低温甲醇洗技术在煤化工中的应用实践

发表时间:2020/6/29   来源:《电力设备》2020年第5期   作者:张也
[导读] 摘要:低温甲醇洗技术在煤化工生产工序中的应用,可有效降低原煤加工中有害气体的产生量,且在技术施行过程中可产生的热能源进行转换,以节约生产成本。
        (辽宁大唐国际阜新煤制天然气有限责任公司  辽宁省阜新市  123000)
        摘要:低温甲醇洗技术在煤化工生产工序中的应用,可有效降低原煤加工中有害气体的产生量,且在技术施行过程中可产生的热能源进行转换,以节约生产成本。基于此,文章对低温甲醇洗技术特性进行解析,指出目前低温甲醇洗技术的发展现状,并从煤制甲醇、煤制合成氨、煤制天然气、煤制油四个方面,对低温甲醇洗技术在煤化工领域中的应用进行研究。
        关键词:低温甲醇洗技术;煤化工;煤制甲醇
        引言
        煤化工作为我国重要的能源生产产业,其在生产与加工过程中将产生大量危害生态环境的废弃物,如二氧化硫、一氧化碳等气体,为解决此类问题,煤化工企业在生产时必须引进环保类技术,对工艺的实施进行有效管制,降低废弃物的排放。低温甲醇洗技术,是目前煤化工企业最常用的一种净化手段,在煤制品生产时,可有效清除煤体中含有的酸性气体。本文则是以低温甲醇洗技术为出发点,对其在煤化工领域中的实践应用进行研究。
        一、低温甲醇洗技术特性解析
        低温甲醇洗技术是以冷甲醇为溶剂,通过制造一种低温环境,令甲醇溶剂酸性气体进行有效吸收,以对原料中的酸性气体进行定向清除。当然也可以将低温甲醇洗技术界定为一种吸附效果,其属于一种物理反应,通过将气体在一定条件下进行液化与气化之间的转变,进而将有害气体脱离出原料中。一般来讲低温甲醇洗技术的应用环境为-55摄氏度,在工艺实施中,技术人员可以通过升温加压与降温升压的条件,来改变低温甲醇溶剂的吸附度。然后甲醇溶剂经过氮气闪蒸装置,可令饱和状态下的甲醇溶剂实现原有的物理特性,即在下一步反应过程中可具备相关的冷却条件,提高内部气体净化质量。在进行氮气闪蒸时,将甲醇溶剂中原有的融合气体进行分离并循环压缩,保证甲醇可进入下一步的气体循环收集周期中,此类循环工作的特性可有效提高能源利用率。当甲醇溶剂流经脱水塔装置时,此过程视为原有甲醇溶剂注入一定的水组分,保存甲醇溶剂内的水平衡达到一个均值,以降低煤化工生产中甲醇溶剂的消耗,达到节约成本目标。
        二、低温甲醇洗技术发展现状
        低温甲醇洗技术对于煤化工生产来讲,其起到一定的生产优势,高效率、高质量的技术运用,令整个煤化工产业实现迅速发展,然而在实际应用过程中仍面临着许多问题。
        第一,冷却工艺性不足。低温甲醇洗技术的主要实行基准是在低温环境下对原料内的气体杂质进行净化,然而目前大多数煤化工企业在应用低温甲醇洗技术时,并未能充分的营造一种冷却低温环境,进而造成低温甲醇洗技术,无法更高效的清除杂质。特别是在高温生产过程中,如果冷却温度与高温环境呈现出较大的差异性,将严重降低甲醇的吸附能力,当吸附程度无法达到系统设定的运行需求时,则在一定程度上将对设备装置造成功能性损害,增加煤化工企业的运行成本。
        第二,设备腐蚀问题。在对原煤进行净化时,设备内的原料提取一般存在硫含量较高的情况,当硫元素吸附到生产设备上,其本身含有的腐蚀性,对设备造成侵蚀影响。同时硫元素的气态形式具有一定的毒性,可令承担催化作用的溶剂产生失活现象,增加企业的经济成本投入。
        第三,甲醇溶剂的循环利用率较低。大多数企业在利用甲醇溶剂进行净化时,一般实际应用到的甲醇溶剂数量要高于预设值。产生此类问题的因素由于操控工序内甲醇溶剂的循环利用度较低,例如设备质量出现问题、技术采用不合理等,都将造成甲醇溶剂,在某一工序环节内产生过量消耗,且无法达到回收基准,间接增加能源的消耗。


        三、低温甲醇洗技术在煤化工中的应用
        (一)煤制甲醇
        甲醇作为化工业生产中的一种重要原料,在当前能源日益紧张的情况下,令以煤制甲醇为主的反应技术形成纵向发展的趋势。煤制甲醇工作原理较为复杂,作为一种物理反应过程,需通过多类反应设备,对煤炭进行深加工处理,然后甲醇溶剂对煤炭内的有害杂质进行清除,同时在闪蒸装置、压缩装置等设备的应用下,可更加有效的提取出以甲醇为基底的各类衍生化学原料。在此类技术实际应用中,必须定期承接生产的专业设备进行检修,保证设备在生命周期内可完成持续性工作,避免因设备部分零部件损坏而造成整体原料成本的增加。
        (二)煤制合成氨
        农业作为我国经济体系中的重要组成部分,随着高新技术的融入,农业体系发展效率逐渐加快,其也间接加大农业生产中化肥原料的需求程度。在制取合成氨时,一般将煤原料置入反应炉中,然后向反应炉装置通入水蒸气、空气,保证反应炉内原料可发生气化反应变为水煤气,低温甲醇洗技术则是针对此类反应过程中所产生的含硫元素有害气体进行过滤,同时内部过滤工序中产生的热量将同步回收到反应炉内,以达到能量循环供应的需求。反应炉设备内甲醇溶剂可有效降低因煤体燃烧对反应炉造成的侵蚀,在一定程度上降低煤化工企业的经济投入。
        (三)煤制天然气
        天然气作为城市化发展的一个重要环节,在城市人口基数的增多下,民生行业对天然气需求度逐渐增加,这也间接加大天然气生产制造的压力。煤制天然气技术的运用,通过以原煤为基础材料,经过汽化、液化等加工形式,可将煤原料转变为天然气资源,以解决当前民生资源短缺的现象。在煤制天然气的过程中,低温甲醇洗技术的应用则为天然气制造工艺起到净化的重要作用,在低温环境下,以甲醇溶剂作为煤制品的过渡生产工艺,将气化煤中的有毒杂质进行吸收,然后再经过相应的加压降温、降压升温等操作,令甲醇溶剂排出内部有害性气体,甲醇溶剂在排出气体以后,循环利用到下一个工序中。此过程中,低温甲醇洗技术不仅可起到高效净化的作用,还可实现稳定、循环的生产运用,极大提高煤化工企业的运营效率。
        (四)煤制油
        在煤制油工艺中,先将原煤通过高温、水蒸气的环境转变为水煤浆,并对水煤浆进行初步过滤,排出浆体中含有的杂质。然后将浆体输入到汽化炉反应装置中,经由物理高温,浆体则转变为粗煤气,此时粗煤气中含有大量的酸性气体,如二氧化碳、二氧化碳等,如未能及时将酸性气体进行吸收,则将造成环境污染或对设备金属设备造成一定的腐蚀影响。低温甲醇洗技术的运用,在特定环境下,可大容量的吸收气化反应炉内的酸性气体,然后予以排除,此时粗煤气将转变为纯度较高的精煤气,进而保证其具备油品制造的基准。低温甲醇洗技术的应用,可有效提高煤原料生产中的精度,并可吸收有害气体,降低生产工序对生态环境所造成的影响。
        结语
        综上所述,煤化工作为重要的能源产业,低温甲醇洗技术的应用,可对煤料生产与再加工起到净化的作用,并可依据不同生产工序,来对甲醇溶剂的吸收量进行控制,以此来提高煤化工产业的生产质量。期待在未来发展过程中,技术人员可加大科研力度,制定出更为精密的技术体系,应用到煤化工生产中,为我国能源产业的发展提供基础保障。
        参考文献
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