低溫甲醇洗技術在化工中的應用

馬鋒

【摘 ?要】近年來，隨著不可再生能源的消耗量不斷增加，燃煤資源已受到社會的廣泛關注。將低溫甲醇洗技術應用到化工中，可以有效地回收和再利用部分能源，一定程度上減少化工在生產中的損耗，這樣就可以緩解天然氣和石油資源短缺的狀況。因此，要高度重視低溫甲醇洗技術在化工中的應用。

【關鍵詞】低溫甲醇洗;化工;應用

隨著經濟的迅速發展，我國的能源短缺和環境污染問題愈加嚴重。尤其是在化工這一行業，無論制備哪一種氣體，都難免會產生一定的雜質，進而對環境造成污染破壞。為了解決這一問題，很多化工企業都采用了低溫甲醇洗技。低溫甲醇洗技術雖然具有諸多方面的優勢，但是其中仍然存在諸多問題。因此，化工企業應該積極改進，以解決低溫甲醇洗技術中存在的問題，確保這項技術在化工行業中充分發揮作用。

1低溫甲醇洗技術的原理和特點

1.1低溫甲醇洗技術的原理

在化工企業進行作業時，容易產生一些雜質氣體，為了去除其中所含的酸性氣體，需要化工企業借助一定的凈化裝置。低溫甲醇洗技術便是這一過程中被大多數化工企業采用的一種技術裝備，因為這一技術可以通過物理性反應成為酸性氣體的吸收劑，進而達到凈化氣體的目的。具體而言，低溫甲醇洗技術在進行氣體凈化時主要會經歷以下三個階段：第一，需要確保低溫甲醇洗技術的工作環境為-50℃左右，這是低溫甲醇洗技術充分發揮作用的一大基礎條件，能夠使甲醇在這一環境下大量吸收并溶解二氧化碳、羰基硫以及硫化氫等酸性氣體。甲醇對酸性氣體吸收的程度并非一成不變的，它可以在吸收的過程中通過對溫度解壓力進行調整來控制酸性氣體吸收的程度;第二，通過氮氣閃蒸，能夠幫助富甲醇實現再生，而富甲醇又能夠進一步在反應的過程中提供更多的冷卻條件，使氣體凈化的環境條件得以優化。另外。氮氣等氣體在進行完閃蒸之后，能夠被循環壓縮，進而能夠進入洗滌再次循環，確保了低溫甲醇洗技術的高效作業，同時也最大限度地降低了能耗損量;第三，甲醇在循環的過程中會經過脫水塔，這一步驟能夠維持甲醇作業過程中的水平衡。加之化工企業在生產中產生的甲醇可以通過脫水塔進行回收利用，這就在很大程度上降低了甲醇的損耗，同時確保酸性氣體在硫的回收裝置中得以回收。

1.2低溫甲醇洗技術的特點

低溫甲醇洗技術的優勢突出，特點體現在溶劑廉價、氣體吸收能力極強、凈化度高、技術成熟等方面。該技術所需的核心溶劑為低溫甲醇，較容易獲取和制備，但需要重視操作，避免甲醇泄露和中毒。甲醇吸收能力的強弱，主要取決于用量、對象總量以及溫度，一般溫度較低的情況下，甲醇吸收力較強。凈化度的分析上，已有學者在研究中發現，甲醇溶液不會在正常情況下氧化或降解，二氧化碳的脫除效果可達到10ppm以下，硫化氫的脫除效果可達到0.1ppm以下。技術成熟性方面，現有技術滿足溶液多次使用要求，所需設備可在多個國家進行生產、制造。值得注意的是，我國尚不具備完整生產設備的能力，進口依賴性高，也增加了工藝應用的成本。

2低溫甲醇洗的工藝流程

2.1原料冷卻

原料在進去吸收塔之前首先經過換熱器，初步降低溫度;冷卻后的原料氣從硫化氫吸收塔底部進入，先經過下塔的洗滌吸收，初步去除硫化物及其他雜質氣體，再進入上塔，進一步脫除硫化氫和羰基硫后由塔頂送出。

2.2脫碳

由硫化氫吸收塔送出的氣體進入二氧化塔吸收塔塔底，經過下塔提取和上塔精餾洗滌，脫除二氧化碳后再送出塔。

2.3有效氣熱再生

吸收硫化物和二氧化碳后的甲醇從不同位置收液槽送出，經換熱后送至閃蒸塔，除去部分二氧化碳，及其他有價值組分，如氫氣和一氧化碳，以便回收再利用。

2.4二氧化碳解吸

閃蒸后甲醇從上下兩段分別送至二氧化碳解吸塔，一步甲醇解吸得到純凈的二氧化碳氣體，送至后工段用，另一部分通過氮氣氣提法，進一步解吸出更多的二氧化碳和硫化氫氣體，再送至吸收塔再吸收，而二氧化碳和氮氣的混合氣體即為尾氣，送至尾氣洗滌塔。

2.5甲醇熱再生

由解吸塔送出的甲醇，經過換熱回收冷量后送至熱再生塔，加熱除去甲醇中殘余的酸性氣體，得到純凈的甲醇，冷卻后再送回硫化氫吸收塔。

2.6甲醇除水

經熱再生后的甲醇仍有水分殘留，所以熱再生后的甲醇部分被送往分餾塔，除去大部分水。

2.7尾氣洗滌

熱再生吸收塔中產生的尾氣，首先回收冷量，再送至洗滌塔，用脫鹽水洗尾氣中夾帶的甲醇，洗滌后的尾氣合格后排放至大氣中。

3低溫甲醇洗技術在化工中的應用

3.1煤制甲醇

隨著原油價格不斷升高，增加了二甲醚和甲醇等的生產成本，以致煤制甲醇得到了較快發展。煤制甲醇的工藝過程較為復雜，需要經過一系列化學反應步驟，首先煤炭要經過煤氣化、一氧化碳變換、低溫甲醇洗，再經過甲醇合成等才可以制取甲醇，然后再對甲醇進行深加工，可以得到乙酸、二甲醚、乙烯等化學化工原料。為了適應氣體凈化標準較高的要求，需要采用低溫甲醇洗技術進行氣體的凈化，在凈化的過程中要保持科室的溫度和壓力，同時技術人員要確保低溫甲醇洗技術始終處于有序和高效的狀態，最終使得氣體得到凈化。在運用低溫甲醇洗技術的過程中，技術人員務必要重視資源的有效利用，不可浪費資源。

3.2煤制合成氨

隨著農業的不斷發展，化肥的需求量也隨之增大。合成氨是生產化肥的主要原料，用于生產尿素、硝酸銨、磷酸銨、氯化銨化肥，此外，以氨為原料的化學品還有聚氨酯、聚酰胺纖維和丁腈橡膠等。煤制合成氣是當前合成氨生產的主要方法，通過煤炭轉換得到合成氣，再利用低溫甲醇洗技術，吸收凈化分離合成氣，為合成氨提供主要原料二氧化碳。由此可見，低溫甲醇洗技術在合成氨中的地位。

3.3煤制天然氣

天然氣的制備也可借助低溫甲醇洗技術進行。煤中含有大量的可燃物質，氣化后利用價值高，制備為天然氣有利于煤的充分燃燒和利用。我國天然氣用量較大，煤制天然氣也有助于解決資源短缺問題。工藝流程上，首先對煤進行氣化處理，選取合適的碳氫配比后，去除酸性氣體，最后將脫除后的氣體輸入甲烷反應器中制備純度較高的天然氣。該工藝下甲醇的溫度一般在零下40℃到零下50℃之間，碳氫配比可維持在2.05-2.15之間。酸性氣體脫除環節，也需要借助設備提供少量動力，實現溶液與混合氣體的充分接觸，要求反應過程中維持溫度環境的穩定。最后通過碳吸附工藝實現雜志的優化脫除，以甲烷合成設備制備天然氣。該過程中，應強調設備的密閉性，避免出現天然氣、煤氣泄漏問題，并原理明火和電源等危險源。

3.4煤制油

煤制油是以煤作為原料，首先要制成水煤漿，然后再加壓使得水煤漿進入汽化爐，這樣可以制得粗煤氣，然后再經過低溫甲醇洗裝置脫除酸性氣體，最終進入合成單元合成油品。煤制油由于采用了低溫甲醇洗技術，其制取的柴油較為清潔。

3.5化工領域的其他方面

低溫甲醇洗技術除了在上述領域的應用外，還在很多其他領域也得到了廣泛應用，同時也發揮出了顯著的作用。低溫甲醇洗技術具有強大的對超強酸性氣體的吸收能力，正因為如此使得低溫甲醇洗技術具有非常廣的應用范圍。如采用低溫甲醇洗技術可以制備煤制乙二醇草酸醋，可以為工業生產提供原料。此外，由于低溫甲醇洗技術需要的原料容易取得、價格也較為廉價，這就降低了工業生產原料的成本，提高了企業的經濟效益。

4結語

低溫甲醇洗技術在我國工業領域，尤其是化工行業得到了廣泛應用，它可以幫助形成煤制甲醇、煤制天然氣以及煤制合成氨，為推動化工行業的發展貢獻了一份力量，為解決我國的能源短缺情況提供了巨大幫助。

參考文獻：

[1]康健.低溫甲醇洗技術及其在煤化工中的應用[J].能源技術與管理，2017，42（04）：154-155.

[2]井長慧.試論低溫甲醇洗技術在煤化工中的應用策略[J].中國石油和化工標準與質量，2017，37（09）：88-89.

（作者單位：新疆慶華能源集團有限公司）