浅析低温甲醇洗(选择性吸收)技术及其在煤化工中的运用

浅析低温甲醇洗（选择性吸收）技术及其在煤化工中的运用

摘要低温甲醇清洗技术在煤化工产业中的应用，能够在很大程度上促进煤气化制成合成气行业的发展，并且能够有效地缓解我国能源资源紧张的局面，所以其发展潜力是十分巨大的，故在本文中主要就低温甲醇洗技术及其在煤化工中的应用进行了简单的分析。

关键词低温；甲醇洗技术；煤化工；工业化；应用

1 低温甲醇洗技术优势

低温甲醇洗气体净化技术是二十世纪五十年代初期林德公司和鲁奇公司联合开发的利用低温甲醇处理含高浓度酸性气体的净化工艺。首先在煤加压气化的粗煤气净化方面获得了应用，随后又被应用到了城市煤气、渣油气化等领域。低温甲醇洗技术作为物理吸收的代表方法在我国煤化工气体净化领域中得到广泛的应用。低温甲醇洗装置的优点较多，对于煤化工装置来说，主要具备如下优势：第一，因为物理吸收没有化学反应，故可以处理含有多种杂质的煤制合成气而不会产生常见的起泡，溶剂中毒等现象；第二，低温甲醇洗技术可以选择性脱硫，这样就为采用克劳斯工艺大量回收硫黄提供了条件；第三，低温甲醇洗装置的净化程度较高，这就节省了后续的干法净化工段，大大缩短了煤化工的流程；第四，因为低温操作，故气体的溶解度高，甲醇循环量小，单套装置处理能力大，系统能耗较低；第五，甲醇的蒸气压低，损失量降低。

2 低温甲醇洗技术的应用特点

低温甲醇洗技术的本质是物理方法，硫化氢、二氧化碳以及COS等气体的溶解度都很大，进行一定的加压后，能够被甲醇吸收。甲醇的物理特性是随着温度的降低，溶解度也逐渐下降，而硫化氢、二氧化碳以及COS等气体在甲醇中的溶解度增加的速度比较快，但是CO、氢气和氮气等气体在甲醇中的溶解度的变化比较小，所以在此项技术中采用在低温的条件下进行。

此技术的主要特点如下：

（1）低温甲醇洗技术对酸性气体具有很强的净化能力，并且气体的净化效果很好，主要是对于硫化氫、二氧化碳以及COS等气体，总硫的浓度可以达到0.1uL/L，而二氧化碳的浓度可降至10uL/L。

（2）甲醇对于硫化氢、二氧化碳以及COS气体有很强的选择吸收性，高效率地对气体进行脱硫与脱碳，其工作是通过在塔内进行分段和选择的工作，使回收的二氧化碳的纯度满足要求，实现从硫化氢中回收硫。

（3）低温甲醇洗技术在吸收的过程中，不会发生起泡等不稳定现象，其化学稳定性比较强，有利于有机溶剂的稳定生产。

（4）甲醇虽然与其他化学成分一样具有一定的腐蚀性，但是甲醇的化学腐蚀作用不强，在生产的过程中，不需要进行相应的防腐蚀的处理，省略防腐蚀技术开发的步骤，节省了防腐技术的开支。

（5）甲醇的造价很低，尤其是工业上的甲醇生产来源很广泛，容易制成，作为溶剂标准不是特别高，加大了获得的容易性，节省成本[1]。

3 低温甲醇洗工艺简介

3.1 工艺原理简介

净化装置的目的是去除变换气中的酸性气体成分。该过程是一种物理过程，用低温甲醇作为吸收剂。在温度–50℃左右时，甲醇对于CO2，H2S和COS具有较高的可溶性。吸收中的控制因素是温度和压力。富甲醇通过闪蒸和氮气气提再生。富甲醇的闪蒸为该过程提供额外的冷却。闪蒸气通过循环压缩，然后再循环到洗涤塔，其损耗量最低。甲醇脱水塔保持甲醇循环中的水平衡。尾气洗涤塔使随尾气的甲醇损耗降低到最低限度。酸性气体到硫回收装置。

3.2 工艺流程简介

装置中低温甲醇在甲醇洗涤塔中（3.1MPa）脱硫脱碳，之后富甲醇液进入第一闪蒸分离器和第二闪蒸分离器（1.3MPa），闪蒸气通过循环压缩机加压送回到甲醇洗涤塔入口前。闪蒸后的富甲醇液进入H2S浓缩塔，在常压下进行闪蒸、气提，实现CO2再生。然后富硫的半贫甲醇进入热再生塔利用再沸器中产生的热量进行热再生，产生的H2S气体送至硫回收装置，完全再生后的贫甲醇经贫甲醇泵加压后进入甲醇洗涤塔[2]。

4 低温甲醇洗技术的应用情况

4.1 用煤制作甲醇

甲醇在各个方面都有很多应用，当然也包括工业方面，它作为工业上的基础原料，在石油等化工工业中有举足轻重的作用。煤经过一系列化学反应才能产生甲醇，具体过程包括，煤炭的气化、转化成一氧化碳、低温洗出甲醇、最后是甲醇合成，经过以上步骤就可制得甲醇。但这并不是终点，乙酸、二甲醚、乙烯、和丙烯等重要的化工原料，都可以用甲醇经过不同的化学反应过程制得，然后运用到其他方面。

4.2 煤制天然气

天然气是我国日常需求量越来越多的一种气体，然而我国的天然气储备量却特别匮乏，所以煤制天然气在这个关键的时期起到了至关重要的作用。把煤转换成天然气是一个特别复杂的过程，需要考虑在煤矿的坑口，选择合适的煤气化技

术，集中设置多套大型化的煤气化装置，经过变换、低温甲醇洗、甲烷化等化工处理产生CH4。

4.3 用煤制作合成氨

最近几年由于化肥的增量的大量的使用，我国合成氨产业也快速的进步和发展，合成氨产业是一个特别有收益的项目，每一个企业都有特别好的前景，这样的大环境推动了煤制合成氨的快速发展。煤是煤制合成氨方法的最主要因素也是最大用处的原料，然后把化肥、硝酸、苯胺等产品经过一系列的化学程序来制备，包括煤炭气化、转换成一氧化碳、低温洗出甲醇和氨的合成等手段。煤制合成氨这用方法在进行过程中能够大量的降低换热器的损坏，可以使生产率大幅度提高，进一步让低温洗出甲醇的效果研究更加细节。

4.4 应用在其他化工领域的情况

低温洗出甲醇的技术在煤生产其他的产物的过程中，应用了酸性气体和甲醇之间的高度吻合的作用，净化的情况比较彻底等很多有点，所以被广泛应用，也在煤化生产之中广泛应用。例如草酸酯、乙二醇等都可以通过煤来制备，特别是制备乙二醇时候，某些过程需要达到非常高的硫含量，所以应该选择硫出口小余0.1uL/L的装置，才能够避免催化剂效果消失，这样才能够使低温洗出甲醇的技术更加完善的进行。料采用的是低温洗出甲醇的办法。这样的方法是酸性气体脱除的最佳办法[3]。

5 结束语

低温甲醇洗技术不仅在我国有广泛的应用，其应用优势在全世界的煤化工业中均有明显的体现。通过本文对低温甲醇洗技术的应用分析，我们了解了其应用特点与应用方法，并且简要介绍了低温甲醇洗操作要点，希望对各位同行在工作中有所参考和帮助。

参考文献

[1] 许晓燕.低温甲醇洗工艺技术进展及应用[J].化工管理，2015，（31）：204.

[2] 冯德林，袁本旺，田征.低温甲醇洗工艺设计常见问题分析[J].化工设计，2015，（05）：18-20，46，1.

[3] 张开勇，袁本旺，马强武，等.低温甲醇洗装置技术改造[J].石化技术与应用，2015，（06）：505-508.