低温甲醇洗技术及其在煤化工中的应用研究

2019-06-06 版权声明 举报文章

摘 要:低温甲醇洗技术是一种良好的气体净化技术,其同时具有经济性、技术性、安全性和较高环保性等特点,因此被广泛运用到在煤化工的生产当中。本文从其该技术的原理及其工艺流程作为切入点,进而对低温甲醇洗技术在煤化工生产中的运用进行研究。

关键词:煤化工;低温甲醇洗技术;应用

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.21.047

0 引言

在煤化工生产工作,使用低温甲醇洗技术能够有效降低生产时的能源损耗,甚至可以使得部分能源能够得到回收和再次利用,进而缓解煤化工生产能源紧张的现象。因此,相关技术人员必须分析如何在煤化工生产中更好地应用低温甲醇洗技术,推动煤化工事业的更好发展。

1 低温甲醇洗技术

1.1 原理

在煤化工生产工作,为了去除变换气中的酸性气体成分,必须要使用净化装置。净化的过程当中低温甲醇洗技术可以作为一个很好的吸收剂,作为一种物理吸附过程。在特定的零下50摄氏度的条件下,对于COS、硫化氢、二氧化碳等气体,甲醇都能够对其进行大量的吸收和溶解。若想控制气体的吸收程度,只需要调整甲醇的压力和温度即可,若想再生出富甲醇,则只需要通过闪蒸或者氮气气提。通过对富甲醇的闪蒸,甚至可以提供较好的冷却条件。循环压缩之后,闪蒸气将通过洗涤塔再次进行循环,从而维持循环过程当中的水平衡。排除的甲醇能够回收再尾气洗涤塔中,进而降低甲醇的损耗,酸性气体将由硫回收装置进行回收处理[1]。

1.2 工艺流程

通过对其工艺流程的分析可以发现,在甲醇洗涤塔中,低温甲醇会得带脱碳和脱酸处理。在两个闪蒸分离器当中会进入富甲醇液,然后对闪蒸汽体循环、加压,将其输送至甲醇洗涤塔。富甲醇闪蒸之后会被输送到硫化氢浓缩塔,并在一个常压的状态之下完成对其的闪蒸和气提处理,生出二氧化碳气体。随后,热再生塔将进入富硫半贫甲醇,并在再沸器的作用下完成热再生。最后,硫回收装置将会输入所产生的硫化氢气体,随后在贫甲醇泵中对贫甲醇进行加压处理,再生的甲醇再输入到甲醇洗涤塔当中。

2 低温甲醇洗技术存在的问题

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。

(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[2]。

(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。

3 在煤化工中对低温甲醇洗技术的应用

(1)煤制合成氮。由于我国对化肥需求了的巨大,使得合成氮工业取得了快速发展,其具有广阔的发展前景和较为良好的经济效益。在煤化工的生产当中,对于煤制合成氮的运用也越来越多,煤是其中最主要的原料。通过低温甲醇洗技术,经过一系列的化学反应的过程,可以生产出许多产品,例如硝酸、苯胺等等。在生产的过程当中,主要是对氨的最终合成、低温甲醇的洗出、一氧化碳的转化、煤炭的气化等等。在煤制合成氮中对于低温甲醇洗技术的应用,不仅可以使换热器等设备的损耗得到降低,与此同时还可以提高生产的效率。与其他工艺相比,利用该技术对煤制合成氮进行制取具有很大的优势,例如工艺能耗减少、溶剂损耗减少和气提净化度更高等。

(2)煤制天然气。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]。

(3)煤制甲醇。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。

(4)其他煤化工领域。该技术除了以上三种应用之外,在其他煤化工的领域当中也对低温甲醇洗技术有着广泛运用,该技术的运用能够使得酸性气体得到十分彻底的净化。例如在制备乙二醇时,为了达到较高的含硫量,确保催化剂的效果,必须选取出口小的反应装置,而在这过程中对低温甲醇洗技术进行应用,能够脱除大量的酸性气体,使得最终产品的纯度和质量得到良好保障。

4 结语

综上所述,在目前的煤化工领域当中,低温甲醇洗技术的应用十分广泛的,其发挥出了极其重要的作用和良好的效果。随着相关技术的发展,在今后煤化工领域的发展过程中,对于低温甲醇洗技术的应用会更为广泛。

参考文献:

[1]宋勇,胡瑜飞,汪艳红.低温甲醇洗工艺技术的最新研究现状[J].中国井矿盐,2014(04).

[2]杨震东,章华勇,金力强,吴彩萍.分流式低温甲醇洗技术[J].氮肥技术,2015(02).

[3]赵鹏飞,李水弟,王立志.低温甲醇洗技术极其在煤化工中的应用[J].化工进展,2012(11).

作者简介:李琛(1984-),男,蒙古族,宁夏银川人,学士,助教,研究方向:化学工艺、化学材料、煤化工。

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