低温甲醇洗技术及其在煤化工中的应用探讨

来源: 发布时间:2019-08-14 09:37:12

  摘要:煤化工与社会的发展和人们的生活关系密切,低温甲醇洗技术因具有净化气体效果显著的优点,因此在煤化工中得到了广泛应用。文章阐述了低温甲醇洗技术的工艺特点,在此基础上详细分析了低温甲醇洗技术在煤化工中的具体应用,以期为相关产业的发展提供理论参考。

  关键词:低温甲醇洗技术;煤化工;应用;探讨

  近年来,随着不可再生能源的消耗量不断增加,燃煤资源已受到社会的广泛关注。将低温甲醇洗技术应用到煤化工中,可以有效地回收和再利用部分能源,一定程度上减少煤化工在生产中的损耗,这样就可以缓解天然气和石油资源短缺的状况[1]。因此,要高度重视低温甲醇洗技术在煤化工中的应用。

  一、低温甲醇洗技术原理及特点

  (一)原理

  低温甲醇洗技术是一种吸附效应,主要是将低温甲醇作为吸收剂,有效地回收变换器中的酸性气体,因此属于物理反应过程。在温度为﹣50℃的环境中,甲醇可以大量地吸收硫化氢、二氧化氮及氧硫化碳等气体,技术人员可以调节甲醇的温度或承压就可以有效地控制甲醇的吸收程度。同时,可以利用氮气气提和闪蒸的方法生出富甲醇,为气体的冷却提供物质基础。此外,通过闪蒸富甲醇让闪蒸气反复在洗涤塔中流通,就可以达到循环利用闪蒸气的目的。最后再借助于硫回收装置回收酸性气体[2]。因此,低温甲醇洗技术可以降低闪蒸气的损耗,同时资源的利用率也得到了提高。

  (二)特点

  低温甲醇洗技术具有多方面的优越性,具体表现为:①吸收酸性气体的能力很强,同时具有很高的气体净化度,因此其净化后的气体应用更加高效。②具有较好的选择性,可以分段、选择性进行气体的脱碳和脱硫,回收得到的二氧化碳纯度较高,可以满足尿素的生产需要,同时也可以从尾气中直接回收硫磺。③在吸收气体时溶液不起泡,具有优异的热稳定性和化学稳定性,对稳定生产作用显著。④,甲醇溶液在低温环境下可以再生富甲醇,为冷却气体提供了物质基础,节省了溶剂的循环量,操作费用相对较低。⑤甲醇自身的酸性较弱,在吸收酸性气体时不会侵蚀设备,节约了设备的投资费用。⑥获取甲醇溶液的途径广泛,且价格低廉。低温甲醇洗技术除了以上优势外,也存在一些缺陷,如低温甲醇洗技术工艺流程较长、操作过程较为复杂等,这些缺陷同时也给维修工作带来了困难。

  二、低温甲醇洗技术在煤化工中的应用探讨

  (一)煤制甲醇

  随着原油价格不断升高,增加了二甲醚和甲醇等的生产成本,以致煤制甲醇得到了较快发展。煤制甲醇的工艺过程较为复杂,需要经过一系列化学反应步骤,首先煤炭要经过煤气化、一氧化碳变换、低温甲醇洗,再经过甲醇合成等才可以制取甲醇,然后再对甲醇进行深加工,可以得到乙酸、二甲醚、乙烯等化学化工原料。为了适应气体净化标准较高的要求,需要采用低温甲醇洗技术进行气体的净化,在净化的过程中要保持科室的温度和压力,同时技术人员要确保低温甲醇洗技术始终处于有序和高效的状态,最终使得气体得到净化[3]。在运用低温甲醇洗技术的过程中,技术人员务必要重视资源的有效利用,不可浪费资源。

  (二)煤制合成氨

  随着科技水平在农业上的广泛应用,农业产量增加快速,这就促使了化肥产业的迅猛发展,也就加大了对化肥的需求量,再加上合成氨具有的良好的广阔前景,煤制合成氨产业成为了热点。煤制合成氨主要是以煤作为原料,通过低温甲醇洗技术以及一系列化学反应,最终制得氨的工艺过程,制得的氨经过进一步加工,可以制得苯胺、硝酸等产品,这就为煤制合成氨提供了提供了一定的基础。采用低温甲醇洗技术,可以在煤制合成氨的过程中减少对换热器等设备的侵蚀,一定程度上降低了设备的成本,对提高经济效益起到了积极的作用。

  (三)煤制天然气

  随着我国城市化进程的不断推进,城市人口越来越多,城市规模逐渐扩大,导致天然气的需求量不断增加,同时由于我国的天然气资源不足,因此催生了煤制天然气产业,煤制天然气产业的出现有效地缓解了我国天然气资源的不足。煤制天然气是以煤炭为原料,经过气化、一氧化碳耐硫变换以及低温甲醇洗等工艺环节,将煤气净化处理,然后再将净化后的煤气进入甲烷化反应器,最终合成天然气。煤制天然气效率高、浪费资源少,已逐渐被广泛应用。

  (四)煤制油

  煤制油是以煤作为原料,首先要制成水煤浆,然后再加压使得水煤浆进入汽化炉,这样可以制得粗煤气,然后再经过低温甲醇洗装置脱除酸性气体,最终进入合成单元合成油品。煤制油由于采用了低温甲醇洗技术,其制取的柴油较为清洁。

  (五)煤化工领域的其他方面

  低温甲醇洗技术除了在上述领域的应用外,还在很多其他领域也得到了广泛应用,同时也发挥出了显著的作用。低温甲醇洗技术具有强大的对超强酸性气体的吸收能力,正因为如此使得低温甲醇洗技术具有非常广的应用范围。如采用低温甲醇洗技术可以制备煤制乙二醇草酸醋,可以为工业生产提供原料[4]。此外,由于低温甲醇洗技术需要的原料容易取得、价格也较为廉价,这就降低了工业生产原料的成本,提高了企业的经济效益。

  结语

  低温甲醇洗技术广泛应用于工业领域,尤其在煤化工领域发挥了显著的效果。近年来,我国在低温甲醇洗技术的应用方面取得了长足的进展,有的设备已经实现了国产,但是我国掌握的技术仅适用于中小型装置,该技术在应用的过程中还存在诸多问题,从国外引进先进的技术也需要耗费大量的资金[5],因此,随着煤化工产业的不断发展,开发大型低温甲醇洗技术已成为亟待解决的问题。在低温甲醇洗技术在煤化工的应用过程中,技术人员要注意到该技术的不完善之处以及存在的问题,针对这些问题要采用有效的方法加以处理,不断深入地研究和改进,这样才能促使低温甲醇洗技术的持续发展。

  参考文献

  [1]王峰,李侠,石锐.低温甲醇洗工艺的技术优势及运用实践探微[J].化工设计通讯,2018(11):20.

  [2]谢辉.低温甲醇洗工艺的进展与应用[J].化工设计通讯,2018(9):16-17.

  [3]佟黎明.低温甲醇洗技术在煤化工企业应用进展[J].化工管理,2018(23):217.

  [4]孔权.大型煤化工项目低温甲醇洗装置工艺技术的优化[J].化工管理,2018(15):155-156.

  [5]陈昊,赵珩.煤化工项目中的低温甲醇洗工艺技术介绍[J].科技视界,2017(22):183-184.

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