低温甲醇洗技术在化工中的应用

马锋

【摘  要】近年来，随着不可再生能源的消耗量不断增加，燃煤资源已受到社会的广泛关注。将低温甲醇洗技术应用到化工中，可以有效地回收和再利用部分能源，一定程度上减少化工在生产中的损耗，这样就可以缓解天然气和石油资源短缺的状况。因此，要高度重视低温甲醇洗技术在化工中的应用。

【关键词】低温甲醇洗;化工;应用

随着经济的迅速发展，我国的能源短缺和環境污染问题愈加严重。尤其是在化工这一行业，无论制备哪一种气体，都难免会产生一定的杂质，进而对环境造成污染破坏。为了解决这一问题，很多化工企业都采用了低温甲醇洗技。低温甲醇洗技术虽然具有诸多方面的优势，但是其中仍然存在诸多问题。因此，化工企业应该积极改进，以解决低温甲醇洗技术中存在的问题，确保这项技术在化工行业中充分发挥作用。

1低温甲醇洗技术的原理和特点

1.1低温甲醇洗技术的原理

在化工企业进行作业时，容易产生一些杂质气体，为了去除其中所含的酸性气体，需要化工企业借助一定的净化装置。低温甲醇洗技术便是这一过程中被大多数化工企业采用的一种技术装备，因为这一技术可以通过物理性反应成为酸性气体的吸收剂，进而达到净化气体的目的。具体而言，低温甲醇洗技术在进行气体净化时主要会经历以下三个阶段：第一，需要确保低温甲醇洗技术的工作环境为-50℃左右，这是低温甲醇洗技术充分发挥作用的一大基础条件，能够使甲醇在这一环境下大量吸收并溶解二氧化碳、羰基硫以及硫化氢等酸性气体。甲醇对酸性气体吸收的程度并非一成不变的，它可以在吸收的过程中通过对温度解压力进行调整来控制酸性气体吸收的程度;第二，通过氮气闪蒸，能够帮助富甲醇实现再生，而富甲醇又能够进一步在反应的过程中提供更多的冷却条件，使气体净化的环境条件得以优化。另外。氮气等气体在进行完闪蒸之后，能够被循环压缩，进而能够进入洗涤再次循环，确保了低温甲醇洗技术的高效作业，同时也最大限度地降低了能耗损量;第三，甲醇在循环的过程中会经过脱水塔，这一步骤能够维持甲醇作业过程中的水平衡。加之化工企业在生产中产生的甲醇可以通过脱水塔进行回收利用，这就在很大程度上降低了甲醇的损耗，同时确保酸性气体在硫的回收装置中得以回收。

1.2低温甲醇洗技术的特点

低温甲醇洗技术的优势突出，特点体现在溶剂廉价、气体吸收能力极强、净化度高、技术成熟等方面。该技术所需的核心溶剂为低温甲醇，较容易获取和制备，但需要重视操作，避免甲醇泄露和中毒。甲醇吸收能力的强弱，主要取决于用量、对象总量以及温度，一般温度较低的情况下，甲醇吸收力较强。净化度的分析上，已有学者在研究中发现，甲醇溶液不会在正常情况下氧化或降解，二氧化碳的脱除效果可达到10ppm以下，硫化氢的脱除效果可达到0.1ppm以下。技术成熟性方面，现有技术满足溶液多次使用要求，所需设备可在多个国家进行生产、制造。值得注意的是，我国尚不具备完整生产设备的能力，进口依赖性高，也增加了工艺应用的成本。

2低温甲醇洗的工艺流程

2.1原料冷却

原料在进去吸收塔之前首先经过换热器，初步降低温度;冷却后的原料气从硫化氢吸收塔底部进入，先经过下塔的洗涤吸收，初步去除硫化物及其他杂质气体，再进入上塔，进一步脱除硫化氢和羰基硫后由塔顶送出。

2.2脱碳

由硫化氢吸收塔送出的气体进入二氧化塔吸收塔塔底，经过下塔提取和上塔精馏洗涤，脱除二氧化碳后再送出塔。

2.3有效气热再生

吸收硫化物和二氧化碳后的甲醇从不同位置收液槽送出，经换热后送至闪蒸塔，除去部分二氧化碳，及其他有价值组分，如氢气和一氧化碳，以便回收再利用。

2.4二氧化碳解吸

闪蒸后甲醇从上下两段分别送至二氧化碳解吸塔，一步甲醇解吸得到纯净的二氧化碳气体，送至后工段用，另一部分通过氮气气提法，进一步解吸出更多的二氧化碳和硫化氢气体，再送至吸收塔再吸收，而二氧化碳和氮气的混合气体即为尾气，送至尾气洗涤塔。

2.5甲醇热再生

由解吸塔送出的甲醇，经过换热回收冷量后送至热再生塔，加热除去甲醇中残余的酸性气体，得到纯净的甲醇，冷却后再送回硫化氢吸收塔。

2.6甲醇除水

经热再生后的甲醇仍有水分残留，所以热再生后的甲醇部分被送往分馏塔，除去大部分水。

2.7尾气洗涤

热再生吸收塔中产生的尾气，首先回收冷量，再送至洗涤塔，用脱盐水洗尾气中夹带的甲醇，洗涤后的尾气合格后排放至大气中。

3低温甲醇洗技术在化工中的应用

3.1煤制甲醇

随着原油价格不断升高，增加了二甲醚和甲醇等的生产成本，以致煤制甲醇得到了较快发展。煤制甲醇的工艺过程较为复杂，需要经过一系列化学反应步骤，首先煤炭要经过煤气化、一氧化碳变换、低温甲醇洗，再经过甲醇合成等才可以制取甲醇，然后再对甲醇进行深加工，可以得到乙酸、二甲醚、乙烯等化学化工原料。为了适应气体净化标准较高的要求，需要采用低温甲醇洗技术进行气体的净化，在净化的过程中要保持科室的温度和压力，同时技术人员要确保低温甲醇洗技术始终处于有序和高效的状态，最终使得气体得到净化。在运用低温甲醇洗技术的过程中，技术人员务必要重视资源的有效利用，不可浪费资源。

3.2煤制合成氨

随着农业的不断发展，化肥的需求量也随之增大。合成氨是生产化肥的主要原料，用于生产尿素、硝酸铵、磷酸铵、氯化铵化肥，此外，以氨为原料的化学品还有聚氨酯、聚酰胺纤维和丁腈橡胶等。煤制合成气是当前合成氨生产的主要方法，通过煤炭转换得到合成气，再利用低温甲醇洗技术，吸收净化分离合成气，为合成氨提供主要原料二氧化碳。由此可见，低温甲醇洗技术在合成氨中的地位。

3.3煤制天然气

天然气的制备也可借助低温甲醇洗技术进行。煤中含有大量的可燃物质，气化后利用价值高，制备为天然气有利于煤的充分燃烧和利用。我国天然气用量较大，煤制天然气也有助于解决资源短缺问题。工艺流程上，首先对煤进行气化处理，选取合适的碳氢配比后，去除酸性气体，最后将脱除后的气体输入甲烷反应器中制备纯度较高的天然气。该工艺下甲醇的温度一般在零下40℃到零下50℃之间，碳氢配比可维持在2.05-2.15之间。酸性气体脱除环节，也需要借助设备提供少量动力，实现溶液与混合气体的充分接触，要求反应过程中维持温度环境的稳定。最后通过碳吸附工艺实现杂志的优化脱除，以甲烷合成设备制备天然气。该过程中，应强调设备的密闭性，避免出现天然气、煤气泄漏问题，并原理明火和电源等危险源。

3.4煤制油

煤制油是以煤作为原料，首先要制成水煤浆，然后再加压使得水煤浆进入汽化炉，这样可以制得粗煤气，然后再经过低温甲醇洗装置脱除酸性气体，最终进入合成单元合成油品。煤制油由于采用了低温甲醇洗技术，其制取的柴油较为清洁。

3.5化工领域的其他方面

低温甲醇洗技术除了在上述领域的应用外，还在很多其他领域也得到了广泛应用，同时也发挥出了显著的作用。低温甲醇洗技术具有强大的对超强酸性气体的吸收能力，正因为如此使得低温甲醇洗技术具有非常广的应用范围。如采用低温甲醇洗技术可以制备煤制乙二醇草酸醋，可以为工业生产提供原料。此外，由于低温甲醇洗技术需要的原料容易取得、价格也较为廉价，这就降低了工业生产原料的成本，提高了企业的经济效益。

4结语

低温甲醇洗技术在我国工业领域，尤其是化工行业得到了广泛应用，它可以帮助形成煤制甲醇、煤制天然气以及煤制合成氨，为推动化工行业的发展贡献了一份力量，为解决我国的能源短缺情况提供了巨大帮助。

参考文献：

[1]康健.低温甲醇洗技术及其在煤化工中的应用[J].能源技术与管理，2017，42（04）：154-155.

[2]井长慧.试论低温甲醇洗技术在煤化工中的应用策略[J].中国石油和化工标准与质量，2017，37（09）：88-89.

（作者单位：新疆庆华能源集团有限公司）