低溫甲醇洗技術(shù)及其在煤化工中的應(yīng)用探討

董祥宇

摘 要：煤化工與社會的發(fā)展和人們的生活關(guān)系密切，低溫甲醇洗技術(shù)因具有凈化氣體效果顯著的優(yōu)點，因此在煤化工中得到了廣泛應(yīng)用。文章闡述了低溫甲醇洗技術(shù)的工藝特點，在此基礎(chǔ)上詳細(xì)分析了低溫甲醇洗技術(shù)在煤化工中的具體應(yīng)用，以期為相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供理論參考。

關(guān)鍵詞：低溫甲醇洗技術(shù);煤化工;應(yīng)用;探討

近年來，隨著不可再生能源的消耗量不斷增加，燃煤資源已受到社會的廣泛關(guān)注。將低溫甲醇洗技術(shù)應(yīng)用到煤化工中，可以有效地回收和再利用部分能源，一定程度上減少煤化工在生產(chǎn)中的損耗，這樣就可以緩解天然氣和石油資源短缺的狀況。[1]因此，要高度重視低溫甲醇洗技術(shù)在煤化工中的應(yīng)用。

一、低溫甲醇洗技術(shù)原理及特點

（一）原理

低溫甲醇洗技術(shù)是一種吸附效應(yīng)，主要是將低溫甲醇作為吸收劑，有效地回收變換器中的酸性氣體，因此屬于物理反應(yīng)過程。在溫度為-50℃的環(huán)境中，甲醇可以大量地吸收硫化氫、二氧化氮及氧硫化碳等氣體，技術(shù)人員可以調(diào)節(jié)甲醇的溫度或承壓就可以有效地控制甲醇的吸收程度。同時，可以利用氮氣氣提和閃蒸的方法生出富甲醇，為氣體的冷卻提供物質(zhì)基礎(chǔ)。此外，通過閃蒸富甲醇讓閃蒸氣反復(fù)在洗滌塔中流通，就可以達(dá)到循環(huán)利用閃蒸氣的目的。最后再借助于硫回收裝置回收酸性氣體。[2]因此，低溫甲醇洗技術(shù)可以降低閃蒸氣的損耗，同時資源的利用率也得到了提高。

（二）特點

低溫甲醇洗技術(shù)具有多方面的優(yōu)越性，具體表現(xiàn)為：①吸收酸性氣體的能力很強(qiáng)，同時具有很高的氣體凈化度，因此其凈化后的氣體應(yīng)用更加高效。②具有較好的選擇性，可以分段、選擇性進(jìn)行氣體的脫碳和脫硫，回收得到的二氧化碳純度較高，可以滿足尿素的生產(chǎn)需要，同時也可以從尾氣中直接回收硫磺。③在吸收氣體時溶液不起泡，具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性，對穩(wěn)定生產(chǎn)作用顯著。④甲醇溶液在低溫環(huán)境下可以再生富甲醇，為冷卻氣體提供了物質(zhì)基礎(chǔ)，節(jié)省了溶劑的循環(huán)量，操作費用相對較低。⑤甲醇自身的酸性較弱，在吸收酸性氣體時不會侵蝕設(shè)備，節(jié)約了設(shè)備的投資費用。⑥獲取甲醇溶液的途徑廣泛，且價格低廉。低溫甲醇洗技術(shù)除了以上優(yōu)勢外，也存在一些缺陷，如低溫甲醇洗技術(shù)工藝流程較長、操作過程較為復(fù)雜等，這些缺陷同時也給維修工作帶來了困難。

二、低溫甲醇洗技術(shù)在煤化工中的應(yīng)用探討

（一）煤制甲醇

隨著原油價格不斷升高，增加了二甲醚和甲醇等的生產(chǎn)成本，以致煤制甲醇得到了較快發(fā)展。煤制甲醇的工藝過程較為復(fù)雜，需要經(jīng)過一系列化學(xué)反應(yīng)步驟，首先煤炭要經(jīng)過煤氣化、一氧化碳變換、低溫甲醇洗，再經(jīng)過甲醇合成等才可以制取甲醇，然后再對甲醇進(jìn)行深加工，可以得到乙酸、二甲醚、乙烯等化學(xué)化工原料。為了適應(yīng)氣體凈化標(biāo)準(zhǔn)較高的要求，需要采用低溫甲醇洗技術(shù)進(jìn)行氣體的凈化，在凈化的過程中要保持科室的溫度和壓力，同時技術(shù)人員要確保低溫甲醇洗技術(shù)始終處于有序和高效的狀態(tài)，最終使得氣體得到凈化。[3]在運用低溫甲醇洗技術(shù)的過程中，技術(shù)人員務(wù)必要重視資源的有效利用，不可浪費資源。

（二）煤制合成氨

隨著科技水平在農(nóng)業(yè)上的廣泛應(yīng)用，農(nóng)業(yè)產(chǎn)量增加快速，這就促使了化肥產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，也就加大了對化肥的需求量，再加上合成氨具有的良好的廣闊前景，煤制合成氨產(chǎn)業(yè)成為了熱點。煤制合成氨主要是以煤作為原料，通過低溫甲醇洗技術(shù)以及一系列化學(xué)反應(yīng)，最終制得氨的工藝過程，制得的氨經(jīng)過進(jìn)一步加工，可以制得苯胺、硝酸等產(chǎn)品，這就為煤制合成氨提供了提供了一定的基礎(chǔ)。采用低溫甲醇洗技術(shù)，可以在煤制合成氨的過程中減少對換熱器等設(shè)備的侵蝕，一定程度上降低了設(shè)備的成本，對提高經(jīng)濟(jì)效益起到了積極的作用。

（三）煤制天然氣

隨著我國城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，城市人口越來越多，城市規(guī)模逐漸擴(kuò)大，導(dǎo)致天然氣的需求量不斷增加，同時由于我國的天然氣資源不足，因此催生了煤制天然氣產(chǎn)業(yè)，煤制天然氣產(chǎn)業(yè)的出現(xiàn)有效地緩解了我國天然氣資源的不足。煤制天然氣是以煤炭為原料，經(jīng)過氣化、一氧化碳耐硫變換以及低溫甲醇洗等工藝環(huán)節(jié)，將煤氣凈化處理，然后再將凈化后的煤氣進(jìn)入甲烷化反應(yīng)器，最終合成天然氣。煤制天然氣效率高、浪費資源少，已逐漸被廣泛應(yīng)用。

（四）煤制油

煤制油是以煤作為原料，首先要制成水煤漿，然后再加壓使得水煤漿進(jìn)入汽化爐，這樣可以制得粗煤氣，然后再經(jīng)過低溫甲醇洗裝置脫除酸性氣體，最終進(jìn)入合成單元合成油品。煤制油由于采用了低溫甲醇洗技術(shù)，其制取的柴油較為清潔。

（五）煤化工領(lǐng)域的其他方面

低溫甲醇洗技術(shù)除了在上述領(lǐng)域的應(yīng)用外，還在很多其他領(lǐng)域也得到了廣泛應(yīng)用，同時也發(fā)揮出了顯著的作用。低溫甲醇洗技術(shù)具有強(qiáng)大的對超強(qiáng)酸性氣體的吸收能力，正因為如此使得低溫甲醇洗技術(shù)具有非常廣的應(yīng)用范圍。如采用低溫甲醇洗技術(shù)可以制備煤制乙二醇草酸醋，可以為工業(yè)生產(chǎn)提供原料。[4]此外，由于低溫甲醇洗技術(shù)需要的原料容易取得、價格也較為廉價，這就降低了工業(yè)生產(chǎn)原料的成本，提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

三、結(jié)語

低溫甲醇洗技術(shù)廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域，尤其在煤化工領(lǐng)域發(fā)揮了顯著的效果。近年來，我國在低溫甲醇洗技術(shù)的應(yīng)用方面取得了長足的進(jìn)展，有的設(shè)備已經(jīng)實現(xiàn)了國產(chǎn)，但是我國掌握的技術(shù)僅適用于中小型裝置，該技術(shù)在應(yīng)用的過程中還存在諸多問題，從國外引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)也需要耗費大量的資金，[5]因此，隨著煤化工產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，開發(fā)大型低溫甲醇洗技術(shù)已成為亟待解決的問題。在低溫甲醇洗技術(shù)在煤化工的應(yīng)用過程中，技術(shù)人員要注意到該技術(shù)的不完善之處以及存在的問題，針對這些問題要采用有效的方法加以處理，不斷深入地研究和改進(jìn)，這樣才能促使低溫甲醇洗技術(shù)的持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]王峰，李俠，石銳.低溫甲醇洗工藝的技術(shù)優(yōu)勢及運用實踐探微[J].化工設(shè)計通訊，2018（11）：20.

[2]謝輝.低溫甲醇洗工藝的進(jìn)展與應(yīng)用[J].化工設(shè)計通訊，2018（9）：16-17.

[3]佟黎明.低溫甲醇洗技術(shù)在煤化工企業(yè)應(yīng)用進(jìn)展[J].化工管理，2018（23）：217.

[4]孔權(quán).大型煤化工項目低溫甲醇洗裝置工藝技術(shù)的優(yōu)化[J].化工管理，2018（15）：155-156.

[5]陳昊，趙珩.煤化工項目中的低溫甲醇洗工藝技術(shù)介紹[J].科技視界，2017（22）：183-184.