蘭國梁

摘要：低溫甲醇洗就是在溫度低的情況下，運用甲醇的物理性質將其吸收的一個過程。這種技術在工業(yè)中，常常被用作除去氣體中的硫和碳，以上就是低溫甲醇洗工藝的基本情況。甲醇洗分為兩種，一步法和兩步法。文章分析了煤制甲醇產業(yè)的發(fā)展意義，詳細介紹了煤制甲醇的氣化、凈化以及合成工藝技術，探討了現(xiàn)代煤制甲醇存在的一系列問題，提出了煤制甲醇產業(yè)的發(fā)展建議。

關鍵詞：低溫；甲醛技術；煤化工；應用

1導言

煤經(jīng)氣化爐加壓氣化后得到的變換氣中不僅含有氫氣和一氧化碳，還含有一定量的二氧化碳、硫化氫和羰基硫等酸性氣體，各種氣體的含量主要是受氣化的工藝條件和方法影響而產生的變化。氣體的凈化過程中通過應用低溫甲醇洗技術，便可以達到良好的洗凈效果，因為這種方法有著較好的吸收性、選擇性以及穩(wěn)定性，所以受諸多領域歡迎，這也就是為什么我國多數(shù)的化肥合成工藝、煤化工業(yè)以及石油化工等領域廣泛應用該技術的原因。

2低溫甲醇洗的原理

這種技術運用了溶解度，所謂溶解度就是，在一定的溫度和壓強下，某一種物質在另一種物質下所能溶解的最大質量。甲醇對于二氧化碳和含硫物質的溶解度特別的大，且對氫氣、甲烷、一氧化碳等有用的氣體溶解度很小。所以說，在氣體吸收方面甲醇是很好的選擇，它既可以在溫度較低壓強很高的環(huán)境中吸收氣體，又可在溫度很高壓強很低的環(huán)境下解吸氣體。可以去除原氣體中的二氧化碳和含硫氣體。

為什么采取低溫法，因為在零下四十度時，甲醇對含硫氣體的溶解度（硫化氫2500、硫氧碳1500）很大，而對于有用的氣體的溶解度（二氧化碳435、氮氣2.4、一氧化碳6、甲烷15）很小。所以說，這種方法要在低溫下進行。原氣體和被凈化后的氣體通過交換熱度，使溫度降低。溫度越高甲醇對酸性氣的吸收量越低，所以，在吸收塔內應把溫度調的很低有助于對原氣體進行洗滌。

3對低溫甲醇洗技術中存在的問題進行分析

隨著我國工業(yè)化的不斷發(fā)展，許多基礎建設和實際應用都使用到了低溫甲醇洗技術，然而生產要求的逐漸加深，低溫甲醇洗技術的問題日益顯現(xiàn)，這些技術性問題的存在，使得國內的低溫甲醇洗技術使用率得到了緩解，且阻礙了化工技術的向前發(fā)展，對企業(yè)的生產效益與提高技術造成了嚴重影響?；谶@樣的前提下，對當前低溫甲醇洗技術在各個領域的應用現(xiàn)狀進行了系統(tǒng)性分析，同時為化學工業(yè)未來的發(fā)展，提供了技術性支持。

第一，在一些煤化工企業(yè)中，其混合原材料中存在的硫元素（S）較多。在硫元素的影響下，又可能會出現(xiàn)催化劑中毒現(xiàn)象，因此，設備管路容易受到腐蝕。如果催化劑出現(xiàn)了中毒現(xiàn)象，那么其催化效果就會大大降低，進而無法降低煤化工生產過程中的活化能力。當設備管路被腐蝕以后，便會造成生產效率大程度降低了，同時，設備的損耗，也會相應的增加設備維護成本。

第二，在制作合成氨的過程中，使用了低溫甲醇洗技術。該技術中的冷量充分狀態(tài)會影響到混合氣體的凈化效果。在建設合成氨工業(yè)凈化裝置時，大化集團公司使用了林德低溫甲醇洗六塔聯(lián)合技術，進而將氨氣體中的H2S、CO2清除干凈。對該公司反饋的設備運行參數(shù)進行詳細分析，結合所得數(shù)據(jù)結果可以發(fā)現(xiàn)，在實際工作期間，低溫甲醇洗技術裝置經(jīng)常出現(xiàn)冷量不足問題，該問題在夏季時最為明顯。同時，該問題與多種技術問題存在直接關系：第一，稀氨水氨氣吸收能力下降；第二，氨氣吸收制冷裝置的功能異常等。技術人員必須對上述問題做深入探究，進而給出相應的解決方法。

4低溫甲醇洗技術在煤化工企業(yè)應用

4.1煤制甲醇工藝技術

4.1.1氣化工藝

目前氣化工藝技術有十幾種，主要有移動床氣化技術（Lurgi加壓塊煤氣化技術）、氣流床氣化技術（GE水煤漿加壓氣化技術、shell公司的干粉煤氣化技術）、流化床氣化技術（灰熔聚粉煤氣化技術）等。

4.1.2Lurgi加壓塊煤氣化技術

選用粒度為10～50mm的煤為原料，以水蒸汽和純氧為氣化劑。在氣化過程中，隨著壓力的增加，氣化強度和煤氣熱值大大增加。在我國此技術被廣泛應用于城市煤氣生產中。

4.1.3GE水煤漿加壓氣化技術

將氧氣和水煤漿噴入氣化爐后瞬間經(jīng)歷煤漿升溫、水分蒸發(fā)、煤熱解揮發(fā)、殘?zhí)細饣蜌怏w間的化學反應等過程，生產粗煤氣和灰渣。該技術較為成熟，對煤種的要求寬泛，但由于采用液態(tài)排渣，所以對煤的灰熔點要求較高，單爐生產能力大，碳轉化率可達95%以上。

4.1.4Shell干粉煤氣化技術

選用干煤粉作為進料，水蒸氣與純氧作為氣化劑，是一種加壓氣流床粉煤氣化技術。此氣化技術的氣化溫度高達1400～1600℃，碳轉化率近乎100%，氣化效率高，氣化反應充分，單爐產氣能力高，潔凈氣化，有害副產物少。

4.2煤制合成氨

在過去的幾年中，國內的化肥制造業(yè)得到了快速發(fā)展，在化工產品市場中，需要的合成氨物質越來越多。與其他行業(yè)相比，合成氨工業(yè)活動擁有廣闊的市場前景，因此大量的人力、物力投入到該行業(yè)中，其已經(jīng)變成市場中的熱點領域。在合成氨工藝中，會使用到大量的煤。通過煤炭氣化處理及低溫甲醇洗等過程，可以生產出合成氨成品，將合成氨成品作為原材料，對其進行多種處理方式，就可獲得不同的化工產品，如含氮化肥、苯胺以及硝酸等。

4.3合成工藝

甲醇的合成方法有高壓合成法、中壓合成法和低壓合成法。高壓合成法要求320～400℃的溫度和25～30MPa的壓力，其動力消耗高、催化劑活性低、產品質量差，基本上已被淘汰。中壓法的合成壓力為10MPa左右，操作溫度200～300℃，目前除老合成氨裝置轉產外，新上裝置已逐年減少甚至淘汰。甲醇的合成是一種強放熱反應過程，現(xiàn)在廣泛采用低壓法合成工藝，最典型的工藝為ICI、LURGI、CASALE。低壓法比高壓法和中壓法優(yōu)越，主要表現(xiàn)在能耗低，粗甲醇產品質量高，設備易制造，投資相對較少。

4.4煤制天然氣

隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，我國的城鎮(zhèn)化進程也得到了飛速發(fā)展。人們在生活中需求的天然氣資源越來越多。我國的天然氣儲量與產量間形成了鮮明的對比。在這種情況下，煤制天然氣技術得到了發(fā)展，該技術也受到了人們的關注。關于煤制天然氣技術，其指的是將煤炭作為原料，通過煤炭氣化處理及低溫甲醇洗等過程，把處理好的煤氣運輸?shù)焦潭ù布淄榛磻O備，然后利用英國戴維等技術手段合成天然氣。

5低溫甲醇洗的應用進展

我國在二十世紀七十年代建立了一個大型的化工廠，其中便采用了低溫甲醇作為吸收氣體的原料。近幾年我國大力的發(fā)展低溫甲醇洗技術，很多企業(yè)在此基礎上又對這一技術做了改善，使其更高效的吸收污染的氣體。隨著時代的發(fā)展，這項技術已經(jīng)和我國的工業(yè)相結合在一起，我們對這項技術進行分析可以知道這個技術有明顯的優(yōu)勢，比如，氣體吸收強、費用很低。在上世紀八十年代，我國的一些相關企業(yè)就和科研機構共同攜手，展開了對低溫甲醇洗的研究，而且獲得了國家專利這是個重要的時刻。在二十世紀九十年代，我們國家的這項技術和別的國家相比較有著很明顯的優(yōu)勢。比如，在成本上節(jié)省了原料，在效率上比其他國家高。

結束語

煤制甲醇技術已相當成熟，其生產固然具有一定的效益，且作為替代能源，甲醇確實具有極大的發(fā)展前途。為了進一步降低成本、增強我國市場競爭力的同時實現(xiàn)生產效益最大化，研究技術人員應該致力于不斷研發(fā)和開拓低溫甲醇洗技術的國產化設備，并且在工業(yè)過程中進行不斷摸索和完善。

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（作者單位：湖北省緣達化工工程有限公司）