淺析低溫甲醇洗技術在煤化工中的應用

楊釗

（神華包頭煤化工有限責任公司，內蒙古包頭014000）

淺析低溫甲醇洗技術在煤化工中的應用

楊釗

（神華包頭煤化工有限責任公司，內蒙古包頭014000）

隨著我國經濟的飛速發展，能源短缺和環境問題的形勢越來越嚴峻。在煤化工行業中，制備任何氣體都會產生一些雜質氣體，為了妥善凈化煤化工制氣中的雜質氣體，大多都采用低溫甲醇洗技術來處理。文中通過分析低溫甲醇洗技術的原理和特點，說明了低溫甲醇洗技術的優點及其在煤化工中的具體應用。

低溫；甲醇洗技術；煤化工；應用

煤化工行業的發展日新月異、推陳出新，隨之帶來的環境問題也隨著行業發展逐漸加重，成為了國家關注的重點問題之一。煤化工行業產生的最大污染物是酸性氣體，不僅污染環境，還威脅人的身體健康。在煤化工行業中進行污染物的處理成為了最關鍵的一步，尤其是對酸性氣體進行脫塵處理，脫塵處理的方法很多，但最適合企業使用的處理技術就是低溫甲醇洗技術。隨著煤化工行業的發展，相關的技術研究人員對低溫甲醇洗技術進行了改進，使之操作更簡便，效果更明顯，成本更低廉，更加順應了煤化工行業的發展［1］。低甲醇洗工藝總體流程見圖1。

1 低溫甲醇洗技術的原理及特點

1.1 低溫甲醇洗技術的原理

甲醇溶液在低溫環境下可溶解酸性氣體，低溫甲醇洗技術就是利用物理吸收防腐技術溶解有毒的酸性氣體，溶劑是冷甲醇溶液，同時，冷甲醇溶液在一定程度上能分段吸收二氧化碳和二氧化硫。低溫甲醇技術有解吸和多段吸收，工藝流程有吸收、解吸、溶劑回收三個部分組成。在工藝實施之前，首先將水分除去，避免出現水凍結現象干擾進程，再用甲醇溶劑充分溶解原料氣體，使得二氧化硫和二氧化碳等氣體被充分吸收溶解在甲醇溶劑中，然后將吸收溶劑先后通入不同的塔，分別釋放出不同溶解度的氫氣、二氧化碳等氣體，最后對甲醇溶劑進行回收，包括一些不容易被溶解的雜質、解吸時被帶出來的一些甲醇，保存再利用［2］。

1.2 低溫甲醇洗技術的特點

低溫甲醇洗技術相比其他的工藝技術具有顯著的特點。首先，該技術對二氧化碳與二氧化硫具有很好的選擇性，能實現塔內對原料氣的脫硫脫碳。同時，對二氧化硫與二氧化碳實現了回收，實現了副產物的回收利用。其次該項工藝技術操作簡單，生產成本較低，由于該項工藝是在低溫狀態下實施的，有機溶劑隨著溫度的降低揮發性也會減少，因此，該工藝能減少有機溶劑的揮發，進一步減少了對環境的污染，降低了生產成本。另外，甲醇是一種腐蝕性很弱的有機溶劑，因此，該工藝對生產設備的要求并不高，甚至不需要一些防腐材料即可。最后，低溫甲醇洗技術具有較好的化學穩定性與熱穩定性，對酸性氣體的吸收能力較強，起泡現象是氣體吸收過程中常見的現象，但是低溫甲醇洗技術并無起泡現象，保障了生產的穩定性［3］。

圖1 低溫甲醇洗工藝總體流程

1.3 低溫甲醇洗技術存在的問題

目前，我國低溫甲醇洗技術在大型化工企業的應用越來越廣泛，低溫洗甲醇技術也逐漸顯現出其優勢，但是也會存在一系列的問題，這些問題在一定程度上阻礙了低溫甲醇洗技術的發展，不僅對企業的發展有影響，也會對我國化工行業的發展造成影響。因此，對低溫甲醇洗技術存在的問題加以分析，能更好地促進煤化工行業的發展。

（1）工業合成甲醇是一個復雜的過程，冷卻效果的好壞直接影響著混合氣體中的凈化效果，該工藝在運行過程中經常會出現冷卻不充分的現象，這種現象在高溫狀態下出現的概率高，冷卻不充分直接影響到甲醇對酸性氣體的吸收能力，導致酸性氣體吸收不充分，吸收量不足，設備功能出現異常，因此，對該套工藝裝置進行技術性改良就顯得尤為必要。

（2）煤化工企業在實際的生產過程中經常出現原料中硫元素含量過高的現象，硫是一種具有腐蝕性的元素，對設備的腐蝕性較強，同時硫元素也會使眾多的催化劑中毒，失去活性。如果設備遭到了腐蝕，勢必會對生產造成影響，因此，會增加對設備的維修和保養，進而增加了人力成本和維修成本。

（3）在煤制甲醇生產過程中，很容易出現甲醇消耗量過高的問題，造成這一現象的主要原因是甲醇的循環率不足，從設備方面講，主要是設備漏氣、跑氣等現象造成的［4］。

2 低溫甲醇洗技術在煤化工中的意義及應用

2.1 低溫甲醇洗技術在煤化工中的意義

低溫甲醇洗技術是一項典型的物理吸收技術，其特點非常鮮明，具有很多優勢，主要表現在4個方面。

（1）凈化后的氣體能實現高效利用。低溫洗甲醇技術有一個特點，就是對酸性氣體具有很好的吸收作用，最主要的是對氣體的凈化程度很高，所以只有這樣才能保證氣體在凈化之后純度更高，才能更加有效地利用到工業領域中。

（2）對工作效率的提升很有幫助，低溫甲醇洗技術對酸性氣體的吸收具有很高的選擇性，氣體中的含硫含碳化合物可以在同一個吸收塔中進行吸收，提高了吸收的效率，減少了不必要的繁瑣，能進一步提高工作效率。

（3）低溫洗甲醇技術能耗低，該工藝操作條件溫和，甚至在低溫環境下也能高效運轉，能生產出富余的甲醇，成為氣體冷卻的物質基礎，該過程能耗較低，可以降低溶液的使用次數，有效的提高了利用率，最主要的是該項工藝穩定性好，并不會發生氣體的起泡現象，整個工藝過程安全性高［5～8］。

（4）生產成本較低，甲醇對酸性氣體的吸收效果較好，甲醇的酸性不強，對設備的腐蝕性不強，基于此，該項工藝技術可以在一定程度上節約成本，促進煤化工行業的快速發展。

2.2 低溫甲醇洗技術在煤化工中的應用

低溫甲醇洗技術在煤制甲醇中的應用較為廣泛，甲醇作為石油化工原料，在醫藥、農藥、染料、顏料等方面的需求量非常大［9］。隨著當今世界經濟的不斷發展原料的價格不斷攀升，導致下游石油化工產品的價格也不斷上漲，在一定程度上限制了煤化工行業的發展。煤制甲醇工藝是一種相當復雜的工藝，涉及了眾多的化學反應與物理反應，首先將煤汽化，然后經過一氧化碳變換，低溫甲醇洗技術，最后才能合成甲醇。乙酸、二甲醚、甲醛、乙烯等都是甲醇的下游產品，都是甲醇經過進一步反應得到的化工原料［10～12］。低溫甲醇洗技術對氣體的凈化效果較好，當溫度和壓力適當時，通過科學的閃蒸技術對資源進行有效地利用，能最大限度地發揮低溫甲醇洗技術的優勢，使氣體得到最大程度的凈化。有時候洗脫塔中會出現積液現象，當出現這一現象時候，應該增加塔內的壓力，減少甲醇在塔內的循環量就能避免出現積液問題。此外，低溫甲醇洗技術在合成氨、制備天然氣等方面也有這廣泛的應用［13～15］。

3 結束語

綜上所述，低溫甲醇洗技術優點多，在能耗、選擇性以及高凈化性方面優勢明顯，在我國石油化工生產行業低溫甲醇洗技術被廣泛應用。隨著科技的不斷進步與發展，我國在煤制甲醇、合成氨等方面低溫甲醇洗技術的地位顯得尤為重要。

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Brief analysis of application of low temperature methanol washing technology in coal chemical Industry

Yang Zhao
（Shenhua Baotou Coal Chemical Industry Co.Ltd.,Baotou 014000,China）

With the rapid development of the economy of our country,the situation of energy shortage and environmental problem become increasingly severe.In coal chemical industry,Some foreign gases will be generated when producing any gas.To properly purify the foreign gases during production of gas in coal chemical industry,mostly the low temperature methanol washing technology is used to treat these gases.By analyzing the principle and characteristic of the low temperature methanol washing technology,this paper explained the advantage of low temperature methanol washing technology and its specific application in coal chemical industry.

low temperature;methanol washing technology;coal chemical industry;application

TQ223.121

B

1671-4962（2017）06-0032-03

2017-11-16

楊釗，男，助理工程師，2012年畢業于齊齊哈爾大學機械制造及自動化專業，現從事煤化工生產操作工作。