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摘要:低温甲醇洗技术具有良好的选择性、高净化性以及低消耗等优点,而且被广泛应用到了我国的石油化工行业。随着对该工艺的深入研究,低温甲醇洗技术在煤制甲醇、煤制合成氨等领域占据了不可或缺的地位。本文探讨了低温甲醇洗技术及其在煤化工中的应用。
关键词:低温甲醇洗技术;煤化工;应用
对于低温甲醇洗工艺而言,对其的应用是当下煤化工发展过程中的一项重要技术。在实际应用时,相关人员需充分了解基本内涵和应用优势,从而保障其可以为煤制天然气、煤制合成氨以及煤制甲醇等各方面带来一定的技术支持,同时要高度重视相应影响因素。例如净化装置冷量问题、硫含量超标等,只有这样,才能够确保低温甲醇洗工艺的优势得到充分发挥,从而为企业提供更大利益。
1低温甲醇洗的技术原理及特点
1.1低温甲醇洗技术的原理
煤化工的生产中,要通过净化装置去除变换气中所含的酸性气体。去除过程当中,将低温甲醇洗技术作为酸性气体的吸收剂,该反应过程是物理性反应。该技术的工作环境温度为-50℃,甲醇可以大量吸收并溶解二氧化碳、硫化氢、硫化羰等酸性气体。在吸收的过程当中,能够通过对温度解压力的调整来控制酸性气体吸收的程度。利用氮气闪蒸,可以实现富甲醇的再生。富甲醇可以在反应的过程当中提供更多冷却的条件。闪蒸气体被循环压缩以后进入洗涤塔再次循环,可以使耗损量得到最大限度的降低。甲醇循环的过程当中流经脱水塔,可以使甲醇的水平衡得以维持。
1.2低温甲醇洗技术的特点
首先,选择性能好,尤其是对二氧化碳以及二氧化硫的选择效果显著,能够在不多于2个塔内对原料气体进行分段脱碳和脱硫。与此同时,还可以对相应的气体进行回收再利用。其次是较低的操作成本。由于低温甲醇洗技术需要在低温环境下进行,所以,用于有机溶液再生的耗费就会相对较少,在一定程度上可以节省有机溶剂,而用于生产的费用也随之降低。除此之外,因为甲醇原料具有很弱的腐蚀性,在实际生产操作中,即使不设置一些防腐材料,也可以保证生产的安全性。对酸性气体的吸收能力强,净化空气效果显著。最后,低温甲醇洗技术的化学稳定性以及热稳定性较强。在对气体进行吸收的过程中,能够有效避免起泡现象,为生产的稳定性提供了保障。
2低温甲醇洗技术工艺流程
在煤化工生产当中,需要用到净化装置,其作用是将变换气当中的酸性气体成分去除。在这一过程中应用低温甲醇洗技术作为吸收剂,反应过程是一个物理过程。在零下50摄氏度的环境中,甲醇能够大量的吸收溶解毅基硫、硫化氢、二氧化碳等气体。在吸收过程中,可通过调整压力和温度对吸收程度进行控制。通过氮气气提和闪蒸,能够再生出富甲醇。通过闪蒸富甲醇,能够在反应过程中,提供额外的冷却条件。在经过循环压缩之后,闪蒸气体通入洗涤塔进行再循环,能够最大限度的降低其损耗量。在甲醇循环过程中,通过甲醇脱水塔能够维持其中的水平衡。随着为其排除的甲醇能够在尾气洗涤塔中进行回收,从而降低甲醇的损耗,最后由硫回收装置回收酸性气体。
在反应过程中,甲醇洗涤塔会对装置中的低温甲醇进行脱碳和脱硫,然后在第一闪蒸分离器和第二闪蒸分离器中通入富甲醇液,在经过循环压缩及加压处理之后,再将闪蒸气输送到甲醇洗涤塔入口。富甲醇在经过闪蒸之后输送到硫化氢浓缩塔,在常压状态下完成气提和闪蒸,再生出二氧化碳。富硫半贫甲醇随后进入热再生塔,通过再沸器所产生的热量完成热再生。最后将产生的硫化氢气体输送到硫回收装置,而再生完成后的贫甲醇在贫甲醇泵进行加压处理之后,输入甲醇洗涤塔。
3低温甲醇洗技术及其在煤化工中的应用
3.1在煤制甲醇中的应用
甲醇作为石油化工产业生产的原料,对乙酸、乙烯等气体的制备也具有重要意义。当前随着中国社会经济的不断发展,原油价格也不断攀升,这就带动了传统的甲醇、二甲醚等生产成本的增加,这样一来煤制甲醇就得到了很大程度的发展。煤制甲醇的工艺比较复杂,涉及比较多的化学反应,煤炭经过煤气化、CO变换、低温甲醇洗、甲醇合成等过程可制得甲醇,制得的甲醇经过进一步进行深加工,又可制得二甲醚、乙酸、甲醛、乙烯、丙烯等化工原料。而在气体净化的标准比较高的情况下,必须使用低温甲醇洗技术在适当的温度和压力下进行气体的净化,同时技术人员要科学调控多段吸收和闪蒸组合,保证低温甲醇洗技术的高效、有序运用,实现气体净化的最佳目标。同时,在低温甲醇洗技术的运用过程中,技术人员必须要高度重视资源的有效利用,避免资源浪费。当低温条件下,洗塔段出现积液现象时,技术人员必须合理增加系统操作的压力,降低甲醇循环量,从而解决洗塔段积液的问题,保证整个气体净化工作的高效、有序进行。
3.2在煤制合成氨中的应用
将煤当作原理来制取合成氨时,要使用低温甲醇洗技术来处理产生的粗煤气。在处理过程中,应该先运用煤气化工艺完成粗煤气的生产工作,然后进行粗煤气的一氧化碳转化以及酸性气体的脱除,在合成器中完成氨的合成。在进行酸性气体的脱除工作时,可以按照鲁奇低温洗六塔的工作流程,合理的调控变换气的质量、系统的温度以及甲醇的循环总量。用这种装置所得到的硫量不会大于0.1μL/L,从而保障之后要进行的生产工作和工艺工作能够安全、顺利的进行。与其他的工艺相比,使用低温甲醇洗技术来制取合成氨,在溶剂的损耗量、工艺的耗能量、气体的净化程度等各方面都拥有明显的优势。
3.3在煤制天然气中的应用
将低温甲醇洗技术应用到煤制天然气的生产工作中,会让煤气在经过净化之后,再进入到甲烷化反应器之中,这样天然气的制取纯度自然会得到提升。与其他的气体煤化工生产工作相比,煤制天然气的生产过程非常复杂,在煤炭气化工作和一氧化碳转化工作都结束之后,还需要使用低温甲醇洗技术来净化煤气。与其他净化煤气的工艺相比,低温甲醇洗技术对于压力以及温度的设定有着明显的优势,能够有效的脱除煤气内部所存在的硫化氢、COS、CO2等气体,从而保障天然气的制取工作能够安全、顺利的进行。在国外,很多的发达国家都已经大规模的使用低温甲醇洗技术来脱除酸性气体。
3.4在其它领域中的应用
除以上提及的煤化工应用之外,低温甲醇洗非常广泛的被运用于在其他的很多煤化工中。正由于酸性气体和甲醇之间有着很高程度的吻合,所以酸性气体可以被彻底地净化,因此在煤化工的领域当中发挥着极为重要的功能。比如,利用低温甲醇洗的技术,可以完成煤制造乙二醇及草酸酯等等化工业产品。特别是制造乙二醇时,感应过程的含硫量会非常高,因此,选取的感应装置的硫出口应该比较小,这样才能保证催化剂效果的充分发挥。在反应过程中利用低温加出席,可以使酸性气体的脱出反应进行的最为有效,从而使最终成品的纯度和质量得到保障。
综上所述,低温甲醇洗在目前的工业领域得到了广泛地应用,特别是煤化工的领域中,充分发挥了良好的效果及工业性能。低温环境当中,甲醇可以非常高效的吸收各种酸性气体,在煤化工的生产过程中起着不可或缺的和不能取代的作用。
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