低溫甲醇洗技術(shù)及其在煤化工中的應(yīng)用

李坤臚

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)及科技的突飛猛進(jìn)，在工業(yè)領(lǐng)域范圍內(nèi)煤化工得到了廣泛的應(yīng)用。在煤化工的整個(gè)生產(chǎn)過程中，低溫甲醇洗技術(shù)是一種行之有效的、關(guān)于氣體凈化生產(chǎn)方式的新型技術(shù)。在工業(yè)生產(chǎn)過程中，低溫甲醇洗技術(shù)的應(yīng)用起到了良好的環(huán)保作用，與此同時(shí)兼具較強(qiáng)的安全性、經(jīng)濟(jì)性、技術(shù)性等多種優(yōu)點(diǎn)，所以在煤化工中得到普遍應(yīng)用。筆者針對(duì)低溫甲醇技術(shù)的工作原理及應(yīng)用領(lǐng)域做出簡(jiǎn)要分析，以便使低溫甲醇洗技術(shù)在煤化工中得到更好的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：低溫甲醇洗技術(shù)；煤化工；應(yīng)用研究

0 引言

對(duì)于煤化工而言，低溫甲醇洗技術(shù)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(jìn)作用。同時(shí)，還與我國(guó)的可持續(xù)發(fā)展策略遙相呼應(yīng)，極大程度地解決了我國(guó)能源資源緊缺的現(xiàn)狀，所以低溫甲醇洗技術(shù)在煤化工中的應(yīng)用前景廣闊。對(duì)煤化工而言，極大地提高了低溫甲醇洗技術(shù)的應(yīng)用范圍，并明確掌握其在煤化工過程中的各項(xiàng)應(yīng)用，不但促進(jìn)了低溫甲醇洗技術(shù)的發(fā)展，而且更大程度地滿足了社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。

1 低溫甲醇洗技術(shù)的原理及工藝流程

1.1 低溫甲醇洗技術(shù)的原理

在煤化工過程中有一項(xiàng)重要裝置，是用來去除變換氣中酸性雜質(zhì)的凈化裝置設(shè)備。在整個(gè)凈化裝置的物理反映過程中，作為吸收劑吸收酸性雜質(zhì)的物質(zhì)就是低溫甲醇洗技術(shù)。所謂低溫甲醇洗技術(shù)就要在低溫環(huán)境中進(jìn)行，其溫度范圍控制在-50℃左右。低溫甲醇洗技術(shù)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(jìn)行調(diào)控，即人為調(diào)整操作過程的壓力、溫度等因素就可以對(duì)吸收速度進(jìn)行控制。在整個(gè)物理反應(yīng)過程中可以自行產(chǎn)生冷卻條件，即對(duì)氮?dú)獾葰怏w及閃蒸可以產(chǎn)生相應(yīng)的富甲醇，然后再對(duì)富甲醇進(jìn)行閃蒸，由此過程產(chǎn)生了額外的冷卻條件。在循環(huán)的過程中通過對(duì)各種氣體的壓縮，進(jìn)入洗滌塔的閃蒸氣體可以再次循環(huán)利用，在一定程度上減少了資源的浪費(fèi)。在低溫甲醇洗技術(shù)的甲醇循環(huán)過程中，通過脫水塔可以自行達(dá)到水平衡，并且尾氣洗滌塔可以對(duì)甲醇進(jìn)行回收再利用，從而節(jié)約了甲醇的使用量，最后酸性氣體進(jìn)入硫回收裝置。

1.2 低溫甲醇洗技術(shù)的工藝流程

在整個(gè)煤化工反應(yīng)過程中，低溫甲醇需要進(jìn)行脫碳和脫硫兩項(xiàng)處理，其處理的空間位置為甲醇洗滌塔。在對(duì)低溫甲醇進(jìn)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(duì)其循環(huán)壓縮及相應(yīng)的加壓處理，最后閃蒸氣體進(jìn)入甲醇塔入口，以便循環(huán)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(jìn)行氣體和閃蒸，進(jìn)而產(chǎn)生二氧化碳。熱再生的完成主要靠再沸器提供的熱量進(jìn)行，而在再沸器中進(jìn)行反映提供熱量的為富硫半貧甲醇。在整個(gè)化工反應(yīng)的最后階段，硫化氫氣體進(jìn)入硫回收裝置設(shè)備，在貧甲醇泵對(duì)貧甲醇進(jìn)行加壓處理，最后流入洗滌塔。

2 低溫甲醇洗技術(shù)的應(yīng)用范圍

2.1 煤制天然氣的應(yīng)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(guān)，成為我們?nèi)粘Ｉ畋夭豢扇钡馁Y源。目前，我國(guó)對(duì)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(guó)的天然氣儲(chǔ)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(yīng)用意義深遠(yuǎn)。煤制天然氣的整個(gè)生產(chǎn)過程復(fù)雜多變，首先要將煤炭經(jīng)過加工進(jìn)行氣化，再進(jìn)行一氧化碳的轉(zhuǎn)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(yīng)器，于是煤制天然氣形成了。

2.2 煤制合成氨的應(yīng)用

氨是化肥的主要合成原料，對(duì)我們這個(gè)養(yǎng)育著十幾億人口的農(nóng)業(yè)大國(guó)來講，化肥的重要性是不言而喻的，因此煤制合成氨的工業(yè)發(fā)展帶來的經(jīng)濟(jì)效益將成為社會(huì)發(fā)展的又一大經(jīng)濟(jì)支柱。因煤制合成氨的經(jīng)濟(jì)效益可觀，所以煤制合成氨的工業(yè)制作方法獲得了快速的發(fā)展。在煤制合成氨的工業(yè)生產(chǎn)過程中，煤是最基本的原材料，經(jīng)過低溫甲醇洗技術(shù)處理，在整個(gè)化學(xué)反應(yīng)過程中通過不同階段的反應(yīng)最后得出苯胺、硝酸、化肥等不同原料。在整個(gè)過程中大概可以分四步完成，首先要對(duì)煤進(jìn)行氣化，然后要將氣化的一氧化碳進(jìn)行轉(zhuǎn)化，接著對(duì)轉(zhuǎn)化的氣體進(jìn)行低溫甲醇洗技術(shù)處理，完成最后氨的合成。通過低溫甲醇洗技術(shù)的應(yīng)用，有效減少了熱氣兌換過程中設(shè)備的消耗，促進(jìn)生產(chǎn)、提高效率。

2.3 煤制甲醇的應(yīng)用

在社會(huì)發(fā)展的過程中，甲醇的應(yīng)用范圍較廣，特別是在化工領(lǐng)域?qū)⑹且环N不可多得的工業(yè)生產(chǎn)原料。通過對(duì)煤的低溫甲醇洗技術(shù)處理，在整個(gè)化學(xué)反應(yīng)過程中，通過對(duì)煤的氣化、一氧化碳的轉(zhuǎn)化及低溫甲醇洗出，然后合成甲醇，同時(shí)在不同階段的化學(xué)反應(yīng)中還會(huì)有不同化工原料的產(chǎn)生，如二甲醚、乙烯、乙酸等。

2.4 其他煤化工領(lǐng)域的應(yīng)用

除上述3種領(lǐng)域應(yīng)用外，其他煤化工領(lǐng)域也相應(yīng)地使用了低溫甲醇洗技術(shù)。因甲醇與酸性氣體之間擁有對(duì)應(yīng)的吻合性，所以在整個(gè)低溫甲醇洗技術(shù)過程中可以將酸性氣體徹底吸附，從而在煤化工領(lǐng)域中被廣泛使用。例如，通過低溫甲醇洗技術(shù)可以制造出乙二醇等不同化工原料。特別強(qiáng)調(diào)的是，在乙二醇的生產(chǎn)過程中，對(duì)硫的含量要求相對(duì)來講比較高，所以對(duì)控制硫出口設(shè)備的選用要恰當(dāng)，以便保證乙二醇的生產(chǎn)順利進(jìn)行。在整個(gè)乙二醇生產(chǎn)過程中低溫甲醇洗技術(shù)的運(yùn)用，以最大限度地吸附酸氣體，為乙二醇的高純度打下基礎(chǔ)。

3 結(jié)語

低溫甲醇洗技術(shù)是目前流行且應(yīng)用范圍較廣的工業(yè)技術(shù)，通過低溫環(huán)境，甲醇對(duì)酸性氣體進(jìn)行有效吸收，在煤化工生產(chǎn)過程中是無可替代的化工技術(shù)，同時(shí)有效地節(jié)約了能源資源，符合我國(guó)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的要求，由此低溫甲醇洗技術(shù)將在以后的煤化工領(lǐng)域得到更好的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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

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

（作者單位：1.安徽理工大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院；2.霍邱縣陳埠職業(yè)高級(jí)中學(xué)）