低溫甲醇洗技術及其在煤化工中的應用分析

陳華 候長健 金耀軍 常亮 王建富（河南能源化工集團精細化工有限公司，河南 鶴壁 458000）

低溫甲醇洗技術及其在煤化工中的應用分析

陳華 候長健 金耀軍 常亮 王建富（河南能源化工集團精細化工有限公司，河南 鶴壁 458000）

作為良好的氣體凈化技術，低溫甲醇洗技術在煤化工中得到了廣泛應用。基于這種認識，本文對低溫甲醇洗技術的原理和工藝流程展開了分析，然后對其在煤制甲醇、煤制合成氨和煤制天然氣等煤化工生產中應用情況進行了探討，從而為關注這一話題的人們提供參考。

低溫甲醇洗；煤化工；應用

近年來，隨著能源的不斷減少，人們對煤炭和天然氣等能源的利用問題給予了更多的關注。而在煤化工生產中應用低溫甲醇洗技術，則能夠使煤化工生產的損耗得到降低，并且實現一部分能源的回收利用，所以能夠使煤化工生產的能源緊張情況得到緩解。因此，相關人員有必要對低溫甲醇洗技術及其在煤化工中的應用問題展開分析，以便更好的促進煤化工行業的發展。

1 低溫甲醇洗技術

1.1 原理分析

從原理上來看，低溫甲醇洗技術就是利用不同氣體的溶解度差異將低溫甲醇當成是吸收劑，然后通過一系列操作實現氣體回收的一種技術。所以，低溫甲醇洗技術其實是一種物理吸附過程。在零下50℃的條件下，甲醇能夠吸收大量的硫化氫、二氧化碳和COS等氣體。在這一過程中，通過調整甲醇溫度和壓力，就可以控制氣體吸收程度。在此基礎上，通過閃蒸和氮氣氣提，則能夠實現富甲醇再生。對富甲醇進行閃蒸，還能夠為反應的進行提供冷卻條件。經過循環壓縮后，閃蒸氣將進入到洗滌塔循環，所以氣體的損耗量將得到最大程度的降低。利用甲醇脫水塔，則能夠維持甲醇循環過程中的水平衡。而在尾氣洗滌塔，則能夠完成甲醇的回收，從而使甲醇的損耗得到降低。最終，利用硫回收裝置，就可以完成酸性氣體的回收。

1.2 工藝流程

分析低溫甲醇洗工藝流程可以發現，低溫甲醇會在甲醇洗滌塔中得到脫硫和脫碳處理。而在閃蒸分離器中，則將有富甲醇液通入。經過對閃蒸氣體進行循環壓縮和加壓處理后，可以將氣體輸送至甲醇洗滌塔。而經過閃蒸后，富甲醇將輸送至硫化氫濃縮塔，并且在常壓條件下完成閃蒸和氣提，從而獲得二氧化碳氣體［1］。此時，富硫半貧甲醇將進入到熱再生塔，并且在再沸器的熱能作用下出現熱再生。最后，通過將硫化氫氣體輸送至硫回收裝置，并且進行貧甲醇的加壓處理，則可以將再生的甲醇輸入到甲醇洗滌塔。

2 低溫甲醇洗技術在煤化工中的應用

2.1 在煤制甲醇中的應用

作為重要的工業基礎原料，甲醇的剛性需求一直較高。在煤化工中，也常常需要采取煤制甲醇工藝進行甲醇制取。但是，該工藝生產過程較為復雜，容易產生各種酸性氣體。而使用低溫甲醇洗技術，則能夠減少甲醇的損耗，并且實現酸性氣體的回收利用［2］。比如在以低硫煤為原料進行甲醇生產時，可以利用德士古氣化爐進行原料氣的制取，然后通過耐硫變換和低溫甲醇洗工藝獲得凈化氣。在此基礎上，將凈化氣壓縮至7.5MPa，就可以利用合成塔進行粗甲醇的制備。而為確保催化劑使用壽命不受酸性氣體影響，也要使用低溫甲醇洗技術進行變換氣的處理，從而使COS、硫化氫和二氧化碳等酸性氣體得到脫除。

2.2 在媒制合成氨中的應用

以煤為原料制取合成氨，需要利用低溫甲醇洗技術進行產生粗煤氣的處理。在這一過程中，需要使用殼牌粉煤氣化工藝進行粗煤氣的生產，然后對粗煤氣進行一氧化碳變化和酸性氣體脫除等操作，并且在合成器中進行氨合成。在脫除酸性氣體時，則可以使用魯奇低溫甲醇洗六塔工藝流程，可以實現對變換氣質量、系統溫度和甲醇循環量的合理調控。使用該裝置，得到硫量將不超過0.1μL/L，可以確保后續工藝生產的順利進行。而相較于其他工藝，利用低溫甲醇洗技術進行合成氨制取，將能在溶劑損耗、氣體凈化度和工藝能耗等方面獲得一定的優勢。

2.3 在煤制天然氣中的應用

在煤制天然氣中應用低溫甲醇洗技術，能夠使煤氣在進入固定床甲烷化反應器前得到凈化，所以能夠提升天然氣的制取純度。相較于氣體煤化工生產工藝，煤制天然氣生產過程較為復雜。完成煤炭氣化和一氧化碳轉化后，還要利用低溫甲醇洗技術進行媒氣凈化。相較于其他煤氣凈化工藝，低溫甲醇洗技術在壓力和溫度設定方面均具有一定的優勢，所以能夠使煤氣中的COS和硫化氫等氣體得到較好的脫除，因此能夠為天然氣的制取提供一定的保障［3］。就目前來看，國內外許多天然氣制取項目都使用低溫甲醇洗技術進行生產過程中產生的酸性氣體的脫除。

3 結語

總之，在酸性氣體脫除方面，使用低溫甲醇洗技術將獲得較好的選擇性、吸收力和凈化度，并且能夠降低酸性氣體的脫除成本。所以就目前來看，低溫甲醇洗技術在煤化工行業得到了廣泛的應用，并且可以得到較高的酸性氣體脫除效率。因此，相信隨著相關技術的發展，該技術將能得到更加廣泛的應用。

［1］汪家銘.低溫甲醇洗工藝的技術優勢及應用進展［J］.化肥設計，2013，06：1-6+10.

［2］齊亞平，張培忠，于化龍.低溫甲醇洗技術在16萬噸/年煤制油裝置中的應用［J］.化工進展，2015，01：285-288.

［3］王西明，張宏偉.林德低溫甲醇洗工藝在煤制氣中的應用［J］.煤炭加工與綜合利用，2014，12：17-20.