低温甲醇洗技术中酸性气体应用研究

刘都现　刘维涛

摘 要：低温甲醇洗技术是一种利用冷甲醇作为溶剂，溶解CO2、、等酸性气体的一种气体净化方法。它在我国多种生产装置中都得到了广泛的应用，如甲醇合成、工业制氢、城市煤气、天然气脱硫等装置。为了能够使低温甲醇洗技术可以更加方法且有效的应用。本文将对低温甲醇洗技术中酸性气体的应用研究这一课题进行深入的研究及分析。

关键词：低温甲醇洗技术；酸性气体；应用研究

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.06.008

0 引言

低温甲醇洗工艺是德国林德公司和鲁奇公司共同开发的采用物理系手法的一种酸性气体净化工艺，该工艺使用冷甲醇作为酸性气体吸收液。因为甲醇在-60℃左右的低温下，可以溶解酸性气体，并且将原料中的、CO2及各种有机硫等杂质分解出去。利用甲醇应用原理而推出的低温甲醇洗技术在生产装置净化方面有很大的应用效果。

国内外低温甲醇洗技术发展情况说明

国外概况。自1954年德国鲁奇公司在南非合成燃料厂建立世界上第一个工业化低温甲醇洗示范装置开始，低温甲醇洗净化装置便得到了大量的生产与运行，使得其成为净化大型合成氨装置的有效措施。鲁奇公司所推出的低温甲醇洗装置的工艺流程是：气化—脱硫—变换—脱碳，从而完成装置净化。随着科学技术的不断发展，低温甲醇洗净化装置不断完善的同时，其在工业生产中应用日益广泛。其实，鲁奇公司推出的低温甲醇洗净化装置存在一个较大问题，那就是内部无法进行甲醇制冷，甲醇制冷需要通过外部作用才能实现，这使得低温甲醇洗装置的应用不仅麻烦，而且消耗较多能量。林德公司针对鲁奇公司所制定的低温甲醇洗净化装置存在的不足，提出了改正措施，即设置出高效绕管式换热器，利用其可以进行多股物流组合换热，加快甲醇制冷效果的同时，还能降低能量的消耗。如此，酸性气体低温甲醇洗技术在国外应用越来越好[1]。

国内概况。对于低温甲醇洗技术的研究，我国是开始于20世纪70年代。当时，由中石化兰州设计院、南华集团研究院、浙江大学、上海化工研究院等单位以低温甲醇洗技术的基础理论为研究依据，对其进行了深入的分析和研究，进而取得了显著成果，使得低温甲醇洗技术在国内应用比较广泛。从近些年我国低温甲醇洗净化装置制造情况来看，多个大型重机械生产公司，能够生产出不同种类的低温甲醇洗净化装置，使其硫化氢浓缩塔、变换气吸收塔、煤气甲醇吸收塔等关键设备中具有非常重要的作用。但相对于国外来讲，我国在低温甲醇洗技术发展上还存在诸多不足，需要相关研究人员不懈努力[2]。

酸性气体低温甲醇洗技术应用

1 酸性气体低温甲醇洗技术优势

酸性气体低温甲醇洗技术具有较强的应用性，其主要的作用是去除变换气中的酸性气体成分。它是一个物理过程，用低温甲醇来作为吸收液，将温度设置在-60℃，甲醇的溶解性增强，可以溶解CO2、、等。基于此点，其具有以下优势：

（1）吸收力强。温度在-60℃时，甲醇的溶解性增强，其可以吸收溶解CO2、、。按照标准计算可以确定，在3.1MPa压力、-60℃温度条件下，甲酸溶液可以溶解160～180CO2比NHD溶液的溶解效果好很多。因此，技术的吸收力较强。

（2）选择性好。低温甲醇洗工艺应用中，对酸性气体的脱硫脱碳处理可以在两个吸收塔或一个吸收塔内进行，但CO2、的回收程度不同。所以，再利用低温甲醇洗工艺中，工作人员可以根据实际情况，合理的设置，使其充分发挥作用。

（3）净化度高。为了了解低温甲醇洗技术的净化度，相关人士对利用低温甲醇洗装置脱硫脱碳处理后的净化气中，对CO2、的体积进行了计算，确定低温甲醇洗技术的净化度较高，利用此技术来净化生产装置，可以避免甲烷化、氨合成等工序催化剂中毒现象的发生。

（4）操作费用低。甲醇溶液具有良好的化学稳定性和热稳定性，且黏度和腐蚀性小。在利用低温甲醇洗技术进行应用的过程中，其一次性投入的费用较多，但在后续应用的过程中，利用甲醇即可完成生产装置净化，无需在投入大量资金。相比较NHD工艺而言，其操作费用是较低的[3]。

2 酸性气的利用

从现状看，酸性气利用包含着硫化氢回收成硫磺、二氧化碳的液态回收。

若采用了氧化还原来脱硫，则可选取强酸性的、含有高价铁离子的反应液。经过氧化吸收了硫化氢，这种流程还包含了电解氢气。现存硫化氢可回收的氢气及硫磺仍处在探究中，有待后期的改进。氧化吸收了硫化氢，这种反应要调整最合适的压力、进气的总流速、搅拌液体的速度，它们都有着显著的反应影响。氧化液可以再生，要调控足够低的电解压力。电解阴极得到纯净的氢气，阳极得到了氧化液，可供循环利用。

制作液态的二氧化碳必备制冷机组，机组提供了有待交换的冷能。还要提供蒸汽热能，让二氧化碳可以再次汽化。二氧化碳液态回收可除去多余的冷凝水，提高回收得到的功效。回收足够的冷能，冷凝器降低了进入气流的温度。回收步骤降低了必要的供应冷能，也减小了汽化必要的蒸汽能源。经过热交换以后，液态物质被送入了汽化器，从相对角度上降低了消耗的必要蒸汽。

3 结束语

综合以上对酸性气体低温甲醇洗技术的分析，可以确定其科学、合理、有效的应用，能够有效净化生产装置，使CO2、等酸性气体有效溶解，并有效处理废气。所以，低温甲醇洗技术酸性气体具有较强的应用性，值得广泛的应用。在我国科学技术水平不断发展的情况下，相关工作人员应当一致力于低温甲醇洗技术酸性气体的研究与创新，提高其应用价值。

参考文献：

[1]张继龙，马锐.低温甲醇洗在煤气净化中的应用[J].城市建设理论研究（电子版），2015，5（28）：1439.

[2]赵鹏飞，李水弟，王立志等.低温甲醇洗技术及其在煤化工中的应用[J].化工进展，2012，31（11）：2442-2448.

[3]谭振启.分析低温甲醇洗技术在煤化工中的运用[J].黑龙江科技信息，2015（05）：37.

[4]陈威.鲁奇低温甲醇洗技术在煤化工项目中的技术改进[J].中国化工贸易，2015（29）：167.