以低温甲醇与聚醇醚为溶剂的净化工艺对比

洗 的操作 温度 为 － ７ ０ 一 － ３ ０℃ ， 各 种 气体 在 － ４ ０ ｏ Ｃ时
的相对溶 解 度如 表 １ 所示。 当 甲醇 溶 液 中含 Ｃ Ｏ ： 时， Ｈ Ｓ溶 解 度 比无 Ｃ Ｏ ：
系； 物 理 吸收 的 吸收 量 随 组 分 分 压 的 提 高 而 增 加 ，
关 键词 ： 低 温 甲醇 洗 聚 醇醚 溶剂 工艺流程 对 比
气体净化方法有 气液吸收 、 气 固相催化转 化、 固体 吸附 、 分 子 筛分 离 、 膜 分离 等 ， 目前 工业 中应 用
最为 广泛 的方 法还是 气 液 吸收 。
根据 吸收 过程 的特 点 ， 酸 性 气 体 的 吸 收过 程 可
气， 满 足 不 同 的硫 回 收 工 艺 要 求 。通 常 ， 低 温 甲醇
由图 １ 可见 ： 酸性气 体 分压相 对 高时 ， 采用 物理
吸 收 的方 法 较 有 利 于 吸 收 ； 酸 性 气 体 分 压 相 对 低
时， 采用 化学 吸 收 的方 法 较 有 利 。化 学 吸 收 的吸 收 量 受 限于其 溶剂 中的 活性 组 分 量 ， 与压 力 无 多 大 关
技术 经济等方 面进 行 了对 比 ， 得出结论 与 以往研究 不 同 』 。净 化工艺 的选 择要结合装 置规模 ， 气 体组 成和
全厂 目标产 品等方面综合对 比。
２ ２种酸 性气 脱 除工 艺
２ ． １ 低 温 甲 醇 洗 工 艺
低温 甲醇 洗 （ Ｒ ｅ ｃ ｔ ｉ ｓ ｏ １ ） 能 够 有 效 脱 除 原 料 气 的 Ｈ ： Ｓ ， Ｃ Ｏ ， Ｃ Ｏ Ｓ等组 分 ， 被广泛 用 于 煤化 工 气体 净 化 中， 与其他 吸 收技 术 比较 有 一 定 的优 越 性 ＿ ２ Ｊ 。采 用
吸 收量 Ｑ
低温 甲 醇 洗 技 术 ， 净化气 中总硫 含量 （ ） 可 脱 至 ０ ． １ × １ ０ 以下 ， Ｃ Ｏ ２ （ ） 可脱 至 １ ０ ｘ１ ０ 以下 。并 能
图 １ 物理 、 化学吸收平衡 曲线
得到 纯度 极 高 的 Ｃ Ｏ 产品和浓度不 同的 Ｈ ｓ酸 性
分为 ３类 ： ① 物 理 吸 收法 （ 如 低 温 甲醇 洗 Ｒ ｅ ｃ ｔ ｉ ｓ ｏ ｌ ；
Ｓ ｅ ｌ ｅ ｘ ｏ ｌ — Ｍ Ａ Ｘ； Ｎ ＨＤ 法 ） ； ② 化学 吸 收法 （ 如 热 钾 碱
法） ； ③ 物理 化 学 吸 收法 （ 如 Ｍ Ｄ Ｅ Ａ法 ） 。物 理 吸收 和化 学 吸收 的典 型平衡 曲线见 图 １ ＿ １ Ｊ 。曲线 表示 溶 液 中溶 解 的气 体 组 分 （ 如 Ｃ Ｏ ， Ｈ Ｓ ） 的浓 度 与其 平 衡蒸 气 压 的关 系 （ Ｑ ： 物理 吸收量 ； Ｑ 化 学 吸 收
中 的溶 解 度 与无水 甲醇 相 比降低 约 １ ２ ％。 典 型 的低 温 甲ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ洗 流程见 图 ２ ［ 。
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依 据 亨利定 律 ， 吸 收 量 与组 分 分 压 几 乎 成 正 比。 因 此， 溶 剂循 环 量 受 原 料 气 量 和操 作 条 件 影 响 较 大 ，
时降低 １ ０ ％～ １ ５ ％。甲醇溶液中 Ｃ Ｏ 含量越高 ， Ｈ ： Ｓ 的溶解 度减 少也 越显 著 。
操 作压 力提 高 、 温度 降低 ， 溶剂 循环 量减 少 。
２ ０ １ ６ 年第 １ ６卷第 ６期
气 体净 化
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表１ — ４ ｏ ｃ Ｃ 时各种气体在甲醇中的相对溶解度
当气体 中有 Ｈ ： 存在时 ， Ｃ Ｏ 在 甲 醇 中 的溶 解 度 就会 降低 。 当 甲醇 含 有 水分 时 ， Ｃ Ｏ ： 的溶 解 度 也 会
降低 ， 甲醇 溶 液 中水 质 量 分 数 为 ５ ％时 ， Ｃ Ｏ ： 在 甲醇
酸性气体 吸收流程的选择需综合考虑能耗 、 装 置规模 、 投资 、 可操作 性 、 装置稳 定性等 因素 ； 低温 甲醇洗
适 用于净化度要求高 、 高压 、 大规模 的工业化装 置 ； 聚醇醚工 艺适用 于净化 度要求 较低 的装置 ， 如 Ｉ Ｇ Ｃ Ｃ
多联产装置 ， 可降低能耗 ， 节省投资 。
量） 。
高 的煤制气 的净化 过程 逐 渐显 示 出优 势 。大型 化 工
装置粗 工艺气 体净 化工 艺 的选 择是 工程 设 计过 程 中
方案 选择的重点 ， 一 直 以来净 化工艺技 术选 择和对 比
也是研 究的热点 。本文依托工 业应用 数据 ， 对 低温 甲 醇洗 和聚醇醚 法 ２种技 术从 工 艺 、 消耗 、 设 备规 格 和
１ 应 用现 状
近几年 ， 加 压 煤气 化 工艺 配 套 的酸 性 气体 脱 除 工 艺主 要 是 低 温 甲醇 洗 工 艺 和 聚 乙二 醇 二 甲醚 法 （ Ｓ ｅ ｌ ｅ ｘ ｏ ｌ — ＭＡ Ｘ； Ｎ ＨＤ法 ） 。低 温 甲醇 与聚醇 醚溶 剂对 Ｈ ： Ｓ ， Ｃ Ｏ ： 选择 性吸收能 力强 ， 在溶剂 中 Ｃ Ｏ 溶 解度 大 ， 所需溶剂循 环 量 小 ， 能 耗 较低 ， 在 硫化 物 和 Ｃ Ｏ ， 含量
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６・
气体净化
２ ０ １ ６年第 ｌ ６卷第 ６期
以 低 温 甲醇 与 聚 醇 醚 为 溶 剂 的 净 化 工 艺 对 比
李 蒙
（ 中国石化南京 工程 有限公司 ， 江苏南京 ２ １ １ １ ０ ０ ） 摘要： 介绍 了低温 甲醇洗流程和聚醇醚 流程 的应用现 状 ， 评 述 了低温 甲醇洗流程 和聚 醇醚流程 的 工艺特点 ， 分析 比较 了 ２种工艺 的主要技术指标 ， 着重 比较 了 ２ 种 工艺 的关键 运行参数 如溶 液消耗 、 冷 量消耗 、 消耗指标 、 设备 以及投 资费用等 ， 并对 ２种工艺流程 的适 应性 进行 了分析 。分析 和 比较后认 为 ：