王 建
兖矿鲁南化工有限公司 山东省滕州市 277527
摘要：随着经济的发展，净化工艺越来越发达。我国对低温甲醇洗技术的应用也越来越广泛。目前化工市场上，很多企业往往采取低温甲醇洗工艺进行生产过程中的硫含量气体净化工作。该技术通过采用低温、高压的外界条件控制，以便实现甲醇对生产制造气体中的硫化氢、二氧化碳以及其余硫化物的硫替代过程。此过程结束后，甲醇变成富甲醇，继而经过外界环境的压力变化、高温处理，实现再次回收利用。值得注意的是，低温甲醇工艺设备在初期进行脱硫时，效率、质量较为可观，但是，在后期该设备硫净化性能明显降低，排放空气中的硫元素明显超标，这对化工企业造成了不可忽视的经济效益损失，也对周围自然环境造成不可磨灭的影响。
关键词：低温甲醇洗；硫含量超标；改进措施
引言
在一些化工企业里，通常利用低温甲醇洗工艺对煤气化制甲醇气体净化单元进行净化，从而控制硫的含量。此工艺利用高压低温下的条件，利用甲醇来对变换气体中的H2S和CO2以及各种有机硫等杂质进行去硫的过程，吸收完硫的甲醇变成富甲醇，再结过减压解析、气提和加热后从而达到循环使用。
1低温甲醇洗工艺简介
1.1低温甲醇洗工艺的基本原理
低温甲醇洗作为一种净化工艺的工作原理是利用低温下的甲醇对酸性气体溶解的有效特征，吸收原料中的酸性气体，此方法主要是物理吸收法。其物理吸收法主要利用的是亨利定律，即利用气体溶解度和气压的关系来完成气体的解压和吸收。
1.2低温甲醇洗的特点
低温甲醇洗作为一种净化工艺，有其不可替代的作用，首先，低温甲醇洗具有吸收能力强的特点，尤其是对酸性物质，它的吸收力更强，可以很好的吸收酸性物质，减少硫含量，是其他工艺所不具备的；其次，低温甲醇洗技术的溶剂稳定性较强，可以保障系统稳定性，作为净化工艺，可以很好的保障净化工作的顺利进行；再次，低温甲醇洗工艺可以选择性吸收，对于不必要的气体它会自动脱除，可以很好的避免资源的浪费，经济实用性强；最后，低温甲醇洗工艺的原材料供应充足，材料来源广泛，成本较低，经济效益高。
2脱硫过程影响因素分析
低温甲醇洗工艺对于硫的净化存在很多影响因素。考虑到该技术主要以物理吸收为主，即不同气体的甲醇溶解能力不同。因此，实现硫的分离，如温度、压力、原材料种类等外界环境都会对该过程造成一定的影响。就环境压力而言，其在低温甲醇洗工艺众多因素中占据了主要地位，通常而言，根据亨利定律，环境压力越大，硫净化效果越明显。环境压力的变化会造成硫化氢气体的分压相对增大，促进硫的吸收，同样，当分压保持不变时，适当地提高总压力，也有助于净化硫。对于操作温度而言，排放气体在进行脱硫时，温度直接影响着气体在甲醇中的溶解能力与环境压力。以往的现场实践经验表明，当环境温度下降50℃，那么硫化氢的溶解能力将会增加8倍左右，为此，在生产活动中适当地降低温度有助于硫的吸收。甲醇作为循环吸收的原材料，其主要用来实现对硫化气体中的硫元素进行吸收替换，即便甲醇经过相关设备进行分离，但是仍旧存在一些循环杂质，造成甲醇质量的下降。同样，甲醇循环质量的缺乏也会造成二氧化碳、硫化氢在甲醇中的残留，继而造成过低的吸收能力，使得硫元素排放超出一定的标准。甲醇的循环量控制在整个过程中较为重要，从动力学角度来看，甲醇循环量的增多有助于硫化气体的吸收，这主要是气液两相能够充分接触。但是目前来看，甲醇的量不宜过多，甲醇量的增多会导致仪器设备的运载能力加大，设备损耗加快，可能会造成维护成本的额外扩增，这显得并不经济。对于原材料所包含的硫元素而言，其作为控制的主要源头，在粗煤气中由于设备工艺的区别，或多或少都会包含一定的含硫化合物，其中硫化氢构成了无机硫的主要部分，硫化碳则主要构成了有机硫。考虑到有机硫在甲醇中的溶解能力相对较弱，且能够与硫化氢进行一定环境下的转换，为此，有机硫在通常情况下都能符合相关操作标准，然而，有机硫的数量过高会导致其难以向无机硫进行转化，继而造成硫元素的超标。
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3甲醇洗净化气中硫含量超标的解决方法
3.1完善制冷装置
控制设备的温度，使净化工作在足够的地问下进行，企业相关部门加强合作与联系，时刻保持制冷装置的温度。另外还要控制气提氮气的压力和流量稳定，不要影响甲醇系统，使气提氮气的压力保持为常压。加大监测力度，时刻了解氮气的压力和流量，以免影响整个系统，保证净化工作的顺利进行。
3.2适当控制甲醇的循环量
甲醇的循环量越大，吸收效果越好。还可以适当增强甲醇的再生效果，甲醇的再生效果越大，对酸性气体的吸收效果越好。优化再生系统是一大措施。还可以控制甲醇中的含水量，企业相关部门加强合作，建立完善的监测机制，及时掌握甲醇中的含水量，保证甲醇的质量。
3.3技术人员需要控制变换气中氨含量
氨的存在会严重影响到净化气中的硫含量，为降低变换气氨含量，采取以下措施：严格控制变换气温度，使其≤37℃，在出变换装置的终冷器后增加洗氨塔，把变换气中的氨洗涤下来，保证变换气中的氨含量≤20ppm，并且在变换气的分析内容中增加氨含量分析项目。
3.4改善吸收剂
甲醇洗有作为一种净化装置选择性吸收的特性，它可以选择性吸收气体，只吸收相应的气体，对于除酸性气体之外的气体自动去除，在此过程中吸收剂起着至关重要的作用，吸收剂的质量必须有保证，否则会达不到该有的吸收效果，导致硫含量超标，影响净化质量，因此在对其选择上要对厂家进行严格的选择。
3.5改善设备的卫生工作
设备在工作中，由于长期使用，清理不及时，会造成设备中杂质较多，比如管道内不可避免的会存在杂质及颗粒物，如果颗粒物过多，会进入甲醇中，会直接影响吸收效果，经实践证明，如果颗粒物含量较高，设备在工作中甲醇会直接跟杂质混合，降低甲醇的吸收能力，影响净化效果，从而导致净化气中硫含量超标，因此先关部门可以针对此问题专门制定相关政策来完善卫生工作，从而提高整体的工作效率。实践证明，低温甲醇洗净化气中的硫含量总体降低，符合国家指标，大大提高了净化质量，保证了净化工作的顺利进行，从而也保护了生产设备。
结语
总之，在当前社会化工企业低温甲醇洗工艺脱硫中，存在影响硫元素控制的很多因素。为此，相关技术人员就需要对此充分重视，对硫元素超标的问题进行充分分析，继而确定必要的硫含量优化措施，使得硫排放满足规范要求，促进企业自身的发展。
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论文作者:王建
论文发表刊物:《防护工程》2019年16期
论文发表时间:2019/12/16
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