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摘要：低温甲醇洗工艺是一种通过物理方法针对生产中的酸性气体进行吸收和再次利用的技术，极大的利用了甲醇在低温环境下可以对酸性气体溶解的性质。低温甲醇洗工艺技术自上世纪首次面世至今，经历了多次的技术改革与进步，并在世界范围内得到了广泛运用。本文基于当前低温甲醇洗工艺技术在我国的发展现状，进行了简要的分析介绍，并针对新形势下的低温甲醇洗工艺技术进行了改进措施的探索。
关键词：低温甲醇洗工艺；改进措施；工艺发展
1低温甲醇洗工艺技术的概述
在煤化工中生成氨的生产过程工艺中，原料气体中除了含有用于合成氨反应的氢气、氮气等，还含有较多的一氧化碳、二氧化碳、甲烷以及硫化氢等硫化物。含氧化合物与含硫化合物在一定环境下会生成有毒物质，因此当气体进入氨合成的工序之前需将含硫化合物脱洗干净。因此，低温甲醇洗工艺技术便在这一背景之下在合成氨的生产过程中得到了广泛的运用。
低温甲醇洗工艺是一种清洗酸性气体的工艺技术。其主要采用低温甲醇作为溶剂，吸收酸性气体，净化生产原料。低温甲醇洗工艺一般采用零下六十摄氏度的低温使甲醇处于低温状态，在这一温度下，甲醇对酸性气体的溶解度最大，可以达到有选择的吸收原料气体中的较多酸性气体。
2低温甲醇洗工艺的发展
2.1工艺原理的发展
我国原本的化学工业操作过程中，原料气体一般都包含了较多的杂质，并且原料气体中的杂质仅仅通过普通的方法难以去除。但是基于这些杂质的自身性质出发，可以简单的利用低温甲醇洗工艺进行除杂，且对原料气体中的有用部分不会造成太大的影响。在现在额简易除杂装置中，低温甲醇洗工艺已是首选技术之一，其在去除原料气体中的酸性杂质的重要作用已不可忽视。
原料气体经过利用低温甲醇洗工艺技术制作的除杂器时，原料气体中的酸性杂质气体便可以溶解在低温环境的甲醇当中。这一现象的基础即为甲醇在低温环境下对酸性气体具有较高的溶解度，可以作为溶解酸性气体的溶剂。同时，控制除杂器中的温度可以调节控制对酸性气体的溶解度，并且当除杂器中的压强发生改变时，可以减少酸性气体在甲醇中的溶解度。除此之外，再沸器利用沸腾的蒸汽给甲醇提供了丰富的环境基础，使甲醇可以在除杂装置中被蒸发，且实现多重吸收利用。经过多次的再利用的甲醇能够在水分塔的作用下达到水分平衡，提高了甲醇的利用效率。在实际操作中，与理论环境仍存在一定的差距，甲醇会存在不同程度的损失，时排放出的气体当中含有一定的甲醇气体。因此，针对生产过程中排放的尾气，可以通过水分塔吸收尾气中含有的甲醇气体，减少尾气的环境污染。相信在工艺技术飞速变革发展的今天，我国低温甲醇洗工艺原理流程一定可以取得更好的发展。
2.2工艺流程的发展
当前，我国低温甲醇洗工艺流程已在工业生产中初具规模。但是大部分的化工企业都是依据首先把原料气体输入低温甲醇洗除杂装置中，以便低温甲醇便可以简单吸附原料气体中含有的酸性气体杂质；然后再将吸收使用后的低温甲醇放入水洗塔中进行净化。经过净化提纯后的甲醇通过高压环境再进一步的提纯，最后经过吸收塔蒸发处理，省时又省力的完成低温甲醇洗的工艺操作流程。
3我国低温甲醇洗技术的应用现状与问题
3.1我国低温甲醇洗技术的应用现状
我国对低温甲醇洗工艺的研究与应用开始于上世纪 70 年代，经过几十年的发展已取得了一定的成果，在化工生产行业中得到了广泛的运用。同时，我国低温甲醇洗工艺在系统软件的研发与工艺技术包的发展上投入了大量的科研成本，现已取得了完全的自主知识产权。除了较少的专利技术和关键制作设备的原材料需要依靠国外，其余的低温甲醇洗工艺所需设备均可在国内完成自主生产。当前我国低温甲醇洗工艺实现工业化应用的较好流程是大连理工大学的低温甲醇洗工艺，并且这一创新工艺技术已在行业内得到了广泛的运用。
3.2存在的问题
虽然当前我国经过几十年低温甲醇洗工艺的技术改进与研发，取得了较多的成效，但是依然存在着以下技术难题与挑战：一是部分关键设备的制作技术仍掌握在发达国家手中，使用时存在较高的投资成本。比如：低温甲醇洗工艺中必须使用的各类塔、板片涂抹器以及换热器等重要的分离设备均需要从国外引进。二是循环甲醇操作中水含量较高，甲醇的循环量过大，影响设备的使用寿命。三是换热器的效率较低，系统的能耗过高，影响高吸收负荷率。四是甲醇具有毒性，给维修人员带来不便，需要高质量的设备以及高密封性的管道。
4我国低温甲醇洗技术的改进策略
4.1低温甲醇洗工艺技术改进的必要性
我国现代科学技术飞速发展，现代化工业进程也显著提高。经济的飞速发展与工业的快速进步加快了能源的消耗，同时对能源的多样性需求开始成为了工业化发展的瓶颈。多样性的能源需求，使我国当前的能源形势更加严峻，煤炭资源丰富，但是石油和天然气的资源却比较缺乏。为了解决这一面临的能源难题，煤化工行业的发展与变革迫在眉睫。
虽然我国煤炭资源较为丰富的现状促进了用煤炭资源代替石油与天然气资源，但是煤化工产业的日常的工作运转中却存在着大量的废气、废水的排放，其中含有大量的二氧化碳以及硫化合物。若大量的排放到我国的空气、土壤以及水资源中，其后果将是不堪设想的。不仅仅降低了我国煤化工产业的产品品质，还对我国的生态环境造成了大规模的环境污染。由此可见，在煤化工的生产行业中，净化的生产步骤是何其重要。
在煤制气产业中，常用的净化方式主要有低温甲醇洗工艺、NHD气体净化等方法。其中，低温甲醇洗工艺是煤化工企业的净化首先选择的工艺技术。低温甲醇洗工艺技术的大范围推广，引发了人们对于其方法的优劣性思考。虽然进行技术创新型研发的前期需要大量的资金支持，但是低温甲醇洗工艺技术的稳定性与安全性都使这一技术在实际的生产过程中无可替代。随着这一工艺技术的不断改进，工业生产中对于其节能的要求越来越高。
4.2低温甲醇洗工艺技术改进
4.2.1液化分离二氧化碳
在煤化工的工业生产过程中，进行低温甲醇洗工艺技术净化时，脱硫后的化合物以及吸收酸性气体的剩余气体需要利用其它的工艺技术迅速降温。将其中剩余的二氧化碳气体进行液化分离并从原本的产物中排除。同时，还需要考虑到罐内各气体比例之间的不精确。很有可能经过净化环节后还剩余部分的二氧化碳气体。
4.2.2液体二氧化碳洗
液体二氧化碳闪蒸冷却可以为二氧化碳液化提供必要的低温和冷量，减少了低温甲醇洗过程中的制冷供应步骤。同时，已分离出来的液体二氧化碳可以进行二次利用，在脱硫塔出口进行工艺气处理，再次吸收气体中的甲醇以及硫化气体，进一步提高了资源的利用率。
除此之外，液体二氧化碳也对清洗后的甲醇和冷凝水进行了再次溶解吸收，也进一步确保了最终产出气体的纯度。
5总结
本文针低温甲醇洗工艺技术的发展情况以及当前的应用现状进行的介绍，并针对这一技术的当前发展现状提出了一定的改进策略。从当前的低温甲醇洗工艺的运用中可以看出，温度是影响低温甲醇吸收酸性气体的重要因素，能够决定原料气体在净化装置中的转化效率。同时，基于当前我国日益严峻的资源问题以及越来越严格的环境要求，煤化工企业更需要保证减少有害物质以及有害气体的排放。低温甲醇洗工艺技术作为首选的净化工艺，更需要适应我国当前的环境要求，及时改进技术步骤，为我国煤化工的工业发展做出努力。
参考文献：
[1]郑攀文.低温甲醇洗工艺技术的最新研究进展[J].辽宁化工，2020，49（02）：217-219.
[2]池振忠，张玉兰.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，2019（33）：179-180.
[3]陆正红.低温甲醇洗工艺发展及国内研究进展[J].化工管理，2016（26）：255.