低溫甲醇洗技術(shù)及其在煤化工中的應(yīng)用

時(shí)紅麗

摘 要：隨著社會(huì)發(fā)展，技術(shù)不斷進(jìn)步，社會(huì)對(duì)能源依賴程度變得越來(lái)越高。而煤化工是一種能源生產(chǎn)轉(zhuǎn)化技術(shù)，該技術(shù)對(duì)生產(chǎn)與發(fā)展具有很大影響。研究低溫甲醇洗技術(shù)有助于幫助我們通過(guò)研究提高技術(shù)應(yīng)用效率，提高產(chǎn)能。本文重在闡述低溫甲醇洗技術(shù)及其在煤化工中的應(yīng)用，將會(huì)就所存在的生產(chǎn)問(wèn)題提出個(gè)人一些建議。

關(guān)鍵詞：低溫甲醇洗技術(shù);煤化工;產(chǎn)能;分析

1 低溫甲醇洗技術(shù)原理與特征

低溫甲醇洗技術(shù)自被發(fā)明就被應(yīng)用到能源生產(chǎn)當(dāng)中，該技術(shù)歸根結(jié)底是一種吸附性效應(yīng)技術(shù)，主要是通過(guò)利用低溫甲醇作為主要吸附劑，將生產(chǎn)過(guò)后的酸性氣體進(jìn)行回收，在這個(gè)過(guò)程中沒(méi)有產(chǎn)生任何化學(xué)反應(yīng)，因而從根本來(lái)說(shuō)就是一種物理反應(yīng)。在溫度約為零下50度的環(huán)境當(dāng)中，甲醇自身特性開(kāi)始發(fā)揮作用。此時(shí)，便可吸收大量的硫化氫氣體等，而操作人員可通過(guò)調(diào)節(jié)系統(tǒng)壓力，或者甲醇溫度來(lái)控制甲醇吸收效率，有效的降低各類物質(zhì)損失，降低各種能耗損失，尤其就是在很大程度上緩解各種石化資源短缺的情況，所以，該技術(shù)目前已經(jīng)廣泛的應(yīng)用到石化資源的生產(chǎn)當(dāng)中去，幫助人們解決資源回收難題。當(dāng)然，也可以通過(guò)閃蒸富甲醇形式，在洗滌塔中循環(huán)流動(dòng)，這樣便能達(dá)到閃蒸氣體的目的。然后在利用硫回收裝置做回收處理。所以，低溫甲醇洗技術(shù)可在很大程度上降低閃蒸汽損耗的出現(xiàn)，另外也可以提高資源回收效率[1]。低溫甲醇洗技術(shù)是一種先進(jìn)的吸附性回收技術(shù)，這種技術(shù)在很多方面都具有很多優(yōu)越性，具體的特點(diǎn)可表現(xiàn)為如下這些方面：

1.1 凈化度高

低溫甲醇洗技術(shù)是一種穿透凈化能力較強(qiáng)的技術(shù)，這種技術(shù)可以提高氣體回收效率，如：可有效的回收裝置中的酸性氣體，因此，很具有環(huán)保價(jià)值，能降低資源浪費(fèi)等的現(xiàn)象，這也是為什么這種技術(shù)能得到很多技術(shù)廠家推崇備至的原因。在這，該技術(shù)氣體的應(yīng)用效率更高效，使用價(jià)值高。

1.2 選擇性高

低溫甲醇洗技術(shù)可分為脫硫及脫碳兩部分，因而這種技術(shù)的選擇性總體來(lái)說(shuō)都是比較高的，應(yīng)用范圍也比較廣泛，同時(shí)回收所獲得的二氧化碳純度也比較高，基本上都可以滿足尿素生產(chǎn)所需要，同時(shí)還能從生產(chǎn)尾氣中回收硫磺成分。

1.3 不起泡

眾所周知，起泡反應(yīng)存在很多資源回收當(dāng)中，之所以，會(huì)導(dǎo)致這種情況出現(xiàn)很大程度是由于物質(zhì)起了化學(xué)反應(yīng)而造成的。但是低溫甲醇技術(shù)卻并不會(huì)引起化學(xué)反應(yīng)，因?yàn)樵摷夹g(shù)就是一種物理性反應(yīng)，因而，利用該技術(shù)在吸收回收氣體的過(guò)程中，溶液并不會(huì)引起任何的激烈物資反應(yīng)，所以，在整個(gè)過(guò)程中都不會(huì)產(chǎn)生任何的氣泡，因此總體來(lái)說(shuō)低溫甲醇洗技術(shù)是具有了優(yōu)異的良好的應(yīng)用性，即便是處于熱環(huán)境下進(jìn)行回收同樣也是十分的穩(wěn)定的。該技術(shù)具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，對(duì)物質(zhì)不會(huì)帶來(lái)任何的影響，更不會(huì)帶來(lái)任何的不利反應(yīng)出現(xiàn)。

1.4 損耗與操作費(fèi)用低

甲醇來(lái)源充足，價(jià)格比較便宜，甲醇溶液穩(wěn)定性較強(qiáng)，因而在低溫環(huán)境下依舊可以正常進(jìn)行物理反應(yīng)，可以進(jìn)行再生富甲醇生產(chǎn)，這樣也就為冷卻氣體提供了良好的物質(zhì)基礎(chǔ)，甲醇可以再生，再生時(shí)熱量消耗小，動(dòng)力消耗低，同時(shí)這也大大的節(jié)省了溶劑的循環(huán)量，從總體上而言，這一種操作費(fèi)用總得而言還是比較的低一點(diǎn)的，所以，也就能夠滿足現(xiàn)代加工企業(yè)生產(chǎn)之所需。低溫甲醇洗是一種技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的氣體凈化工藝，但對(duì)設(shè)備要求嚴(yán)格，適合于大型裝置采用。

1.5 缺陷

甲醇毒性大，易燃、易爆、易中毒。誤飲了甲醇輕者損壞視覺(jué)系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng);重者可致死人命。甲醇在空氣中的允許濃度為50mg/m3;由于甲醇洗是在低溫高壓下進(jìn)行，對(duì)設(shè)備材質(zhì)的要求較高;由于甲醇洗的特性和工藝特點(diǎn)，對(duì)動(dòng)靜密封點(diǎn)的要求高，不得泄漏。

2 低溫甲醇洗技術(shù)在煤化工中的應(yīng)用探討（以煤制甲醇林德低溫甲醇洗工藝探討）

2.1 煤制甲醇前景

隨著當(dāng)前國(guó)家石油價(jià)格一路攀升，節(jié)節(jié)增高，由此，這也大大的增加了二甲醚和甲醇等的生產(chǎn)合成成本，在這樣的情況下，如果不加強(qiáng)技術(shù)研究，降低各種生產(chǎn)所需成本，那么必然就會(huì)影響到整個(gè)行業(yè)的發(fā)展，關(guān)于這點(diǎn)我們?cè)缫褜乙?jiàn)不鮮，而且，這也直接導(dǎo)致致煤制的甲醇因此獲得人們廣泛利用，該技術(shù)也因此獲得了十分大的發(fā)展。值得一提的就是，煤制甲醇的制造工藝對(duì)技術(shù)要求較高，制作操作流程也比較的繁瑣復(fù)雜，同時(shí)更需要經(jīng)過(guò)很多不同的化學(xué)制作及反應(yīng)步驟來(lái)實(shí)現(xiàn)。首先，煤炭必須要經(jīng)過(guò)煤氣化、一氧化碳變換、低溫甲醇洗，然后，再經(jīng)過(guò)甲醇合成等之后，才能合成甲醇，最后再將成品（甲醇）進(jìn)行再加工，然后便可獲取乙酸、二甲醚、乙烯等這些不同工業(yè)生產(chǎn)原料。

2.2 低溫甲醇洗生產(chǎn)任務(wù)

低溫甲醇洗工段接收上游變換工段變換氣，將其中的酸性氣體硫化氫和硫化物全部脫除，將多余的二氧化脫除后滿足下游合成工段需求產(chǎn)出合格凈化氣來(lái)生產(chǎn)甲醇，同時(shí)副產(chǎn)高純度二氧化碳產(chǎn)品氣和大于30%濃度的克勞斯酸性氣。

2.3 工藝流程

2.3.1 主工藝氣

原料氣需被冷卻降溫，并在噴淋甲醇的作用在水分離灌中將水分離，液相送后續(xù)水分離塔處理，工藝氣進(jìn)入吸收塔，通過(guò)塔盤(pán)上的浮閥與甲醇逐斷接觸后，最終通過(guò)循環(huán)甲醇量與冷量的控制，達(dá)到合適的氫碳比回收冷量后，通過(guò)合成氣大閥送到下游甲醇合成裝置。吸收是放熱過(guò)程，所以采用分段洗滌塔，利用后續(xù)閃蒸的冷量和激冷器補(bǔ)給的冷量，再降溫再去吸收來(lái)提高整體吸收率。

2.3.2 甲醇循環(huán)再生

貧甲醇為了達(dá)到相應(yīng)的溫度和壓力，通過(guò)貧甲醇泵加壓后，逐一經(jīng)過(guò)水冷器，富甲醇解析高位能冷量換熱后達(dá)零下56℃左右進(jìn)入洗滌塔上段，通過(guò)換熱器降溫后再進(jìn)入第二段進(jìn)行吸收，后又經(jīng)過(guò)冷損補(bǔ)充激冷器與換熱器降溫后再進(jìn)入第三段進(jìn)行吸收，本段吸收了大量的二氧化碳的富甲醇被抽出一部分進(jìn)入最下層參與硫化氫的吸收，硫化氫在甲醇中溶解度極大，操作上保證硫化氫在下層全被吸收;吸收了二氧化碳和硫化氫的富甲醇開(kāi)始逐一進(jìn)行解析循環(huán)再生利用過(guò)程。首先三段吸收了二氧化碳富甲醇進(jìn)行中壓閃蒸回收一氧化碳和氫氣，循環(huán)氣壓縮機(jī)進(jìn)行回收利用，并且作為再吸收劑將后續(xù)閃蒸出來(lái)的硫化氫吸收，也是二氧化碳產(chǎn)品氣的洗滌和進(jìn)料，產(chǎn)生濃度高于90%的二氧化碳產(chǎn)品氣。逐級(jí)閃蒸，低壓閃蒸，將更多的二氧化碳閃蒸出去，相對(duì)于提濃硫化氫，并且運(yùn)用復(fù)合塔，上塔減壓閃蒸，下塔氮?dú)鈿馓?，完成硫化氫的濃縮，和增加熱塔141T106/206;這樣剩下難解析的硫化氫，采用熱再生法，用0.46MPa等級(jí)的蒸汽經(jīng)再沸器把甲醇加熱，與富甲醇傳質(zhì)傳熱，將硫化氫解析出來(lái)，甲醇凝下來(lái)，冷卻換熱送入貧甲醇灌，完成著循環(huán)生產(chǎn)。硫化氫經(jīng)冷卻換熱回收甲醇后達(dá)30%以上濃度送硫回收單元處理?？紤]系統(tǒng)尾氣排放指標(biāo)，設(shè)立尾氣洗滌塔和系統(tǒng)水分離塔循環(huán)利用，產(chǎn)生廢水送公用工程處理。

低溫甲醇洗整個(gè)工藝巧妙的利用了潛熱、高位能冷量，冷損補(bǔ)充，將冷量運(yùn)用分配最合理，循環(huán)甲醇量就能達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

2.4 影響吸收操作的因素

氣流速度的影響：氣體吸收是一個(gè)氣液兩相間進(jìn)行擴(kuò)散的傳質(zhì)過(guò)程。氣流速度會(huì)直接影響該傳質(zhì)過(guò)程;噴淋密度的影響：噴淋密度過(guò)大，會(huì)使吸收液溶質(zhì)效率降低，過(guò)小則不能保證氣體被吸收后的純度;溫度的影響：降低溫度，可提高氣體的吸收程度;壓力的影響：因?yàn)闅怏w吸收是由氣相到液相的單相傳質(zhì)過(guò)程，所以提高系統(tǒng)壓力對(duì)吸收是有利的;吸收濃度的影響：吸收劑中所含吸收質(zhì)的濃度越低，在相同的氣體濃度下，吸收的氣體越多。

3 結(jié)語(yǔ)

低溫甲醇洗技術(shù)是一種先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)，這種技術(shù)目前成為提高化工原料生產(chǎn)效率的一種技術(shù)，廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域，尤其在煤化工領(lǐng)域更具有不可缺少的用途，截止目前為止，該技術(shù)在多個(gè)不同領(lǐng)域當(dāng)中已經(jīng)發(fā)揮出巨大作用，特別是可有效降低各種生產(chǎn)成本，減少對(duì)設(shè)備侵蝕、損害，減少神損耗，當(dāng)然，該技術(shù)在運(yùn)用過(guò)程方面還存在諸多問(wèn)題，其中最大問(wèn)題是技術(shù)引進(jìn)，設(shè)備引進(jìn)問(wèn)題，這一方面均需要不斷的投入大量的資金，同時(shí)也需要投入大量的人力進(jìn)行開(kāi)發(fā)，這都是當(dāng)前技術(shù)我們需要解決的問(wèn)題之一。

參考文獻(xiàn)：

[1]葉梅.低溫甲醇洗技術(shù)及其在煤化工中的應(yīng)用探析[J].百科論壇電子雜志，2019（08）：301.