浅析低温甲醇洗技术在煤化工中的应用

杨钊

（神华包头煤化工有限责任公司，内蒙古包头014000）

浅析低温甲醇洗技术在煤化工中的应用

杨钊

（神华包头煤化工有限责任公司，内蒙古包头014000）

随着我国经济的飞速发展，能源短缺和环境问题的形势越来越严峻。在煤化工行业中，制备任何气体都会产生一些杂质气体，为了妥善净化煤化工制气中的杂质气体，大多都采用低温甲醇洗技术来处理。文中通过分析低温甲醇洗技术的原理和特点，说明了低温甲醇洗技术的优点及其在煤化工中的具体应用。

低温；甲醇洗技术；煤化工；应用

煤化工行业的发展日新月异、推陈出新，随之带来的环境问题也随着行业发展逐渐加重，成为了国家关注的重点问题之一。煤化工行业产生的最大污染物是酸性气体，不仅污染环境，还威胁人的身体健康。在煤化工行业中进行污染物的处理成为了最关键的一步，尤其是对酸性气体进行脱尘处理，脱尘处理的方法很多，但最适合企业使用的处理技术就是低温甲醇洗技术。随着煤化工行业的发展，相关的技术研究人员对低温甲醇洗技术进行了改进，使之操作更简便，效果更明显，成本更低廉，更加顺应了煤化工行业的发展［1］。低甲醇洗工艺总体流程见图1。

1 低温甲醇洗技术的原理及特点

1.1 低温甲醇洗技术的原理

甲醇溶液在低温环境下可溶解酸性气体，低温甲醇洗技术就是利用物理吸收防腐技术溶解有毒的酸性气体，溶剂是冷甲醇溶液，同时，冷甲醇溶液在一定程度上能分段吸收二氧化碳和二氧化硫。低温甲醇技术有解吸和多段吸收，工艺流程有吸收、解吸、溶剂回收三个部分组成。在工艺实施之前，首先将水分除去，避免出现水冻结现象干扰进程，再用甲醇溶剂充分溶解原料气体，使得二氧化硫和二氧化碳等气体被充分吸收溶解在甲醇溶剂中，然后将吸收溶剂先后通入不同的塔，分别释放出不同溶解度的氢气、二氧化碳等气体，最后对甲醇溶剂进行回收，包括一些不容易被溶解的杂质、解吸时被带出来的一些甲醇，保存再利用［2］。

1.2 低温甲醇洗技术的特点

低温甲醇洗技术相比其他的工艺技术具有显著的特点。首先，该技术对二氧化碳与二氧化硫具有很好的选择性，能实现塔内对原料气的脱硫脱碳。同时，对二氧化硫与二氧化碳实现了回收，实现了副产物的回收利用。其次该项工艺技术操作简单，生产成本较低，由于该项工艺是在低温状态下实施的，有机溶剂随着温度的降低挥发性也会减少，因此，该工艺能减少有机溶剂的挥发，进一步减少了对环境的污染，降低了生产成本。另外，甲醇是一种腐蚀性很弱的有机溶剂，因此，该工艺对生产设备的要求并不高，甚至不需要一些防腐材料即可。最后，低温甲醇洗技术具有较好的化学稳定性与热稳定性，对酸性气体的吸收能力较强，起泡现象是气体吸收过程中常见的现象，但是低温甲醇洗技术并无起泡现象，保障了生产的稳定性［3］。

图1 低温甲醇洗工艺总体流程

1.3 低温甲醇洗技术存在的问题

目前，我国低温甲醇洗技术在大型化工企业的应用越来越广泛，低温洗甲醇技术也逐渐显现出其优势，但是也会存在一系列的问题，这些问题在一定程度上阻碍了低温甲醇洗技术的发展，不仅对企业的发展有影响，也会对我国化工行业的发展造成影响。因此，对低温甲醇洗技术存在的问题加以分析，能更好地促进煤化工行业的发展。

（1）工业合成甲醇是一个复杂的过程，冷却效果的好坏直接影响着混合气体中的净化效果，该工艺在运行过程中经常会出现冷却不充分的现象，这种现象在高温状态下出现的概率高，冷却不充分直接影响到甲醇对酸性气体的吸收能力，导致酸性气体吸收不充分，吸收量不足，设备功能出现异常，因此，对该套工艺装置进行技术性改良就显得尤为必要。

（2）煤化工企业在实际的生产过程中经常出现原料中硫元素含量过高的现象，硫是一种具有腐蚀性的元素，对设备的腐蚀性较强，同时硫元素也会使众多的催化剂中毒，失去活性。如果设备遭到了腐蚀，势必会对生产造成影响，因此，会增加对设备的维修和保养，进而增加了人力成本和维修成本。

（3）在煤制甲醇生产过程中，很容易出现甲醇消耗量过高的问题，造成这一现象的主要原因是甲醇的循环率不足，从设备方面讲，主要是设备漏气、跑气等现象造成的［4］。

2 低温甲醇洗技术在煤化工中的意义及应用

2.1 低温甲醇洗技术在煤化工中的意义

低温甲醇洗技术是一项典型的物理吸收技术，其特点非常鲜明，具有很多优势，主要表现在4个方面。

（1）净化后的气体能实现高效利用。低温洗甲醇技术有一个特点，就是对酸性气体具有很好的吸收作用，最主要的是对气体的净化程度很高，所以只有这样才能保证气体在净化之后纯度更高，才能更加有效地利用到工业领域中。

（2）对工作效率的提升很有帮助，低温甲醇洗技术对酸性气体的吸收具有很高的选择性，气体中的含硫含碳化合物可以在同一个吸收塔中进行吸收，提高了吸收的效率，减少了不必要的繁琐，能进一步提高工作效率。

（3）低温洗甲醇技术能耗低，该工艺操作条件温和，甚至在低温环境下也能高效运转，能生产出富余的甲醇，成为气体冷却的物质基础，该过程能耗较低，可以降低溶液的使用次数，有效的提高了利用率，最主要的是该项工艺稳定性好，并不会发生气体的起泡现象，整个工艺过程安全性高［5～8］。

（4）生产成本较低，甲醇对酸性气体的吸收效果较好，甲醇的酸性不强，对设备的腐蚀性不强，基于此，该项工艺技术可以在一定程度上节约成本，促进煤化工行业的快速发展。

2.2 低温甲醇洗技术在煤化工中的应用

低温甲醇洗技术在煤制甲醇中的应用较为广泛，甲醇作为石油化工原料，在医药、农药、染料、颜料等方面的需求量非常大［9］。随着当今世界经济的不断发展原料的价格不断攀升，导致下游石油化工产品的价格也不断上涨，在一定程度上限制了煤化工行业的发展。煤制甲醇工艺是一种相当复杂的工艺，涉及了众多的化学反应与物理反应，首先将煤汽化，然后经过一氧化碳变换，低温甲醇洗技术，最后才能合成甲醇。乙酸、二甲醚、甲醛、乙烯等都是甲醇的下游产品，都是甲醇经过进一步反应得到的化工原料［10～12］。低温甲醇洗技术对气体的净化效果较好，当温度和压力适当时，通过科学的闪蒸技术对资源进行有效地利用，能最大限度地发挥低温甲醇洗技术的优势，使气体得到最大程度的净化。有时候洗脱塔中会出现积液现象，当出现这一现象时候，应该增加塔内的压力，减少甲醇在塔内的循环量就能避免出现积液问题。此外，低温甲醇洗技术在合成氨、制备天然气等方面也有这广泛的应用［13～15］。

3 结束语

综上所述，低温甲醇洗技术优点多，在能耗、选择性以及高净化性方面优势明显，在我国石油化工生产行业低温甲醇洗技术被广泛应用。随着科技的不断进步与发展，我国在煤制甲醇、合成氨等方面低温甲醇洗技术的地位显得尤为重要。

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［2］杜瑜，程鹏飞.低温甲醇洗技术及其在煤化工中的应用［J］.化工管理，2017（18）：149.

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［15］张仓虎.低温甲醇洗技术及其在煤化工的应用［J］.工程技术，2016（9）：247-249.

Brief analysis of application of low temperature methanol washing technology in coal chemical Industry

Yang Zhao
（Shenhua Baotou Coal Chemical Industry Co.Ltd.,Baotou 014000,China）

With the rapid development of the economy of our country,the situation of energy shortage and environmental problem become increasingly severe.In coal chemical industry,Some foreign gases will be generated when producing any gas.To properly purify the foreign gases during production of gas in coal chemical industry,mostly the low temperature methanol washing technology is used to treat these gases.By analyzing the principle and characteristic of the low temperature methanol washing technology,this paper explained the advantage of low temperature methanol washing technology and its specific application in coal chemical industry.

low temperature;methanol washing technology;coal chemical industry;application

TQ223.121

B

1671-4962（2017）06-0032-03

2017-11-16

杨钊，男，助理工程师，2012年毕业于齐齐哈尔大学机械制造及自动化专业，现从事煤化工生产操作工作。