強調的是，在乙二醇的生產過程中，對硫的含量要求相對來講比較高，所以對控制硫出口設備的選用要恰當，以便保證乙二醇的生產順利進行。在整個乙二醇生產過程中低溫甲醇洗技術的運用，以最大限度地吸附酸氣體，為乙二醇的高純度打下基礎。

3 結語

低溫甲醇洗技術是目前流行且應用范圍較廣的工業技術，通過低溫環境，甲醇對酸性氣體進行有效吸收，在煤化工生產過程中是無可替代的化工技術，同時有效地節約了能源資源，符合我國可持續發展戰略的要求，由此低溫甲醇洗技術將在以后的煤化工領域得到更好的發展。

參考文獻

[1]趙鵬飛，李水弟，王立志.低溫甲醇洗技術及其在煤化工中的應用[J].化工進展，2012，（11）：2442-2448.

[2]楊震東，章華勇，金力強，等.分流式低溫甲醇洗技術[J].氮肥技術，2015，（2）：4-9，17.

（作者單位：1.安徽理工大學化學工程學院；2.霍邱縣陳埠職業高級中學）