賀可順
摘 要:介紹了低溫甲醇洗技術,重點介紹了低溫甲醇洗技術在煤化工中的應用。低溫甲醇洗技術具有凈化度高、選擇性好、再生方便等優(yōu)點。已廣泛應用于天然氣、甲醇、煤制油等領域。通過對低溫甲醇洗技術各個方面的分析和研究,優(yōu)化各種工藝,使之在煤化工中的應用更加完善,從而有助于解決我國能源短缺的問題。
關鍵詞:低溫甲醇洗技術;煤制甲醇;煤制天然氣
引言
隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展,我國能源短缺和環(huán)境污染問題日益嚴重。特別是在煤化工領域,無論制備何種氣體,都會不可避免地產(chǎn)生一定的雜質(zhì),對環(huán)境造成污染和破壞。為了解決這一問題,許多煤化工企業(yè)采用了低溫甲醇洗技術。雖然低溫甲醇洗技術有許多優(yōu)點,但仍存在許多問題。因此,應積極改進,以解決低溫甲醇洗技術中存在的問題,確保該技術在煤化工中充分發(fā)揮作用。
1 低溫甲醇洗技術在煤化工應用中的優(yōu)勢
1.1 凈化后的氣體可以更有效地利用
低溫甲醇洗技術的最大優(yōu)點是對酸性氣體的吸收極強,吸收后可達到很大程度的凈化功能。在這種作用下,可以提高氣體本質(zhì)的純度,使其在工業(yè)領域得到有效的應用;
1.2 低溫甲醇洗技術可以有效地提高煤化工企業(yè)的工作效率
低溫甲醇洗滌技術的特點之一是對酸性氣體的吸收具有很高的選擇性。特別是低溫甲醇洗技術凈化雜質(zhì)氣體時,能促進同一吸收塔氣體中含硫化合物的吸收。這一過程不僅可以提高吸收效率,而且可以減少繁瑣的步驟。并能進一步提高整個工作流程的效率,可以更加提高裝備的生產(chǎn)效率。
1.3 低溫甲醇洗技術能耗低
這一優(yōu)點主要體現(xiàn)在低溫甲醇洗技術的工藝操作環(huán)境中,即在極低的溫度環(huán)境下也能高效有序地運行。另外,低溫甲醇洗技術在工作過程中可產(chǎn)生剩余甲醇,從而成為氣體冷卻的重要物質(zhì)基礎。因此,低溫甲醇洗技術能耗低,不僅降低了溶液用量,提高了總利用率,而且工藝穩(wěn)定,安全性高。
1.4 低溫甲醇洗技術降低了工藝流程成本
一方面,甲醇對酸性氣體有較好的吸收作用,提高了整體工作效率。另一方面,甲醇酸度低,因此不會對硫磺等設備造成強烈的腐蝕,間接降低了維修成本,促進了煤化工企業(yè)的進一步發(fā)展。
2 低溫甲醇洗工藝簡介
來自變換的變換氣進入低溫甲醇洗,經(jīng)過進料氣冷卻器、分離器進入CO2吸收塔脫硫脫碳段,依次脫除H2S、COS和CO2后經(jīng)一級原料氣冷卻器,二級原料氣冷卻器復熱后去甲醇合成壓縮工段。從閃蒸罐底部分別產(chǎn)生的無硫甲醇富液和含硫甲醇富液進入H2S濃縮塔汽提。塔底加入的氮氣將CO2汽提出塔頂,然后經(jīng)尾氣冷卻器回收冷量后高點放空。富H2S甲醇液自H2S濃縮塔底出來后進熱再生塔給料泵加壓,甲醇貧液冷卻器換熱升溫后進入熱再生塔頂部。從原料氣分離器和甲醇再生塔底出來的甲醇水溶液經(jīng)泵加壓后進入甲醇水分離塔,分離甲醇和水。塔頂出來的氣體送到甲醇再生塔中部。塔底出來的廢水送煤漿制備工序或去污水處理系統(tǒng)。
3 低溫甲醇洗技術存在的問題
3.1 工藝運行過程中的冷卻不充分
在采用低溫甲醇洗技術進行氣體凈化的過程中,大多煤化工企業(yè)在這一過程中冷卻不足。特別是在較高的溫度下,這個問題的可能性進一步增加。冷卻不足最直接的結果是它會影響甲醇對酸性氣體的吸收能力,進而導致酸性氣體的吸收不足,而且吸收不足會導致設備功能的一系列問題。因此,低溫甲醇洗技術的冷卻技術和效果是重點。
3.2 硫?qū)υO備的腐蝕危害
大多煤化工企業(yè)在實際生產(chǎn)過程中,原料中硫含量往往較高。硫作為一種高腐蝕性的元素,不僅會對設備造成很大程度的腐蝕,而且會引起大量催化劑中毒而失去活性。硫元素對設備的腐蝕會帶來一系列的不利影響:一方面,設備的腐蝕和破壞首先會影響到企業(yè)的生產(chǎn)活動,這也是最直接、最嚴重的危害;另一方面,設備被腐蝕、破壞后,煤化工企業(yè)有必要加強設備的維修保養(yǎng)。這也間接表明企業(yè)已經(jīng)付出了一定的人力成本和維護成本。
3.3 甲醇循環(huán)率不足問題
在煤化工企業(yè)生產(chǎn)甲醇的過程中,很容易出現(xiàn)甲醇消費量過高的現(xiàn)象,造成這種現(xiàn)象的主要原因是甲醇的回收率不足。從更深的角度來看,原因可以延伸到設備本身的方面。在這個時候,高溫中甲醇的消耗是由氣體泄漏和運行氣體等現(xiàn)象引起的。因此,煤化工企業(yè)在分析這一領域存在的問題時,應從多個角度加以考慮和尋找解決辦法。
4 低溫甲醇洗技術在煤化工中的應用
低溫甲醇洗技術主要應用于煤化工企業(yè)的三個方面:一是煤甲醇生產(chǎn)。甲醇作為一種重要的工業(yè)原料,在煤化工中得到了廣泛的應用。煤經(jīng)過一系列化學反應后可以產(chǎn)生甲醇。具體來說,煤需要氣化、一氧化碳轉(zhuǎn)化、低溫甲醇清洗,最后可以合成甲醇。此外,在乙酸、丙烯、二甲的生產(chǎn)中都有應用,而不能生產(chǎn)出這些產(chǎn)品,經(jīng)各種化學反應后可用于化工生產(chǎn)活動。二是煤炭天然氣。天然氣作為我國不可或缺的資源,在人民的生產(chǎn)和生活中發(fā)揮了重要作用。天然氣也是目前中國的稀缺資源。儲備無法滿足實際需求。煤制天然氣可以在某種程度上解決這個問題。首先,煤需要被氣化作為原材料,使其成為一種原油。經(jīng)過一系列的轉(zhuǎn)化裝置,得到了合適的烴(碳)比,然后用低溫甲醇洗技術除去酸性氣體。最后,將凈化后的氣體注入甲烷反應器,產(chǎn)生煤天然氣;第三,煤制造合成氨。作為一個農(nóng)業(yè)大國,我國對化肥的需求很大,煤炭合成氨可以提供一定的幫助。對于從煤中生產(chǎn)合成氨,需要利用低溫甲醇洗技術,進行一系列復雜的化學反應,生產(chǎn)化肥、苯胺、硝酸等多種產(chǎn)品。煤合成氨首先需要燃燒煤,然后是一氧化碳轉(zhuǎn)化工作,利用低溫甲醇洗技術進行氣體凈化,將凈化好的氣體導入合成氨反應塔進行合成氨。
5 結束語
低溫甲醇洗技術已廣泛應用于我國工業(yè)領域,特別是煤化工領域。它在煤制甲醇,煤制天燃氣,合成氨工業(yè)中都有長足的應用,并促進了煤化工的發(fā)展。為我們解決能源短缺的問題提供的很大的幫助。
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