煤制甲醇裝置酸性氣體脫除工藝技術的選擇分析

徐龍軍

（延安能源化工有限責任公司，陜西延安 727501）

煤制甲醇裝置酸性氣體脫除工藝技術的選擇分析

徐龍軍

（延安能源化工有限責任公司，陜西延安 727501）

社會經濟的發展帶動著對各種原料、能源的需求量迅速增長，甲醇作為我國工業建設的重要原料，對其的需求也是與日俱增。利用煤氣化生產甲醇早已成為工業中補充甲醇的重要來源，但這個工藝卻并不完美。在這個過程中，如果不能夠有效控制酸性氣體則會嚴重影響到甲醇的純度，影響甲醇的質量。為此，主要對幾種常見的煤制甲醇裝置酸性氣體脫除工藝進行分析、比較與論證，以選擇更好的方案。

煤質甲醇裝置；酸性氣體；脫除工藝

Abstract：The development of social economy has led to the rapid growth of demand for various raw materials and energy.As an important raw material for industrial construction in China，the demand for methanol is also increasing.The use of coal gasification to produce methanol has long been an important source of supplemental methanol in the industry，but this process is not perfect.In this process，if you can not effectively control the acid gas will seriously affect the purity of methanol，affecting the quality of methanol.To this end，this article mainly on several common coal-based methanol plant acid gas removal process analysis，comparison and demonstration to select a better program.

Key words：coal quality methanol plant；acid gas；removal process

1 低溫甲醇洗工藝與NHD工藝

利用硫化氫及其他硫化物和二氧化碳等雜質在處于高壓、低溫環境下，能夠在極性溶劑——甲醇中輕松溶解，是低溫甲醇洗工藝的基本技術原理，并且這些雜質在減壓的情況下也可以很好地從溶劑中分離開來，以更好地實現溶劑的循環利用。根據相關研究表明，在對原料氣進行凈化的過程中，世界范圍內的合成氨與甲醇的生產廠家都成功運用此項技術。自從這項技術誕生以來，上海的焦化公司的甲醇廠成功實現脫硫脫碳等脫除雜質目的之后，就逐漸在各大廠家廣泛運用起來，以滿足市場上對甲醇及合成氨的需求。

NHD工藝即通常所說的聚乙二醇二甲醚工藝，這項工藝誕生于南京化工研究院所，用于高效凈化氣體的工藝，這項工藝的工作原理過程屬于物理吸收，相比低溫甲醇洗工藝，更在甲醇廠和小氮肥廠取得了良好的發展。NHD工藝技術的運作過程是通過聚乙二醇二甲醚溶液和相應的其他添加劑，經過一定比例混合之后，實現對二氧化碳和硫化氫等氣體的吸收，也是一種很好的脫硫脫氫方法。但是，這項工藝對硫化氫的吸收卻是有限的，而且對有機硫的吸收也有限度，如果需要達到特定的效果還需要配以其他的輔助裝置。

2 低溫甲醇洗工藝技術工作原理

低溫甲醇洗工藝技術的工作原理為：在上游工序輸送的原料氣中，首先需要通過洗氨塔，經過滿足一定條件的鍋爐反應之后，將氮化物洗至一定標準以下，然后再向洗氨塔中少量噴入甲醇，然后進行冷卻，以分離出水和甲醇[1]。然后使原料氣輸入甲醇洗滌塔中，上下塔分開操作，在上塔處進行脫除二氧化碳，下塔處脫除硫化氫與有機硫，在出塔后的氣體中，需將其中的二氧化碳含量降低，并且將其中硫含量降低到要求之后，才可進行下面的工序。當原料氣經過熱再生塔之后，需在洗滌塔里面實現脫除二氧化碳的操作，并在一定溶解熱的影響下，從洗滌塔中分離出兩股溶液，以實現冷卻甲醇和氨，并實現降溫目的。在洗滌塔下塔部分，大部分甲醇溶液得以冷卻后，將其送入閃蒸分離器中，甲醇溶液冷卻后，將大部分溶液送入閃蒸分離器中實現降壓閃蒸，剩下的小部分進行回流操作。再將流出的液體冷卻之后，將其送進第二閃蒸分離器中，完成降壓及閃蒸的過程。在這個過程中，為了減少溶液中的含氫量，需在完成第一閃蒸分離與第二閃蒸分離過程后，將兩者送出的氣體送入至循環氣壓縮機中，實現加壓冷卻之后，再與原料氣混合，以降低能耗。甲醇中殘余的二氧化碳和硫化氫通過熱再生塔再沸器進行熱再生，將混合器經過多級操作之后，最終輸出貧甲醇液，實現循環利用。

3 NHD 工藝流程

在NHD工藝流程中，需要在40℃時將來自上游的原料氣進入NHD脫硫塔的底部，并將其與脫硫溶液混合均勻，達到完全接觸的目的，以實現少量的二氧化碳脫除。在分離器與除沫器的共同作用下，可以達到脫除氣體中液體的含量，并將處理之后的氣體送入下一道工序。

此時，高壓閃蒸器在對富液進行閃蒸過程以達到減壓目的之后，就需要再與再生氣進行均勻混合，然后將其送入到精脫硫裝置中。在完成蒸氣過程之后，在換熱器中將出來的溶液進行減壓操作之后，送入至低壓閃蒸器中。再生塔接收從低壓閃蒸器出來的溶液。再生塔分為上下兩段，上段是回流段部分，下段是解析氣體段部分。并在再生塔的低端安置再沸器，以實現脫除二氧化碳以及含硫化物等各種酸性氣體的目的。將貧液進行冷卻加壓之后，送至脫硫塔的頂部，并將再生塔頂部抵押閃蒸汽與再生氣經過冷卻處理后，傳輸到送硫回收裝置進行處理。

4 兩種工藝的比較

在比較兩種技術的先進性與運行費用這兩個方面后，發現低溫甲醇洗工藝明顯是優于NHD工藝的。但在其他方面比較如下：在吸收能力方面，低溫甲醇洗占優。而且低溫甲醇洗工藝具有較高的凈化度，在所需的溶劑方面具有較好的選擇性以及價格低廉的特點。NHD雖然在技術上采用了比較先進的工藝過程，操作過程也相對簡單，但是其缺點就體現在操作過程需要花費較高。

5 結束語

結合幾個方面的考慮，在對于大型的煤制甲醇裝置工廠中，采用低溫甲醇洗工藝可實現更好的收益。雖然相比NHD工藝，其需要更好的前期投資，但考慮長期利益的實現下，卻仍然占有優勢。在長期的工作過程中，低溫甲醇洗工藝需要的溶劑無需經常購買，實現的廢液可以達到完全回收，并且溶劑損耗較少，在這個方面的考慮下，低溫甲醇洗在投資、運行費用、環保型以及技術可靠性方面都具有較好的優勢。

[1] 劉尚享.煤制甲醇裝置酸性氣體脫除工藝技術的選擇[J].天津化工，2011，（1）：44-45.

Selection and Analysis of Acid Gas Removal Technology in Coal Methanol Plant

Xu Long-jun

TQ223.121

A

1003–6490（2017）09–0019–01

2017–06–12

徐龍軍（1978—），男，陜西延安人，工程師，主要從事安全管理。