摘要：伴随着经济的发展和社会改革的深化，人们的生活水平日渐提高对于环境问题也更加重视，酸性气体脱尘技术研究也取得了显著的成果。低温甲醇洗技术的实际操作难度较低、效果良好且适用性较强，因而在化工生产领域得到了广泛的应用。针对于此本文就地温甲醇洗技术在煤制甲醇项目中的具体应用进行了分析，简单介绍了项目的工艺流程和低温甲醇洗技术的应用途径。
关键词：低温甲醇洗技术；煤制甲醇项目；应用
低温甲醇洗技术是指以冷甲醇作为溶剂，将气体中的酸性物质进行洗脱。低温甲醇洗技术在煤化工、石油化工等多个领域具有简捷方便、实用性强、高效吸收、吸收气体种类多等特点，能够实现对大规模且种类繁多的气体进行吸收、净化，因而在国内外都受到了广泛而具体的应用。
一、低温甲醇洗技术工艺
1.1低温甲醇洗技术的原理
低温甲醇洗技术是使用冷甲醇作为溶剂物质，可以使酸性气体溶解在有机溶剂中，这是利用了甲醇在低温的条件下，对于酸性气体具有较大的溶解性的特点。低温甲醇洗技术主要分为解吸和多段吸收两个部分。在溶解酸性气体的同时，可以选择分段吸收酸性气体中的二氧化碳、二氧化硫气体。低温甲醇洗技术在煤化工中的工艺流程，首先是将酸性气体溶解于冷甲醇中，进行充分的吸收。然后通过解吸将吸收液中的氢气、二氧化碳释放出来。最后将使用完的溶剂进行回收，其中常含有未溶解的物质，需要进行溶剂回收，避免对环境产生污染。
1.2低温甲醇洗技术整体流程
低温甲醇工艺应用早起具有一级工艺和两级工艺之分，其中一级工艺应用于压强高于8.5MPa的渣油气化，两级工艺适用于约6MPa的中压渣油气化。一级甲醇洗流程在工艺开始之前进行气体交换，并在同塔中的不同塔段去除硫化氢和二氧化碳气体，该装置秩序一个气体冷却步骤和一个洗涤步骤，具有流程简单、费用少的特点，应用最为普遍。总体上看，当前常见的煤化工气化的低温甲醇洗流程为七塔16段。首先原工艺气经过冷却后分离甲醇水溶液，再进入硫化氢吸收塔，除去相应气体组分，出二氧化碳吸收塔底成分分为两部分，一部分进入硫化氢吸收塔，另一部分至闪蒸塔释放氢气和二氧化碳。硫化氢吸收塔上的甲醇溶液进入闪蒸塔下塔，以蒸出氢气、二氧化碳等气体。
二、煤质甲醇项目中低温甲醇洗技术的应用
2.1概述
众所周知，在煤化工领域，通常是使用甲醇为原料来合成甲醚、乙烯等试剂的。现如今，工越来越发达，而甲醇也被应用到了更多的方面。其中包括煤制甲醇。煤制甲醇工艺其实包含了多个反应，首先要在煤气化与一氧化碳变化的条件下，对煤炭进行相应处理，之后的合成步骤就会使用到低温甲醇洗技术，直至最终制成甲醇。甲醇制成后，就可以用来制造其他的化工原料了。我国的煤制甲醇工艺已经得到了广泛应用，使用低硫煤来炼制原料气，在进行脱硫和脱碳的过程中就会用到低温甲醇洗技术，最终使得气体可能得到相对净化。
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2.2主要控制指标
贫甲醇的温度：控制入主洗塔贫甲醇温度；控制出塔净化气中COS＋H2S不大于0．1×10－6，CO2不大于3％；贫甲醇中的水含量不大于1％；贫甲醇中的总硫含量不大于100×10－6；热再生回流槽中NH3不大于5g／L；出界区克劳斯气体H2S浓度不小于25％。
2.3低温甲醇洗控制方法
通过控制脱硫与脱碳的循环甲醇量来控制净化气中的总硫不大于0．1×10－6，通过控制入再生塔再沸器的蒸汽流量来保证甲醇的再生度合格，通过控制汽提氮气量及增浓管线阀门开度来控制出界区的克劳斯气体气量及H2S浓度，为了确保系统循环甲醇中NH3不超标，进行定期分析热再生回流罐的NH3含量，如超过500×10－6进行排放。
2.4净化气中CO2指标调整措施
控制中压闪蒸塔闪蒸气组分在正常指标内，稳定压力在正常值1．37MPa，通过增减下塔的富S甲醇量控制，这样可以避免因中压系统压力波动影响系统的减压再生效果，是保证系统大循环的前提条件，减压再生效果得到有效的保证。控制主吸收塔第四段H2S吸收段调节阀在100m3／h左右，至主吸收塔二段富甲醇流量调节阀维持在40m3／h左右，将系统循环量（总设计值为392m3／h）以10m3／h的速度降低至CO2在线分析仪有显示值为止，一旦显示值高于0．5％，可安排分析室取样分析校对在线分析仪，热再生负荷暂时维持原样，这样在保证去后工序合成气总硫不超标0．1×10－6的前提下逐渐减少吸收液量，以保证CO2指标可以调整在2％～4％范围内。
2.5低温甲醇洗操作要点
煤制甲醇项目的系统的主要操作要点是入界区的变换气气量与甲醇循环量相匹配，如循环量过高会使循环甲醇的温度升高，甲醇的消耗也会升高；如甲醇循环量过小会造成出界区净化气中总硫及CO2超标。在保证甲醇的再生度合格的情况下，使入主洗塔的贫甲醇温度足够低，系统压力基本稳定，只有这样才能保证甲醇具有最大的吸收能力，以确保出界区的净化气成分合格。
2.6低温甲醇洗操作经验
操作中发现，保持与变换气量成比例的甲醇循环量是得到系统低操作温度的关键，正常生产时在保证充分再生的同时，要严格控制进入克劳斯气体分离器的酸性气温度小于－25℃，以确保较低的甲醇物料损耗，克劳斯气的提浓应与汽提氮气量同步进行调节。总结了调节CO2指标的依据及操作经验，通过调节甲醇循环量及主洗塔各分段吸收液量，对CO2指标进行优化调整，经优化后CO2指标可以调整至2％～4％，确保了出工序净化气CO2指标合格，有效地延长了合成催化剂的使用寿命，同时增加了甲醇产量，大大降低了固定生产的成本，对以后同类装置开车调优具有一定的指导意义。
三、结束语
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，面临着未来更为严峻的能源与环境形势，要加强低温甲醇洗技术的革新，提高煤制甲醇项目中低温甲醇洗技术的应用水平，促进我国煤化工行业的可持续发展。
参考文献：
[1]庞月建.低温甲醇洗气体净化工艺及其技术探析[J].化工设计通讯，2017（43）
[2]王卫华.相变移热等温低温反应器及等温低温变换技术的应用[J].化工设计通讯，2017（43）.
论文作者:高永峰
论文发表刊物:《基层建设》2018年第3期
论文发表时间:2018/5/18
标签：甲醇论文; 低温论文; 气体论文; 技术论文; 吸收塔论文; 酸性论文; 克劳斯论文; 《基层建设》2018年第3期论文;