宁德才
(陕西煤业化工集团神木天元化工有限公司,陕西榆林 719319)
试论低温甲醇洗工艺的技术优势及应用进展
宁德才
(陕西煤业化工集团神木天元化工有限公司,陕西榆林 719319)
以我国发展过程中所面临能源供给的现状和不足作为主要背景,首先叙述了低温甲醇洗工艺的原理和含义,然后又通过理论和实际相结合的叙述方式,对该工艺所具有的技术优势进行了分析和概括,最后指出低温甲醇洗工艺现阶段在我国的实际应用进展,希望能够为化工行业相关工作的开展提供参考。
低温甲醇洗工艺;技术优势;应用进展
低温甲醇洗工艺最主要的作用在于对酸性气体进行净化,也就是说,通过对处于低温环境下的甲醇所具有的物理特征加以利用,实现对酸性气体进行高效溶解这一目标。实践结果表明,该工艺具有高效、安全并且经济等诸多优势,因此,现阶段已经被广泛应用在化工生产的过程中。另外,需要人们了解一点,原材料为煤炭的化工生产对低温甲醇洗所具有依赖性最为明显。
作为产生于20世纪50年代的气体净化工艺,低温甲醇洗在运行过程中主要利用了甲醇处于低温状态下时所展现出的物理特性,因此,可以说该工艺的本质是物理吸收的过程,也正是因为如此,低温甲醇洗所对应的装置以及流程与其他工艺相比都更为简单[1]。近几年,我国处于经济快速发展的进程之中,能源需求量的增加是不可避免的,现有的天然气和石油资源已经无法满足社会的发展需求,想要对这一问题进行有效解决,就需要对煤炭资源所具有的丰富性进行有效利用,通过对煤化工产业的大力发展,保证社会所需能源供应的充足。
现阶段,需要应用煤炭资源所开展的化工生产包括甲醇合成、天然气合成等,在对上述物质进行合成的过程中,必然会涉及到以硫化氢和二氧化碳为代表的酸性气体,想要保证合成工作的顺利进行,就需要对酸性气体进行彻底的净化。低温甲醇洗的优势此时就被充分的体现了出来,该工艺的应用环境极为宽泛,无论是间接液化还是直接液化甚至是煤气化,都可以对酸性气体进行高效净化,所需成本也较为低廉。
2.1 高净化度
低温甲醇洗工艺最突出的优势在于它的高净化度。可以说由该工艺处理而产生的净化气,不仅具有极高的纯度和硫化氢浓度,也具有极高的二氧化碳回收率,由此可以看出,对该工艺的科学应用,能够从源头处避免后续合成过程中出现催化剂中毒众多问题的可能性,而在对以甲醇为代表的部分物质进行合成时,也能够实现对缩短检修周期、增加工艺成本的精脱硫这一流程的有效省略。
2.2 吸收力强
当处于低温环境中时,甲醇对硫化氢、二氧化碳和二氧化硫所具有的溶解度极大,甲醇溶液对硫化氢进行吸收的能力甚至可以达到NHD溶液的五倍[2]。另外,在吸收等量的酸性气体时,低温甲醇洗和其他工艺相比,溶液需要进行的循环数量,以及需要应用到的设备种类和数量都相对较少。
2.3 费用低廉
甲醇溶液在化学稳定性和热稳定性方面都具有非常突出的优势,而其黏度低和腐蚀性小的特点也是不容忽视的,因此,在对其进行应用的过程中,工作人员无需加入消泡剂,而其他工艺较易出现的降解和分解现象在甲醇溶液中也能够被有效避免。虽然在对该工艺所需装置进行配备和安装的初期,需要投入一笔较大的费用,但在实际运行的过程中,该工艺所具有的低能耗和高净化度都是其他工艺所无法比拟的,因此,在需要大负荷、长时间运行时,和NHD工艺相比,低温甲醇洗的优势是非常明显的。也正因为如此,低温甲醇洗工艺已经被大量应用在我国新建的化工装置中。
早在20世纪70年代开始,我国就已经对低温甲醇洗工艺展开了相关的研究,到目前为止,我国已经成功研制并生产出了大量能够对酸性气体进行净化的大型装置,其中大部分均对低温甲醇洗进行了应用,随着实践的不断深化,该项工艺现阶段已经与我国化工环境所具有的特点和要求愈发契合。在对低温甲醇洗进行分析的过程中可以发现,与其他具有相同作用的工艺相比较而言,该工艺最明显的优势在于高净化度、吸收力强和费用低廉[3]。在20世纪80年代,以中国石化为代表的部分企业就在科研机构以及相关院校的支持和配合之下,开始了针对低温甲醇洗所开展的研究,并且获得了专利。在20世纪90年代,我国对该工艺的研究和应用均处于国际领先水平,与同期德国所应用的鲁奇工艺相对比而言,无论是成本还是效率方面,低温甲醇洗都具有非常明显的优势。
通过上文的分析可以发现,低温甲醇洗工艺所具有最突出的技术优势分别是高净化度、强吸收力和低廉的费用,也正是因为如此,该工艺现阶段才能被应用在以甲醇和天然气合成为代表的大型装置之上。工作人员在未来一段时间内所开展工作的主要内容是,通过对该工艺的研究和发展,使其与我国现有的生产模式及社会需求更加契合,这样做不仅可以提高行业所具有的市场竞争力,还能保证社会效益的有效增加,实现我国煤化工能源生产利用的快速发展。
[1] 王中杰,叶涛.低温甲醇洗工艺技术进展及应用分析[J].化工管理,2016,27:112.
[2] 郭新新.低温甲醇洗工艺的研究进展与应用[J].化工管理,2016,33:138.
[3] 石晓林,李东风.低温甲醇洗技术净化工艺及研究进展[J].煤炭与化工,2016,11:21-25.
Discussion on Technical Advantages and Application of Low Temperature Methanol Washing Process
Ning De-cai
In this paper,the present situation and def i ciency of energy supply in China’s development process are the main background. Firstly,the principle and meaning of low temperature methanol washing process are brief l y described.Then,through the combination of theory and practice,The technical advantages of the technology are analyzed and summarized.Finally,the practical application of low temperature methanol washing in China is pointed out,hoping to provide reference for the development of chemical industry related work.
low temperature methanol washing process;technical superiority;application progress
TQ546.5;TE665.3
B
1003–6490(2017)03–0007–01
2017–03–08
宁德才(1974—),男,黑龙江宾县人,工程师,主要从事煤化工煤气净化相关工作。