對于低溫甲醇洗凈化工藝技術應用的相關思考

馬杰 王雯雯 吳琳瑜

摘 要：低溫甲醇洗這一項工藝技術的主要作用為節(jié)能環(huán)保。當下國內外對于該技術的應用普遍為煤炭的脫硫、天然氣的凈化等。眾所周知，煤和天然氣在燃燒的過程中勢必會形成二氧化碳，但是，除此之外，開采出不久的煤和天然氣本身還具有一些其他化學物質，例如說硫元素，在燃燒的作用下便會形成二氧化硫等有害氣體，對環(huán)境造成嚴重危害。所以必須對開采不久的煤、天然氣、石油等進行脫硫處理，但是這項工作具有一定的復雜性，如今也是人們所關注的一大難題。低溫甲醇洗作為技能凈化技術的一種，得到了國內外的廣泛應用。本文對低溫甲醇洗凈化工藝技術應用進行分析，提出相關建議，以期對相關人員提供借鑒。

關鍵詞：低溫甲醇洗;凈化工藝;應用

低溫甲醇洗工藝技術是德國的林德公司和魯奇公司使用物理技術聯(lián)合研發(fā)的一種凈化酸性氣體的工藝，在-60℃的低溫環(huán)境下，低溫甲醇洗工藝技術通過對甲醇的使用溶解酸性氣體，在實施過程中漸漸將原材料中的H2S、CO2等有機雜質進行洗垢。在實際應用方面，低溫甲醇洗工藝技術被廣泛應用于將渣油和煤作為原料的相符裝置。除此之外，低溫甲醇洗工藝技術在合成甲醇、工業(yè)制氫等多種工藝凈化裝置中同樣應用廣泛，得到了越來越多的人們的認可。目前，世界范圍內已經具有很多大型和中型的工業(yè)化裝置的酸性氣體都開始使用低溫甲醇洗工藝技術。低溫甲醇洗工藝技術不僅能夠為各國發(fā)展減少很多阻礙，同時也利于滿足各國節(jié)能減排的需求。本文對低溫甲醇洗凈化工藝技術的應用進行分析。

1 基本概述

1.1 簡要介紹

低溫甲醇洗工藝技術主要的針對點是酸性氣體，例如我們日常生活中常見的二氧化碳氣體以及工廠中常見的毒性氣體硫化氫。低溫甲醇洗工藝技術是一種將酸性氣體溶解的技術，在煤及天然氣的脫硫處理中應用較為廣泛，主要依托于甲醇可以有效溶解酸性氣體的性質。但是低溫甲醇洗工藝技術不單單只具有這一功能，它也可以被應用于合成甲醇中。林德公司和魯奇公司最早提出了該項工藝，因為世界各國都重視石油、天然氣等重工業(yè)的發(fā)展，在這一趨勢下，該項技術也被廣泛應用于各國，促進了各國的發(fā)展。[1]

其實無論是二氧化碳還是H2S，都屬于雜質氣體，兩者不利于工業(yè)的建設和發(fā)展，還會對環(huán)境及人類的生命健康安全造成嚴重威脅。所以如今世界各國都紛紛將這一技術應用于脫硫、脫碳處理中，加強環(huán)保建設。

1.2 主要原理

低溫甲醇洗工藝技術屬于一種物理方法，它同化學作用關系不大。該項技術的最大特點為對于低溫環(huán)境下甲醇特點的利用，使其能夠達到吸收的目的。實現(xiàn)了分離雜質功能后，余留下的物質并不會被浪費掉，而是繼續(xù)開展后續(xù)的工作，將雜質氣體從甲醇中被充分釋放。整個環(huán)節(jié)的要點便是吸收氣體，與任何化學作用都毫無關聯(lián)。[2]

1.3 詳細流程

開采不久的原油、煤、天然氣等物質中具有碳元素和硫元素等相關雜質因素，除此之外，其中還含有氨，同二氧化碳相同，氨氣同樣會對環(huán)境及人的安全造成嚴重威脅。所以除氨也是低溫甲醇洗工藝技術的一大應用。但是因為氨所具有的特點，去除它需要在除碳和除硫之前進行，使原料能夠被傳送到特有的除氨裝置之中，之后再進行一系列操作，直到全部的氨氣都被消除為止。無論是脫硫，還是脫碳，抑或是清除硫元素，以上都在同一過程進行。使脫氨的原材料能夠被傳送到特有的裝置中，對其進行有序清除，除氨并不能很快就完成，它需要一定的過程和時間，完全吸收原材料中的二氧化碳和硫化氫。[3]這一過程中，本來的冷處理方法已經開始漸漸轉變?yōu)槔涮幚砗蜔崽幚斫换ナ褂谩Ｔ诨厥蘸屠糜行怏w方面，甲醇完全吸收具有毒性的氣體，不過在吸收過程中可能會將一些其他不具有毒性的氣體同時吸收，這就需要回收和利用氣體工作的展開。對甲醇進行減壓處理，使其能夠排除所吸收氣體，之后回收氣體，甲醇同時進行回收，該過程不僅減少了不必要的浪費，更提高了回收使用率。

2 低溫甲醇洗工藝流程

本文將對低溫甲醇洗工藝流程進行詳細概述，主要分為以下幾個環(huán)節(jié)：第一，在管道的幫助下將原料氣傳輸至換熱位置，將原料氣放入其中，換熱結束后使用氮氣達到降溫的效果，注意應將溫度調節(jié)至8℃到12℃之間。第二，開展脫硫、脫氫處理，使其脫離原料氣，也就是在吸收塔下方使原料氣吸入至預洗段，將原料氣中的有害氣體有效清除，其中吸收塔被劃分為兩段，每段對于氣體的清除作用也不盡相同，在這兩段的作用下，能夠有效達到清除有害氣體的目的。第三，脫碳處理中的脫二氧化碳處理，在吸收塔的處理作用下，已經脫離了硫化氫等有害氣體，將這些氣體放置于二氧化碳吸收塔中，在洗滌的作用下洗出二氧化碳。結束后從吸收塔中送出凈化后的氣體。第四，再生有效氣體，在兩組洗換塔的作用下達到凈化氣體的目標，在管道的幫助下將氣體放置于冷卻器中，待冷卻完成后將氣體放置于閃蒸塔中，為回收一些二氧化碳和氮氣提供了捷徑。第五，使用該工藝處理有效氣，甲醇對純凈有效氣進行吸收，并將其輸送至后工段，再次吸收甲醇中的具有的少量其他氣體有效氣，使其在尾氣塔排除，達到洗滌效果。[4]第六，甲醇的再利用處理，加熱從解吸塔出來的甲醇，使其可以有效排出吸入的酸性氣體，之后將其放置回吸收塔達到再利用效果。第七，甲醇的凈化，將其放置于蒸餾塔，進行蒸餾分離處理，再將其拿出放入至熱再生塔。

3 其他領域的應用

3.1 煤制天然氣

天然氣是我國資源的重要組成部分，對于經濟的發(fā)展及社會的進步意義明顯。但是在發(fā)展的進程中，因為對天然氣需求的不斷增加，致使該資源匱乏，所以應確保天然氣的應用狀況，當下人們也加強了對煤制天然氣的重視，對于煤炭行業(yè)的一些研究，使其能夠達到凈化氣體的效果，進行氣化處理，最后在低溫甲醇洗工藝技術的幫助下融合天然氣。[5]

3.2 煤制甲醇

甲醇對于發(fā)展來說至關重要，對于甲醇的有效利用可使其合成甲醚和乙烯，隨著科學技術的不斷發(fā)展，煤制甲醇的應用也愈發(fā)廣泛。使用氣化煤炭的方法，將已經轉化為一氧化碳的煤炭實現(xiàn)洗換，在低溫甲醇洗工藝技術的輔助下，煤炭可以從固態(tài)資源轉變?yōu)榧状?，作為化工原料投入至實際應用中。

3.3 用作催化劑

硫元素對催化劑的形成具有較大的影響，兩者關系密切，還可以促進催化作用。在實際生產作業(yè)中，無法離開催化劑的使用，假如催化劑不具備有效性，那么則會帶來巨大的損失。將具有硫元素的物質放入其中，能夠為工程的順利展開提供保障，而使用低溫甲醇洗工藝技術能夠分離物質中的硫元素，并將其作為有效催化劑投入到實際應用之中，效果明顯。

3.4 煤合成肥料

即使我國現(xiàn)在的發(fā)展重心放在第三產業(yè)上，但不可否認農業(yè)對于我國的重要性。隨著社會的進步和科技的發(fā)展，現(xiàn)如今農業(yè)的發(fā)展也具有科技化、機械化的特點，例如對于肥料的應用，我國的肥料不再局限于屈指可數(shù)的幾種類型，目前具有多樣性。其中肥料之所以對作物的生長具有巨大的作用，其中一個主要原因便是肥料中含有氨，在生產化肥的過程中離不開對于氨的應用。在煤化工中，借助低溫甲醇洗工藝實施凈化，便會生成氨。所以，低溫甲醇洗工藝技術有利于農業(yè)的發(fā)展。

4 結語

低溫甲醇洗工藝技術最早于國外引進，在我國眾多研究人員的不斷完善下，這項技術不再局限于幾種應用，而是應用范圍更為廣泛，例如煤制天然氣和煤制甲醇等。近些年來，由于該項技術的高效性和合理性，人們也對其更加重視和認可，這項技術被應用于我國的工業(yè)發(fā)展之中。對于該項技術的應用也表明人們環(huán)保意識的增強。

參考文獻：

[1]申玉梅.低溫甲醇洗氣體凈化工藝的應用[J].化肥設計， 2019，57（6）：48-50.

[2]王紅亮，張永鋒.低溫甲醇洗凈化工藝技術進展及應用概況[J].中國化工貿易，2019，11（9）：94.

[3]谷海強.低溫甲醇洗凈化工藝的影響因素分析[J].建筑工程技術與設計，2019（4）：400.

[4]蒲曉艷，種瑋，常月.低溫甲醇洗凈化工藝技術進展及應用概況[J].化工管理，2018（27）.

[5]仇靜昕，譚延澤，寧超.淺談低溫甲醇洗技術在天然氣凈化過程中的應用[J].化工管理，2018（11）：79.