摘要：低温甲醇洗技术在煤化工中有着广泛的应用，对于超强酸性气体具有一定吸收能力，可以有效的降低工业生产原料，提升整体的经济效益。分析低温甲醇洗技术工艺原理，探究低温甲醇洗技术的具体应用，对于煤化工行业的持续发展来说具有积极的推动作用。
关键词：低温甲醇洗技术；煤化工；应用
引言
在社会经济高速发展过程中，我国能源短缺问题逐渐凸显，环境污染问题不断提升，为了解决此种问题，在多数的煤化工企业中应用了低温甲醇洗技术，合理应用低温甲醇洗技术可以提升工作效率与质量，降低环境污染，提升资源利用效率。分析低温甲醇洗技术在煤化工企业中的合理应用可以为各项工作的有序开展奠定基础。
1 低温甲醇洗技术的原理和特点
1.1 低温甲醇洗技术的原理
在煤化工生产活动中，气体初步制备后往往混杂二氧化碳、硫化氢等酸性气体，对生产活动和生成物质量存在不利影响，尤其是硫化物，可能导致高污染和中毒问题，低温甲醇洗技术应用的核心原理在于酸性气体的脱除。根据混合气体中各组分在某液体溶剂中的溶解度不同，而将气体混合物进行分离。低温甲醇洗工艺的理论依据建立在拉乌尔定律和亨利定律之上，采用工程化的方法通过改变不同的系统条件而改变系统的气液平衡，使混合气体通过吸收、解吸等一系列工艺工程而使气体得以分离净化。具体作业过程中，冷甲醇被作为吸收溶剂，温度较低的情况下，甲醇的物理特点决定其可以有效吸收二氧化碳、硫化氢等酸性气体，实现煤气净化。与其他脱硫、脱碳工艺不同，甲醇只需要进行低温处理就可起效，安全性较高、原理也较为简单。在此前学者的研究中，借助低温甲醇洗技术，可实现酸性气体60%-90%的脱除，效果理想，国内外煤化工生产中均广泛应用该技术。
1.2低温甲醇洗技术的特点
低温甲醇洗技术的优势突出，特点体现在溶剂廉价、气体吸收能力极强、净化度高、技术成熟等方面。该技术所需的核心溶剂为低温甲醇，较容易获取和制备，但需要重视操作，避免甲醇泄露和中毒。甲醇吸收能力的强弱，主要取决于用量、对象总量以及温度，一般温度较低的情况下，甲醇吸收力较强。净化度的分析上，已有学者在研究中发现，甲醇溶液不会在正常情况下氧化或降解，二氧化碳的脱除效果可达到10ppm以下，硫化氢的脱除效果可达到0.1ppm以下。技术成熟性方面，现有技术满足溶液多次使用要求，所需设备可在多个国家进行生产、制造。值得注意的是，我国尚不具备完整生产设备的能力，进口依赖性高，也增加了工艺应用的成本。
2低温甲醇洗的工艺流程
低温甲醇洗工艺主要由气体吸收装置和溶剂的再生装置组成。装置主要有氨洗涤塔、吸收塔、中压闪蒸塔、二氧化碳解析塔、热再生塔、尾气洗涤塔、精馏塔，以及一系列的换热器。低温甲醇洗装置工艺流程主要有两种，一种是一步法，另一种是两步法，其中一步法应用最多，主要流程有：原料气冷却、脱硫、脱碳、有效气热再生、二氧化碳解吸、甲醇热再生、甲醇除水，以及尾气洗涤。
2.1原料冷却
原料在进去吸收塔之前首先经过换热器，初步降低温度；冷却后的原料气从硫化氢吸收塔底部进入，先经过下塔的洗涤吸收，初步去除硫化物及其他杂质气体，再进入上塔，进一步脱除硫化氢和羰基硫后由塔顶送出。
2.2脱碳
由硫化氢吸收塔送出的气体进入二氧化碳吸收塔塔底，经过下塔提取和上塔精馏洗涤，脱除二氧化碳后再送出塔。
2.3有效气热再生
吸收硫化物和二氧化碳后的甲醇从不同位置收液槽送出，经换热后送至闪蒸塔，除去部分二氧化碳，及其他有价值组分，如氢气和一氧化碳，以便回收再利用。
2.4二氧化碳解吸
闪蒸后甲醇从上下两段分别送至二氧化碳解吸塔，一部分甲醇解吸得到纯净的二氧化碳气体，送至后工段用，另一部分通过氮气气提法，进一步解吸出更多的二氧化碳和硫化氢气体，再送至吸收塔再吸收，而二氧化碳和氮气的混合气体即为尾气，送至尾气洗涤塔。
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2.5甲醇热再生
由解吸塔送出的甲醇，经过换热回收冷量后送至热再生塔，加热除去甲醇中残余的酸性气体，得到纯净的甲醇，冷却后再送回硫化氢吸收塔。
2.6甲醇除水
经热再生后的甲醇仍有水分残留，所以热再生后的甲醇部分被送往分馏塔，除去大部分水。
2.7尾气洗涤
热再生吸收塔中产生的尾气，首先回收冷量，再送至洗涤塔，用脱盐水洗尾气中夹带的甲醇，洗涤后的尾气合格后排放至大气中。
3煤化工中低温甲醇洗技术的运用研究
3.1煤化工中低温甲醇洗技术的运用优势
低温甲醇洗技术具有较强的吸收酸性气体的能力，可以提升气体的净化程度，净化之后的气体应用较为高效。低温甲醇洗技术具有良好的选择性，可以通过分段、阶段性的方式进行气体脱碳以及脱硫处理，二氧化碳的纯度相对较高，可以在汽车尾气中直接的回收。在吸收气体的时候溶液不容易气泡，具有良好的热稳定性以及化学稳定性，可以提升生产的稳定性。甲醇溶液可以在低温环境中再生富甲醇，可以为气体冷却提供基础保障，在根本上节约了溶剂的循环量，整体上来说其操作费用也相对较低。甲醇酸性相对较弱，吸收酸性气体的时候并不会对设备产生侵蚀与影响，可以有效的节约设备的投资费用。可以通过不同的途径获得甲醇溶液，整体来说价格低廉，合理的应用低温甲醇洗技术可以有效的提升工作效率，具有一定的环保性特征。
3.2煤化工中低温甲醇洗技术的运用
煤制甲醇：煤制甲醇工艺复杂，要通过一系列的化学反应，通过煤气化、一氧化碳变换、低温甲醇洗、合成甲醇才可以达到制取甲醇的目的，通过对甲醇的深加工，则可以获得乙酸、乙烯等化学化工原料，为了满足气体净化标准要求，要通过低温甲醇洗技术净化气体，在净化中要保障其温度与压力，保障低温甲醇处于高效有序的过程，合理的利用资源，避免出现资源浪费等问题。
煤制合成氨：农业发展推动了化学产业发展，而合成氨作为重要的化学元素，发展势头显著。煤制合成氨逐渐成为发展的重点。煤制合成氨主要的原材料就是煤，在通过低温甲醇洗技术进行化学反应，制作形成氨。在通过对氨的加工则可以获得苯胺、硝酸等不同的产品，可以为煤制合成氨提供支持。通过低温甲醇洗技术可以有效的减少换热器等设备产生的侵蚀与影响，在一定程度上降低成本，可以有效的提升整体经济效益。
煤制天然气：天然气的制备也可借助低温甲醇洗技术进行。煤中含有大量的可燃物质，气化后利用价值高，制备为天然气有利于煤的充分燃烧和利用。我国天然气用量较大，煤制天然气也有助于解决资源短缺问题。工艺流程上，首先对煤进行气化处理，选取合适的碳氢配比后，去除酸性气体，最后将脱除后的气体输入甲烷反应器中制备纯度较高的天然气。该工艺下甲醇的温度一般在零下40℃到零下50℃之间，碳氢配比可维持在2.05-2.15之间。酸性气体脱除环节，也需要借助设备提供少量动力，实现溶液与混合气体的充分接触，要求反应过程中维持温度环境的稳定。最后通过碳吸附工艺实现杂志的优化脱除，以甲烷合成设备制备天然气。该过程中，应强调设备的密闭性，避免出现天然气、煤气泄漏问题，并原理明火和电源等危险源。
煤制油：煤制油主要就是将煤炭作为主要的原料，在制作中制成水煤浆，通过加压处理将水煤浆送入到汽化炉中，制作得到粗煤气，通过低温甲醇洗装置祛除酸性气体，通过合成单元制作形成油品，应用低温甲醇洗技术进行处理，可以获得较为清洁的柴油。
结束语
低温甲醇洗技术具有良好的净化度、选择性较高，具有容易再生的优势，了解低温甲醇洗技术工艺原理，分析低温甲醇洗技术可以为优化工艺流程，合理应用提供参考与支持。基于此，文章主要分析了低温甲醇洗技术的基础原理以及特点，探究了低温甲醇洗技术在煤化工企业中的具体应用。
参考文献
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论文作者:尤江
论文发表刊物:《城镇建设》2019年15期
论文发表时间:2019/11/1
标签：甲醇论文; 低温论文; 气体论文; 技术论文; 酸性论文; 吸收塔论文; 硫化氢论文; 《城镇建设》2019年15期论文;