試論低溫甲醇洗工藝節(jié)能改進方法

嚴旭輝　王保成

摘要：在現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展過程中，脫碳和脫硫方面依舊使用的是低溫甲醇洗工藝，這一技術(shù)的基本原理就是低溫甲醇能夠有效溶解酸性氣體，所以具有極大的凈化效果，并且這也是當前工業(yè)發(fā)展過程中進行酸性氣體凈化最具實用性的方式。該工藝自從誕生以來歷經(jīng)了多次的完善與改革，但是現(xiàn)今還是存在比較大的節(jié)能改進空間。基于此本次研究就將重點探究其工藝性能，以此對其具體的改進措施進行更深一步的研究。

關(guān)鍵詞：低溫甲醇洗;工藝節(jié)能;改進方法

1 改進思路

由于該技術(shù)使用范圍的進一步擴大，愈來愈多的研究人員注意到其缺陷，雖然在整體的技術(shù)現(xiàn)實運用當中必須投入非常大的資金，但是從其安全性與實用性來說這種技術(shù)手段的優(yōu)勢還是明顯要高于其它同類型工藝的，并且在節(jié)能技術(shù)的進步下，該工藝的節(jié)能改造也有了一定成果，由此可以有效降低應(yīng)用成本。這對于緩解整體能源短缺情況有極大的現(xiàn)實意義。

該技術(shù)在現(xiàn)實當中運用的時候最基本的能源消耗來源就是在傳送甲醇的時候產(chǎn)生的動力能耗，但是從當下的實際情況來看我們國家相關(guān)行業(yè)所排放的氣體當中最多的就是二氧化碳，另外就是一些硫化物等酸性的氣體，但是一般這些物質(zhì)的含量都相對比較低，所以使用該技術(shù)之后能夠通過循環(huán)甲醇的方式去將相應(yīng)的酸性氣體清理干凈，并在此同時還能夠?qū)⒍趸既コ簟Ｒ悄軌蚴褂闷渌姆绞綄怏w當中的二氧化碳含量進行相應(yīng)減少，就能夠有效控制好甲醇的循環(huán)量。其中使用對該氣體降溫的方式能夠?qū)⑵渲械牟糠侄趸紕冸x出來，然后再使用甲醇將其中的二氧化碳完全清理干凈，最終實現(xiàn)減少甲醇循環(huán)數(shù)量的目的。

2 改進方法

2.1 將CO2實施液化分離

在使用該工藝的過程當中會出現(xiàn)一定量的硫化物等有害性的氣體，以及一些含量相對比較高的氣體CO2，在其工藝原理當中進行甲醇循環(huán)除了能夠?qū)⒘蚧锏认嚓P(guān)的有害性氣體全部清除，還能夠?qū)⒉糠值腃O2脫除。在此期間要是能夠使用其他的工藝手段將工藝氣體當中的一部分二氧化碳氣體脫除掉，就能夠在最大程度上降低甲醇的循環(huán)量，最終提升該工藝的節(jié)能效益。通常應(yīng)用范圍較廣的技術(shù)就是將低溫甲醇洗和二氧化碳液化分離耦合，以此起到把工藝氣體進一步凈化的目的。在這其中CO2液化分離技術(shù)具體就是在將溫度進一步降低的情況下實現(xiàn)的，要是溫度處于低水平就能夠飽和工業(yè)氣體當中的甲醇蒸汽，以此蒸汽壓就會有所降低，這樣所消耗的甲醇量就會有效減少。當然，能夠發(fā)現(xiàn)該工藝的改進方式本質(zhì)上就是使用液化分離的手段將二氧化碳分離出來，然后被用到吸收CO2的甲醇數(shù)量就會有所減少，最終實現(xiàn)縮減能耗的目的。在通過技術(shù)改造以后，使用甲醇的數(shù)量就會得到大大的減少，這樣除了可以有效減少在甲醇循環(huán)當中動力的耗費，還能夠在最大范圍內(nèi)防止冷卻系統(tǒng)發(fā)生一定的工作損耗，由此確保整個系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)正常的運行。需要注意的是在使用甲醇之后其中二氧化碳總的含量會得到有效降低，于此同時還能夠防止氮氣產(chǎn)生損耗，使其氣體回收的設(shè)備功率能夠?qū)崿F(xiàn)最大程度上的控制，也同樣能夠保證分離出來的CO2濃度最大，起到相互成全的效果。

2.2 使用高壓閃蒸系統(tǒng)對其能量進行回收

使用液體分離之后的二氧化碳在通過閃蒸換熱器實施閃蒸之后能夠給工業(yè)氣體當中的二氧化碳冷凝提供相應(yīng)的冷量，對其冷量的回收利用能夠有效降低該工藝實施工程當中冷量的補充，以此降低能源消耗。當使用閃蒸系統(tǒng)進行閃蒸之后回收冷量的時候為了防止二氧化碳固化并結(jié)冰給整體的生產(chǎn)工藝帶來不良影響，其實施閃蒸之后的二氧化碳氣體的壓力必須要控制在其三相點壓之上（517950帕）。為了能夠有效回收能量，還可以增設(shè)出來二氧化碳的膨脹機，當其在經(jīng)過膨脹機之后膨脹，其回收的壓力勢能必然能夠獲得相應(yīng)在膨脹過程當中所產(chǎn)生的冷量，由此這就能夠有效避免該工藝在實施的過程中冷量的消耗情況。

2.3 充分利用液體二氧化碳

當實施液化分離技術(shù)之后其二氧化碳還能夠被當作冷源進行有效使用，使其脫碳塔底部的出口處所出來的富碳甲醇的溫度保持在零下45度以下，將二氧化碳完全被溶解到甲醇當中，由此將整個工藝當中貧甲醛的循環(huán)量有效減少，由此達到節(jié)能的目的。

2.4 重點研究節(jié)能效應(yīng)

在本次重點研究該工藝節(jié)能改進技術(shù)一般在不同的煤氣化工藝當中的使用都會出現(xiàn)或大或小的數(shù)據(jù)信息上的差異，所以最終的節(jié)能效果也會有差異。通常情況下使用該技術(shù)的節(jié)能效應(yīng)與實際的煤氣化工藝的壓力是呈現(xiàn)正比的關(guān)系，從一些壓力比較低的煤氣化工藝方面進行分析，其整體的節(jié)能效應(yīng)并不會太明顯;但是對于一些壓力相對較高的煤氣化工藝，它所產(chǎn)生的節(jié)能效益是顯而易見的。若是兩者之間的壓力均等，那么最終產(chǎn)生的甲醇節(jié)能效用將會直接比生成氮的節(jié)能情況要低一些。

3 結(jié)束語

通過分析能夠發(fā)現(xiàn)該工藝在現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展過程當中有著舉足輕重的地位，在各種能源的急需現(xiàn)狀之下對其工藝實施優(yōu)化和改進是具有一定必要性的，對此可以具體使用二氧化碳液化分離技術(shù)，或者是閃蒸系統(tǒng)與二氧化碳的吸收技術(shù)等實現(xiàn)能耗的降低;另外也可以從其工藝設(shè)備的改進或者是工藝流程的優(yōu)化方面入手達到一定節(jié)能目的。

參考文獻：

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[2]曹晉斌.低溫甲醇洗工藝節(jié)能優(yōu)化的相關(guān)探討[J].化工設(shè)計通訊，2017（10）.