低溫甲醇洗技術在煤化工中的應用

馮晨 郭雪姣

摘 要：在石油化工、煤化工、化肥工業中，氣體凈化是最重要的環節之一，低溫甲醇洗作為應用最廣泛的技術，與傳統的干濕法相比，具有高選擇性、強吸收凈化性、經濟環保、安全穩定的優點，已廣泛用于煤化工領域，在煤制甲醇、煤制天然氣、煤制合成氨、煤制乙二醇工藝生產中必不可少。

關鍵詞：低溫甲醇洗；煤化工；應用

引言

低溫甲醇洗技術在我國工業領域，尤其是煤化工行業得到了廣泛應用，它可以幫助形成煤制甲醇、煤制天然氣以及煤制合成氨，為推動煤化工行業的發展貢獻了一份力量，為解決我國的能源短缺情況提供了巨大幫助。

1 低溫甲醇洗技術簡介

作為我國煤化工行業中應用十分廣泛的一種技術，低溫甲醇洗技術能夠幫助凈化煤化工行業在作業過程中產生的雜質氣體，因此在很大程度上推動了煤化工合成氣的行業進步，促進我國煤化工行業繼續發展，進而在一定程度上緩解了我國能源緊張的狀況。基于此，本文首先針對低溫甲醇洗技術進行簡單的介紹，以便為這項技術在煤化工行業中的應用研究奠定基礎。

1.1 低溫甲醇洗技術的工作原理

在煤化工企業進行作業時，容易產生一些雜質氣體，為了去除其中所含的酸性氣體，需要煤化工企業借助一定的凈化裝置。低溫甲醇洗技術便是這一過程中被大多數煤化工企業采用的一種技術裝備，因為這一技術可以通過物理性反應成為酸性氣體的吸收劑，進而達到凈化氣體的目的。具體而言，低溫甲醇洗技術在進行氣體凈化時主要會經歷以下三個階段：第一，需要確保低溫甲醇洗技術的工作環境為-50℃左右，這是低溫甲醇洗技術充分發揮作用的一大基礎條件，能夠使甲醇在這一環境下大量吸收并溶解二氧化碳、硫化羰以及硫化氫等酸性氣體。甲醇對酸性氣體吸收的程度并非一成不變的，它可以在吸收的過程中通過對溫度解壓力進行調整來控制酸性氣體吸收的程度；第二，通過氮氣閃蒸，能夠幫助富甲醇實現再生，而富甲醇又能夠進一步在反應的過程中提供更多的冷卻條件，使氣體凈化的環境條件得以優化。另外。氮氣等氣體在進行完閃蒸之后，能夠被循環壓縮，進而能夠進入洗滌再次循環，確保了低溫甲醇洗技術的高效作業，同時也最大限度地降低了能耗損量；第三，甲醇在循環的過程中會經過脫水塔，這一步驟能夠維持甲醇作業過程中的水平衡。加之煤化工企業在生產中產生的甲醇可以通過脫水塔進行回收利用，這就在很大程度上降低了甲醇的損耗，同時確保酸性氣體在硫的回收裝置中得以回收。

1.2 低溫甲醇洗技術在煤化工應用中的意義

作為一種典型的物理吸收技術，低溫甲醇洗技術具有諸多方面的優勢，其中主要表現為以下四個方面：第一，凈化之后的氣體能夠實現更加高效的利用。低溫甲醇洗技術的最大優勢，就是對酸性氣體的吸收作用極強，而且在進行吸收之后能夠實現很大程度的凈化功能。在這種作用效果之下，氣體的精華純度得以提升，從而使其能夠有效的利用到工業領域中；第二，低溫甲醇洗技術在煤化工企業的應用中能夠有效提高工作效率。低溫甲醛洗技術的一大特點，就是對于酸性氣體的吸收具有極高的選擇性。具體而言，低溫甲醇洗技術在凈化雜質氣體時，能夠促使氣體中的含硫含碳化合物在同一個吸收塔中進行吸收，這一過程不僅能夠提高吸收效率、減少繁瑣步驟，而且能夠進一步提升整個工作流程的效率，為煤化工企業帶來了極大的便利；第三，低溫甲醇洗技術能耗較低。這一優勢主要體現在低溫甲醇洗技術的工藝流程操作環境中，即該技術在溫度極低的環境下也能高效有序運轉。另外，低溫甲醇洗技術在工作過程中能夠產生富余的甲醇，進而成為氣體冷卻的重要物質基礎。因此，低溫甲醇洗技術的工作流程能耗較低，不僅能夠降低溶液的使用次數，提升整體的利用率，而且工藝流程十分穩定、安全性高，不會發生類似于氣泡之類的不利現象；第四，低溫甲醇洗技術降低了工作流程的成本。一方面，甲醇對于酸性氣體的吸收效果比較好，提高了整體的工作效率；另一方面，甲醇具有較低的酸性，因此不會像硫元素那樣對設備造成極強的腐蝕，這就間接降低了企業的維修保養成本，促進煤化工企業進一步發展。

2 低溫甲醇洗在煤化工中的應用

2.1 煤制甲醇

甲醇在當前的發展中有著重要的地位，通過甲醇的使用，可以合成甲醚、乙烯、甲醇，在工業發展中有這不可或缺的重要地位，主要用于生產其他基礎有機原料，如甲醛、甲醚、乙烯、氯甲烷、甲胺、乙酸。目前，甲醇工業化生產的主要方法是煤炭制甲醇，而在煤炭制甲醇過程中低溫甲醇洗是最重要的環節之一，必須有低溫甲醇洗的參與，才能完成煤炭向甲醇的轉化。

2.2 煤制天然氣

天然氣是一種重要的資源，需求量日益增加。根據我國煤多、缺油、少氣的情況，為滿足天然氣的需求，煤制天然氣是一種有效的解決方法。煤制天然氣的方法有兩種，第一種是一步法，即以煤為原料直接合成甲烷；另一種是兩步法，即先用煤制備主要成分為氫氣和一氧化碳的合成氣，然后再將合成氣甲烷化。無論哪種方法都離不開低溫甲醇洗技術。

2.3 煤制合成氨

隨著農業的不斷發展，化肥的需求量也隨之增大。合成氨是生產化肥的主要原料，用于生產尿素、硝酸銨、磷酸銨、氯化銨化肥，此外，以氨為原料的化學品還有聚氨酯、聚酰胺纖維和丁腈橡膠等。煤制合成氣是當前合成氨生產的主要方法，通過煤炭轉換得到合成氣，再利用低溫甲醇洗技術，吸收凈化分離合成氣，為合成氨提供主要原料二氧化碳。由此可見，低溫甲醇洗技術在合成氨中的地位。

3 結束語

隨著經濟的迅速發展，我國的能源短缺和環境污染問題愈加嚴重。尤其是在煤化工這一行業，無論制備哪一種氣體，都難免會產生一定的雜質，進而對環境造成污染破壞。為了解決這一問題，很多煤化工企業都采用了低溫甲醇洗技。低溫甲醇洗技術雖然具有諸多方面的優勢，但是其中仍然存在諸多問題。因此，煤化工企業應該積極改進，以解決低溫甲醇洗技術中存在的問題，確保這項技術在煤化工行業中充分發揮作用。

參考文獻

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