低温甲醇洗技术在煤化工中的应用

低温甲醇洗技术在煤化工中的应用

兖矿鲁南化工有限公司山东滕州277527

摘要:当前社会经济不断快速发展,煤炭与社会的发展都有着密切的关系。而由于低温甲醇洗技术在净化气体方面有着非常显著的效果,因此在煤化工的经营和生产当中得到广泛的应用。文章在此就以低温甲醇洗技术作为主要研究对象,首先阐述了低温甲醇洗技术的相关原理以及工艺方面的基本流程,之后对低温甲醇洗技术在煤化工行业当中的基本应用方式展开了探讨,旨在对推进我国煤化工企业的发展进程起到一定的帮助作用。

关键词:低温甲醇洗技术;煤化工;应用

引言

低温甲醇洗技术在煤化工中是非常重要的一项技术,这项技术在煤化工中的应用,推动了煤气化合成气的行业进步与发展。煤经气化炉加压气化后得到的变换气中不仅含有氢气和一氧化碳,还含有一定量的二氧化碳、硫化氢和羰基硫等酸性气体,各种气体的含量主要是受气化的工艺条件和方法影响而产生的变化。如果不能很好的去除和降低这些酸性气体,则会导致下游工序触媒中毒,进而发生生产异常。低温甲醇洗技术其气体净化工艺较为高效、不但吸收能力大、而且选择性好的同时气体净化度程度也很高。

1工作原理

煤化工的生产中,要通过净化装置去除变换气中所含的酸性气体。去除过程当中,将低温甲醇洗技术作为酸性气体的吸收剂,该反应过程是物理性反应。该技术的工作环境温度为-50℃,甲醇可以大量吸收并溶解二氧化碳、硫化氢、硫化羰等酸性气体[1]。在吸收的过程当中,能够通过对温度解压力的调整来控制酸性气体吸收的程度。利用氮气闪蒸,可以实现富甲醇的再生。富甲醇可以在反应的过程当中提供更多冷却的条件。闪蒸气体被循环压缩以后进入洗涤塔再次循环,可以使耗损量得到最大限度的降低。甲醇循环的过程当中流经脱水塔,可以使甲醇的水平衡得以维持。由于煤化工生产产生的甲醇可以在洗涤塔当中得以回收,这样就使甲醇损耗降低,最后,酸性气体在硫的回收装置得以回收。

2低温甲醇洗技术

2.1低温甲醇洗技术工艺的具体流程

在甲醇洗涤塔当中,低温甲醇会产生脱硫与脱碳反应,而闪蒸分离器当中会存在富甲醇液。闪蒸气体在被反复的压缩和施加压力后,就会流进甲醇洗涤塔中,富甲醇被闪蒸后会流入硫化氢浓缩塔里面,之后在正常压力的情况下,对富甲醇加以闪蒸和气提,形成二氧化碳气。在这之后,剩下的富硫半贫甲醇会流向热再生塔内部,同时再由沸器对其进行家人处理,达到热再生的目的。最后将硫化氢输进硫回收的装置里面,贫甲醇得到加压处理,以此将再生的甲醇流进甲醇洗涤塔当中。

2.2低温甲醇洗技术的优点

低温甲醇洗技术主要是通过物理防腐性能,将腐蚀性的酸性气体与甲醇相互融合,进而实现对酸性气体的吸收,同时,甲醇在温度较低的情况下溶解度较高,所以称之为低温甲醇洗技术。该技术在实际应用中主要流程如下,首先,在应用该技术之前经其中的水分吸收出去,这种方式能够避免在技术应用过程中出现冰冻现象。同时该阶段的主要目的是将二氧化硫以及硫化氢融在甲醇中。其次,解吸,解吸的主要目的是将甲醇中的氢气以及二氧化碳解吸出来。最后,对反应中的产生杂质中的甲醇进行回收,由于该技术在实际应用过程中需要大量的甲醇,为了避免溶液浪费,要对其中剩余的、有回收价值的甲醇进行回收[1]。低温甲醇洗技术的优点主要包括以下内容,第一,具有较高的选择性,甲醇在对气体进行溶解的过程中,能够对二氧化碳以及二氧化硫进行选择,也就是说在反应过程中脱碳以及脱硫技术能够同时进行,但是相互之间并不影响。第二,应用成本低,由于该技术的实施环境温度较低,而甲醇在低温环境下的溶解度较高,这也就说明甲醇在低温下能够节省一定的反应溶剂,进而降低技术的应用成本。另外,甲醇的腐蚀性也较低,并且不需要对其进行特殊处理,在降低成本的同时,保证反应过程的安全性。第三,由于甲醇的吸收能力较强,所以能够对反应气体进行充分有效的吸收。第四,甲醇在生活中较为常见,因此反应材料的数量较多,价格也较低。第五,甲醇的稳定性高,在对气体进行吸收式能够避免气泡现象,进而保证了整个工艺的稳定性。

2.3技术发展

目前,低温甲醇洗技术已经被广泛应用于煤制甲醇、煤制合成氨、煤制天然气等煤化工领域。此外,国内还有很多在建大型煤制合成氨、煤制二甲醚、煤制甲醇、煤制天然气、煤制氢等生产装置在经过对多种酸性气体净化工艺的分析比较后最终仍是选用了稳定性较好的低温甲醇洗技术,充分显示了该技术良好的应用势头和广阔前景。

3低温甲醇洗技术在化工业中的应用

3.1在合成氨中的应用

氨在农业生产中具有非常重要的作用,而我国是农业生产大国,对于氨含量的要求自然很高。合成氨技术的快速发展,在解决我国农业问题的同时,也促进了我国经济的发展。在合成氨的过程中,首先利用低温甲醇洗技术生产出苯胺、硝酸等物质,其次进行煤碳的气化反应以及一氧化碳的转化反应等。最后,利用低温甲醇洗技术进行处理,最终完成合成氨的生产。在此过程中应用低温甲醇洗技术,能够降低反应设备的损耗程度,同时减低反应过程中能量的浪费,最终达到提高反应速率的效果。由此可以看出,低温甲醇洗技术不仅能够促进合成氨的生产,还能够促进我国工业领域的发展,进而产生一定的经济效益。

3.2在煤制天然气当中的应用

在煤制天然气的生产当中使用低温甲醇洗技术,能够使煤气在被净化后,流向甲烷化反应器的内部,以此使制取出的天然气具有较高的纯度。在气体煤化工的生产中,煤制天然气生产时的过程是具有较高复杂性的,在完成了煤炭气化与一氧化碳转化后,还要用低温甲醇洗技术对煤气进行进一步的净化。比起其他的净化煤气工艺,低温甲醇洗技术在压力和温度的设定方面有着更好的效果,可以将煤气当中含有的硫化氢、COS和二氧化碳等气体进行充分的脱除,以此确保制取天然气的过程可以更加的安全。实际上,在酸性气体的脱除方面,许多发达国家早已大范围的采用了低温甲醇洗技术。

3.3其他的煤化工

除以上提及的煤化工应用之外,低温甲醇洗非常广泛的被运用于在其他的很多煤化工中。正由于酸性气体和甲醇之间有着很高程度的吻合,所以酸性气体可以被彻底地净化,因此在煤化工的领域当中发挥着极为重要的功能。比如,利用低温甲醇洗的技术,可以完成煤制造乙二醇及草酸酯等等化工业产品。特别是制造乙二醇时,感应过程的含硫量会非常高,因此,选取的感应装置的硫出口应该比较小,这样才能保证催化剂效果的充分发挥。在反应过程中利用低温加出席,可以使酸性气体的脱出反应进行的最为有效,从而使最终成品的纯度和质量得到保障。

结语

随着人们对低温甲醇洗技术的关注程度越来越高,如何将该技术应用在煤化工领域,成为有关人员关注的重点问题。本文通过对低温甲醇洗技术在煤化工领域的应用进行研究发现,对其进行研究,能够在降低反应成本的同时,提高反应的安全性和反应效率。由此可以看出,对低温甲醇洗技术在煤化工领域的应用进行研究,能够为今后煤化工生产的发展奠定基础。

参考文献:

[1]白银明.低温甲醇洗技术及其在煤化工中的应用[J].山西化工,2016,3604:49-51.

[2]倪昂,曹国泰.浅析低温甲醇洗工艺的技术优势及应用[J].工业,2016(3):00138-00138.

[3]杨钊.浅析低温甲醇洗技术在煤化工中的应用[J].炼油与化工,2017(6):32-34.

[4]陈华,候长健,金耀军,常亮,王建富.低温甲醇洗技术及其在煤化工中的应用分析[J].化工管理,2016,24:76.

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