低温甲醇洗技术在煤化工中的应用

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杂性高，需要投入大量的设备才能完成，且所应用的MDEA 溶剂成本比较高。

（2）膜+醇胺法工艺。

这种处理工艺主要就是利用膜分离技术可以实现二氧化碳的全面脱除处理，然后再需要利用醇胺法来进行细致化的脱除处理，进而可以保证脱碳效果达到最佳状态。

缺陷在于膜材料、膜分离单元的技术整体复杂性过高，尤其是所需要建设应用的天然气净化膜处理，我国还没有相应的成功经验可以借鉴，所以导致该技术发展缓慢。

（3）低温分离工艺。

该技术的优点就是可以处理二氧化碳含量较高的气体处理中，尤其是应用到开采中的二氧化碳含量变化范围较大的情况，针对于流量过高的情况有着非常好的效果。

缺点就是前期投入量比较大，且系统能耗非常高。

（4）变压吸附工艺。

该工艺的主要优势就是常温环境下可以完成整个操作，且并不存在腐蚀性的物质，设备、管道等不会发生严重损坏问题，平均寿命超过15年，且后续的维护与保养成本相对较低；整个系统可以通过计算机来实现自动化控制，还能够根据系统的运行需要来切断故障塔，进而可以保证整个系统的运行达到安全性、稳定性的要求；处理过程中并不需要使用蒸汽，电能的消耗量比较小；CH 4损失率<1.0%，回收的CO 2的纯度可以达到95.50％以上。

缺点是：PSA 工艺要想能
够获取浓度非常高的二氧化碳气体，就要在系统中设置比较多的吸附塔装置，所以整个系统的建设成本相对较高，经济效益并不明显，需要慎重选择。

（5）膜+变压吸附工艺。

该工艺具体优势如下所示：CH 4损失率＜0.5%，回收的CO 2纯度在98.0％以上；水露点达到-50℃，不需要使用脱水结构就能够满足设计需要；运行的能耗相对较低且操作简便，并不需要多高的技术水平就能够完成操
作，整个系统的占地面积相对比较小、运行成本低，其在处理过程中、处理结束后不会产生大量的污染物。

缺陷在于初期的设备资金投入量较大，且当前我国还没有该技术的应用先例，要综合考虑后才能确定应用。

3结语
对于天然气中所含有的二氧化碳气体来说，其会影响天然气的正常应用，如果不进行必要的脱碳处理，会导致设备和管道的异常损坏，影响整个系统的安全性。

基于此，在天然气开采环节，应该采取合理的处理工艺，以更好的降低天然气内的二氧化碳等气体的含量，以满足正常使用的需要，但是要结合不同组分选择合适的脱碳工艺，并且进行技术与经济性的对比，以选择最为合理的脱碳处理工艺，满足我国油气田开采需要，积极的促进能源领域的发展和进步。

参考文献：
[1]马晓红,于生,谢伟,王世刚,程振华.高含二氧化碳天然气脱碳技术[J].油气田地面工程,2012,31(4):45-46.
[2]任德庆,高洪波,纪文明.变压吸附脱碳技术在高含二氧化碳天然气开发应用[J].中国石油和化工标准与质量,2012,33(16):146-147.[3]郑远攀,王宏,姚浩伟,张云翼.复杂环境下高含二氧化碳
天然气扩散特性研究进展[J].科技通报,2017,33(1):240-243,
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低温甲醇洗技术在煤化
工中的应用
孙洪涛（南京诚志永清能源科技有限公司，江苏南京
210000）
摘要：低温甲醇洗技术的工艺非常优秀，成熟稳定，净化程度比较高，制取费用比较低等优势广泛应用在煤化工的实际生产之中。

文章分析了低温甲醇洗技术的工艺原理，详细探讨了低温甲醇洗技术在煤化工的实际应用，为日后煤化工的实际生产提供了详细的经验。

关键词：低温甲醇洗；煤制甲醇；煤制天然气；工艺优化
我国的煤炭储量比较大，天然气和石油的含量比较少，资源储量决定了我国的煤炭使用量高于其他不可再生能源的使用量，石油、天然气甚至是石油化产业链很大一部分的运行需要进口来实现。

减少对国外进口的石油和天然气，增加内部原料的产量，是国家能源部门需要攻克的难题。

先进的煤化工可以实现清洁生产，是顺利代替石油化工的非常重要的产品。

溶液吸收法在化学工艺中的应用非常广泛，溶液吸收法具体来说是化学和物理吸收两类[1]。

物理方式的吸收手法是将H 2S 、CO 2、CS 2等可以溶于水或者能溶于一些特定溶剂的方法。

化学吸收法是运用H 2S 、CO 2等气体，这些气体具有一定的酸性，用氨水、有机氨等碱性物质制成的溶液将对应的物质吸收。

1低温甲醇洗技术的工艺原理
1.1低温甲醇洗技术工艺原理
（1）低温高压状态下，甲醇溶液中加入酸性气体，其溶解性很大，甲醇的循环量有限，动力消耗值比较高。

（2）在这个过程中含有非常大的净化值，甲醇洗的处理塔内排出的CO 2经过处理后仅含有7mg/L ，CH 3OH 的含量约为9mg/L ，S 的含量低于1mg/L ，因此工艺的优势比较明显[2]。

（3）选择性较好，在这个工艺中，甲醇内具有酸性的气体的
溶解度非常高，大约是H 2的100倍以上，在反应的过程中消耗的气体总量可以忽略不计。

（4）甲醇是非常优质的吸收剂，甲醇在制取的过程中价格比较便宜，费用比较低，制取的原料也容易获取。

1.2低温甲醇洗的工艺原理
（1）变换气从进料器中经过后，然后分别进入分离器、冷却器，分离器中分离的气体进入CO 2吸收塔里，经过H 2S 、CS 2和CO 2后，处理后的气体上升排出塔外，再穿过一级和二级冷却器，气体温度升高后进入甲醇合成单元之中，压缩成一个单元[3]。

（2）多次冷却过后，含量较低的甲醇到CO 2吸收塔的上部区
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域，甲醇液体从上而下与变换气逆流进行充分的接触，将气体中的CO 2除去，CO 2的含量通过甲醇循环量的大小进行调节。

在中间过程中引出的甲醇液使用氨冷器进行冷却，从而减少溶解
热引起的升温的不利影响。

（3）在吸收塔底部，甲醇的液体几乎都能流入闪蒸罐之中，余下的少量液体先经过氨冷器，再经过回流后运送至脱硫处内，在这个过程中H 2S 和CS 2被吸收，从塔内流出的含硫液体重新回到硫甲醇的蒸汽罐之中。

（4）为了节省CO 和H 2的使用量，从闪蒸罐中出来的气体通过进行加压出来然后运送至进料冷却器前和气体进行混合，实现H 2S 和CS 的回收。

（5）闪蒸罐的下方在运行的过程中会产生无硫甲醇富液、
含硫甲醇富液，这些液体进入H 2S 的浓缩塔之中。

将N 2输送至塔内，把CO 2运送到塔的顶端，经过处理后，使用尾气冷却器将气体送至高空中放出。

（6）甲醇中含有的少量CO 2和
溶解的H 2S 通过再沸器提供的热量实行热再生，塔顶出来
的气体，经过多次的分离和冷却、甲醇经过一级冷凝液回流、二级冷凝液回流的换热，H 2S 进入浓缩塔的底部。

2低温甲醇洗技术在煤化工的实际应用
2.1煤制甲醇工艺
甲醇属于饱和醇，他是醇中最简单的构造，是化工原料的重要材料之一，是非常清洁的液体染料，已经在工业中运用的非常多。

目前约有三成左右的甲醇用来生产工业产品甲醛，另一个重要用途是生产甲基化剂，同时也生产甲氨、丙烯酸甲酯等衍生产物，甲醇也能生成醋酐、碳酸二甲酯、醋酸、甲酸甲酯等一系列衍生物。

化工行业的进步有目共睹，甲醇也成功的制成了乙醛、乙二醇等衍生物。

通过近些年来化工实践的不断发展，低温甲醇洗技术在煤制工艺中，具有明显的优势，具体表现为以下几个方面。

（1）能够精准调控气体内含有CO 2的具体值。

煤制的甲醇
工艺内含有一定量的CO 2气体，这样可以减少二甲醚在反应过程中的产出量，也会在一定程度上一致CO 向CO 2转化，对微调触煤床层内的稳定非常有利，防止温度过高，最大程度保护了催化剂的活性，降低催化剂的结碳，对增加催化剂的使用寿命具有积极的作用。

在这个过程中需要严格控制净化空气中CO 2的含量在（3.42±0.2）%之间。

在实际的生产过程中，如果CO 2的含量偏离范围内的值，可以实行热再生工况、控制循环量、氨冷
器、精洗段气相旁路等方式微调。

（2）在快速的调整中控制空气中的硫的含量值，要低于0.1mg/L 。

甲醇和合成时，很多硫化物在合成的过程中，如果控制不好会使催化剂中毒，使催化剂的活性减少，降低催化剂的总体使用水平。

在平时的生产时，若总硫的含量超过限定值时，使用冷却和循环量的方式可以微调，可以将总硫控制在合理的范围内。

（3）吸收的选择性比较大。

CO 2和H 2S 可以实现在同个设备
的不同部位或者是不同设备进行吸收，在不同条件和设备进行回收时，在低温条件下，甲醇溶液中的CO 2和H 2S 的溶解度都很高，吸收溶液的循环量都比较小，特别是当原料气体压力比较大时这个现象更加明显。

低温时，甲醇溶液在CO 和H 2的溶解度比较小，甲醇的蒸汽压也比较低，有用气体和溶剂的损失处
于比较低的状态。

（4）调节H 2S 的浓度。

不断的调整H 2S 回到浓缩塔循环气流量。

使得塔内的半贫甲醇的工艺条件处于稳定和平衡的状态，实现酸性气体中H 2S 和回收需要硫工艺值互相平衡。

2.2煤制天然气工艺
煤制天然气的研究工作是国家的重点工程，是国家煤化工的重点需要攻克的难题。

煤制天然气会合成较高的数值，工艺简单同时制成工艺相对成熟，大力发展煤制天然气对全国能源的稳定具有非常积极的作用，同时可以在一定程度有效上缓解大气污染的问题。

煤气化制造天然气的工艺的原料是煤炭，水煤浆经过加压气化后制成粗糙的煤气，低温条件下甲醇的制取装置将酸性气体去除，再进入合成单元合成天然气。

在煤田中，采煤后直接合成天然气输送到最近的天然气管网，通过专业化处理将天然气运送至终端用户，这种方式可以高效使用天然气，可以将媒体变成清洁能源。

天然气的生产原料中含有很高的硫，若使用RTO 装置，经过处理后气体中的SO 2含量非常高，在气体的后端加入一个装置实现脱硫，无形之中会增加设备的运营成本。

运用低温甲醇的洗工艺，能有效除去原料中的硫含量，实现运营成本和设备的稳定和平衡。

2.3煤制油工艺
采取油制取煤的方式，将煤液化然后制取油。

水煤浆在加压加气的条件下制成比较粗糙的煤气，经过变化后，建立比较合适的碳氢比。

甲醇经过低温的装置可以高效的除去气体中的酸性气体，再进入合成单元，合成油等产物。

实现相关步骤可以使用低温甲醇洗工艺，合成煤制柴油，与传统的柴油和石油相比，煤制品属于清洁的能源，燃烧产物很清洁。

3结语
低温甲醇洗技术在实际的生产过程中可以明显去除H 2S 和
CO 2,已经成为了煤化工项目的重要组成技术，随着国家对能源的需求越来越精细化，低温甲醇洗技术的应用空间更加广泛。

参考文献：
[1]夏珍,王全伟,郭涛.煤化工中低温甲醇洗技术的运用研究[J].科技经济导刊,2019,27(18):53.[2]王小兵.低温甲醇洗技术及其在煤化工中的应用探讨[J].化工管理,2018(26):60.[3]佟黎明.低温甲醇洗技术在煤化工企业应用进展[J].化
工管理,2018(23):217.
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