低温甲醇洗技术及其在煤化工中的应用

李坤胪

摘 要：随着经济及科技的突飞猛进，在工业领域范围内煤化工得到了广泛的应用。在煤化工的整个生产过程中，低温甲醇洗技术是一种行之有效的、关于气体净化生产方式的新型技术。在工业生产过程中，低温甲醇洗技术的应用起到了良好的环保作用，与此同时兼具较强的安全性、经济性、技术性等多种优点，所以在煤化工中得到普遍应用。笔者针对低温甲醇技术的工作原理及应用领域做出简要分析，以便使低温甲醇洗技术在煤化工中得到更好的应用。

关键词：低温甲醇洗技术；煤化工；应用研究

0 引言

对于煤化工而言，低温甲醇洗技术的作用是不言而喻的，特别是在煤气化的气体合成方面具有极大的推进作用。同时，还与我国的可持续发展策略遥相呼应，极大程度地解决了我国能源资源紧缺的现状，所以低温甲醇洗技术在煤化工中的应用前景广阔。对煤化工而言，极大地提高了低温甲醇洗技术的应用范围，并明确掌握其在煤化工过程中的各项应用，不但促进了低温甲醇洗技术的发展，而且更大程度地满足了社会经济发展的需要。

1 低温甲醇洗技术的原理及工艺流程

1.1 低温甲醇洗技术的原理

在煤化工过程中有一项重要装置，是用来去除变换气中酸性杂质的净化装置设备。在整个净化装置的物理反映过程中，作为吸收剂吸收酸性杂质的物质就是低温甲醇洗技术。所谓低温甲醇洗技术就要在低温环境中进行，其温度范围控制在-50℃左右。低温甲醇洗技术将所有溶解的羰基硫、硫化氢、二氧化碳等多种气体加以吸收，吸收过程可以通过人工操作进行调控，即人为调整操作过程的压力、温度等因素就可以对吸收速度进行控制。在整个物理反应过程中可以自行产生冷却条件，即对氮气等气体及闪蒸可以产生相应的富甲醇，然后再对富甲醇进行闪蒸，由此过程产生了额外的冷却条件。在循环的过程中通过对各种气体的压缩，进入洗涤塔的闪蒸气体可以再次循环利用，在一定程度上减少了资源的浪费。在低温甲醇洗技术的甲醇循环过程中，通过脱水塔可以自行达到水平衡，并且尾气洗涤塔可以对甲醇进行回收再利用，从而节约了甲醇的使用量，最后酸性气体进入硫回收装置。

1.2 低溫甲醇洗技术的工艺流程

在整个煤化工反应过程中，低温甲醇需要进行脱碳和脱硫两项处理，其处理的空间位置为甲醇洗涤塔。在对低温甲醇进行处理后，分别向第一和第二闪蒸分离器中注入富甲醇液，通过对其循环压缩及相应的加压处理，最后闪蒸气体进入甲醇塔入口，以便循环使用。在此二氧化碳的形成过程中，在常压情况下将闪蒸后的富甲醇注入硫化氢浓缩塔进行气体和闪蒸，进而产生二氧化碳。热再生的完成主要靠再沸器提供的热量进行，而在再沸器中进行反映提供热量的为富硫半贫甲醇。在整个化工反应的最后阶段，硫化氢气体进入硫回收装置设备，在贫甲醇泵对贫甲醇进行加压处理，最后流入洗涤塔。

2 低温甲醇洗技术的应用范围

2.1 煤制天然气的应用

天然气在我们的日常生活中随处可见，与我们的衣、食、住、行息息相关，成为我们日常生活必不可缺的资源。目前，我国对天然气的需求量逐年增加，相反随着过度使用及不断开采，我国的天然气储存量逐年减少。为了满足人们的生活需求，解决天然气匮乏问题，煤制天然气的应用意义深远。煤制天然气的整个生产过程复杂多变，首先要将煤炭经过加工进行气化，再进行一氧化碳的转化及低温甲醇洗出的过程，通过净化装置后的煤气传入甲烷反应器，于是煤制天然气形成了。

2.2 煤制合成氨的应用

氨是化肥的主要合成原料，对我们这个养育着十几亿人口的农业大国来讲，化肥的重要性是不言而喻的，因此煤制合成氨的工业发展带来的经济效益将成为社会发展的又一大经济支柱。因煤制合成氨的经济效益可观，所以煤制合成氨的工业制作方法获得了快速的发展。在煤制合成氨的工业生产过程中，煤是最基本的原材料，经过低温甲醇洗技术处理，在整个化学反应过程中通过不同阶段的反应最后得出苯胺、硝酸、化肥等不同原料。在整个过程中大概可以分四步完成，首先要对煤进行气化，然后要将气化的一氧化碳进行转化，接着对转化的气体进行低温甲醇洗技术处理，完成最后氨的合成。通过低温甲醇洗技术的应用，有效减少了热气兑换过程中设备的消耗，促进生产、提高效率。

2.3 煤制甲醇的应用

在社会发展的过程中，甲醇的应用范围较广，特别是在化工领域将是一种不可多得的工业生产原料。通过对煤的低温甲醇洗技术处理，在整个化学反应过程中，通过对煤的气化、一氧化碳的转化及低温甲醇洗出，然后合成甲醇，同时在不同阶段的化学反应中还会有不同化工原料的产生，如二甲醚、乙烯、乙酸等。

2.4 其他煤化工领域的应用

除上述3种领域应用外，其他煤化工领域也相应地使用了低温甲醇洗技术。因甲醇与酸性气体之间拥有对应的吻合性，所以在整个低温甲醇洗技术过程中可以将酸性气体彻底吸附，从而在煤化工领域中被广泛使用。例如，通过低温甲醇洗技术可以制造出乙二醇等不同化工原料。特别强调的是，在乙二醇的生产过程中，对硫的含量要求相对来讲比较高，所以对控制硫出口设备的选用要恰当，以便保证乙二醇的生产顺利进行。在整个乙二醇生产过程中低温甲醇洗技术的运用，以最大限度地吸附酸气体，为乙二醇的高纯度打下基础。

3 结语

低温甲醇洗技术是目前流行且应用范围较广的工业技术，通过低温环境，甲醇对酸性气体进行有效吸收，在煤化工生产过程中是无可替代的化工技术，同时有效地节约了能源资源，符合我国可持续发展战略的要求，由此低温甲醇洗技术将在以后的煤化工领域得到更好的发展。

参考文献

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

[2]杨震东，章华勇，金力强，等.分流式低温甲醇洗技术[J].氮肥技术，2015，（2）：4-9，17.

（作者单位：1.安徽理工大学化学工程学院；2.霍邱县陈埠职业高级中学）