摘要：低温甲醇洗是一种以冷甲醇为吸收溶剂，利用甲醇在低温下对酸性气体溶解度极大的优良特性，脱除原料气中的酸性气体的气体净化工艺。本文主要介绍了低温甲醇洗的原理和工艺流程，分析了低温甲醇洗工艺的优缺点。
关键词：低温；甲醇洗；煤化工；应用
一、低温甲醇洗技术原理与优点
1.1技术原理
低温甲醇技术作为一种物理吸收防腐，可以使酸性气体溶解于有机溶剂甲醇中。低温甲醇洗工艺使用冷甲醇为酸性气体的吸收液体，这也是利用了低温条件下甲醇对酸性气体具有较大的溶解度的特性，在溶解的同时还可以分段选择吸收原料气中的二氧化碳和二氧化硫气体。
低温甲醇洗技术主要包括解吸和多段吸收两个部分。以煤气化为例，低温甲醇洗工艺流程主要包括：（1）吸收：在吸收工艺之前首先出去水分以防止后期工艺出现水东街现象。吸收的主要作用在于将二氧化碳和硫化氢气体溶解于甲醇之中。（2）解吸：解吸工艺的目的是将氢气、二氧化碳等气体从吸收液中释放出来。通常，该过程需要3个塔10个分离段实现。（3）溶剂回收：溶液中往往会存在不易溶解的杂质，低温甲醇洗作业所需溶液量也较大，氮气和二氧化碳释放会带出少量甲醇，因此必须回收，溶剂回收过程往往需要两个塔完成。
1.2技术优点
低温甲醇洗技术的应用具有明显的优点，主要表现在：（1）具有良好的选择性，尤其是对二氧化碳、二氧化硫等酸性气体的选择性，可以使气体的脱碳和脱硫工艺在同个或者两个吸收塔内分段进行，同时回收相应气体以继续利用。（2）在温度较低的环境下，甲醇溶液的再生所需能耗较少，可以节约一定溶剂，降低生产费用，此外由于甲醇原料的腐蚀性能不强，实际运用中无需设置防腐材料即可保证安全，因此操作费用较低。（3）吸收能力强，对酸性气体具有较强的吸收性，对气体净化性能强。（4）所需材料来源广泛，价格低且易于获得。（5）有较强的化学稳定性和热稳定性，在吸收气体时，起泡现象将得以避免，对生产的稳定具有明显的意义。
1.3低温甲醇洗技术特点
低温甲醇洗属于一种物理的工艺吸收方法，主要针对H2S、CO2和COS等气体进行吸收，由于这些气体的溶解度都很大，那么通过增加酸性气体的分子压可以有效的促进酸性气体吸收。甲醇会随着温度的降低其溶解度呈下降，而H2S、CO2和COS等气体在甲醇中的溶解度增长的速度很快，但是氢气、一氧化碳、氮气等组分的溶解度在甲醇中的变化很小，因此采用低温操作是该项吸收技术的最佳环境。低温甲醇洗技术在应用的过程中主要存在着下面几个特点：其一，对酸性气体的净化能力强，且气体的净化度很高，总硫可降至最低的0.1uL/L，而二氧化碳可被脱到10uL/L；其二，高选择性，甲醇对于H2S、CO2和COS等气体吸收具有很高的选择性，能够很好的完成气体的脱硫脱碳，通过在塔内进行分段和选择，回收的CO2纯度能够满足尿素的需求，从H2S中回收硫；其三，低温甲醇洗技术其化学稳定吸收能力强，吸收过程中不会起泡有利于有机溶剂稳定生产；其四，甲醇的腐蚀作用下，在生产过程中不需要防腐蚀材料，可以很大程度的节省投资；其五，甲醇作为溶剂其造价低，且来源广泛。
二、低温甲醇洗在工业生产中的应用问题
随着我国各大化工企业对于低温甲醇洗技术工业社会的大量建设和运用，低温甲醇洗技术的技术缺陷越来越明显，这些技术问题严重阻碍了顺利实现低温甲醇洗技术应用的步伐，对各个企业的生产效益造成了不良影响，因此下文对低温甲醇洗技术存在的问题进行分析，为有序开展化工企业的生产提供良好的技术保障。
（1）在合成氮的生产过程当中，混合气体洗除工艺的最终净化效果受着该技术工艺装置中的冷量充分状态的影响。该装置在实际的运行当中，经常存在冷量不足的问题，尤其是在高温季节这种现象极为明显，且这个问题直接影响着稀氨水氨气吸收能力下降、贫液的温度升高和吸收量不足、氨气吸收制冷装置功能异常等等问题。因此，相关技术人员必须对该技术进行针对性改良。
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（2）部分煤化工企业在生产的过程中，经常会出现混合原料中S元素含量过高的现象，进而影响着后续环节中可能会出现设备管理结构腐蚀以及催化剂中毒的现象。设备管路腐蚀会阻碍生产的顺利进行，使设备维修保养的成本也大幅增加。催化剂中毒则会极大程度上影响着催化剂的化学性质，使其无法降低生产中的活化能。
（3）在煤制甲醇生产的过程中，应用该技术可能造成甲醇消耗量过高问题。影响甲醇纯净度的主要因素就是甲醇的循环率不足。而甲醇消耗率过高，主要是因素设备装置漏、滴、冒、跑和气体夹带等等有关。
三、低温甲醇洗在煤化工中的应用情况
3.1煤制甲醇中的应用
在我国经济快速增长的背景之下，甲醇作为一种极其重要的工业基础生产原料，工业生产对其的需求越来越大。在煤化工生产当中，经常需要对甲醇进行制取处理，主要包括甲醇的最终合成、低温甲醇的洗出、一氧化碳的转化、煤炭的气化等流程。其生产的过程极为复杂，生产过程中会产生大量酸性气体，而使用低温甲醇洗技术不仅能够使得甲醇的损耗相应减少，并且可以对酸性气体进行回收再利用。
3.2煤制合成氨中的应用
国内对于合成氨的生产随着化肥产业的不断发展而迅速发展，合成氨带给了企业良好的利润前景，因此煤制合成氨在我国得到了快速的发展。煤制合成氨的过程中主要以煤作为原料，然后经过煤气化、一氧化碳转换、低温甲醇洗以及合成氨等工艺手段，可以制备出化肥、硝酸、苯胺等产品。煤制合成氨的过程中可以通过减少换热器损失，可以有效的提升生产效率，从而达到对低温甲醇洗的工艺研究。
3.3煤制天然气中的应用
在当前社会当中，天然气成为了一种极其重要的资源，但是目前我国天然气的储量有限，随着人们不断的消耗和开采，现有的天然气已经难以满足人们使用的需求。因此，为了缓解这一问题，利用煤制天然气具有极其重要的意义。相对于其他的工艺而言，煤制天然气的生产更加复杂，完成一氧化碳转化、煤炭气化之后，还需要运用该技术对煤气进行精华处理，使用该技术可以较好地脱除煤气中的硫化氢和COS等气体，能够使得最终天然气的制取纯度得到有效提升。
3.4其他化工应用情况
低温甲醇洗技术在其他的煤化工生产过程中，利用甲醇对酸性气体的高选择作用，净化程度高等优势被用于煤化工生产之中。以煤作为原料来生产草酸酯、乙二醇等，尤其是在制备乙二醇的Pd/α-Al2O3过程中对于硫含量的要求非常高，那么通过低温甲醇洗技术来净化原料气体，为了避免催化剂失活，则选取的装置总硫出口小于0.1uL/L。
结语
多年来，低温甲醇洗技术凭借其选择性好、吸收能力强、净化程度高、耗能少等优点在我国石油化工领域得到了广泛的应用。实践证明，低温甲醇洗技术在合成气中的二氧化碳、硫化氢等酸性气体的脱除方面具有明显优势。当前，随着该技术的深入研究，低温甲醇洗技术在煤制甲醇、煤制合成氨、煤制天然气等方面的应用取得了突出成就，但更应意识到，面临着未来更为严峻的能源与环境形势，我们要做的依然还有很多。
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论文作者:杨雨轩
论文发表刊物:《基层建设》2018年第17期
论文发表时间:2018/8/13
标签：甲醇论文; 低温论文; 气体论文; 技术论文; 酸性论文; 合成氨论文; 工艺论文; 《基层建设》2018年第17期论文;