低温甲醇洗技术优势及其在煤化工中的应用

发表时间:2020/6/30   来源:《科学与技术》2020年5期   作者:张翠金 李超
[导读] 在社会经济快速发展的过程中,我国能源不足的问题逐渐突出
        摘要:在社会经济快速发展的过程中,我国能源不足的问题逐渐突出,环境污染问题不断改善,所以大多数煤化工行业使用低温甲醇洗技术。合理应用低温甲醇洗技术,可以提高工作效率和质量,降低环境污染,提髙资源利用效率。分析低温甲醇洗技术在煤化工中的合理应用,可为各项工作的有序发展奠定基础。基于此,本篇文章对低温甲醇洗技术优势及其在煤化工中的应用进行研究,以供参考。
        关键词:低温甲醇洗技术;优势;煤化工
引言
        在进行脱硫和脱碳时比较常见的方法就是低温甲醇洗工艺技术,此技术在应用中所采用的有机溶剂为甲醇,主要用来对酸性气体进行吸收,而且此技术的应用环境主要为低温环境,最大的优点就是可以对CO2、H2S以及COS等酸性气体进行溶解和吸收,实现对原料气中上述酸性气体以及其各种有机硫杂质的选择性吸收。正是由于此工艺技术有着上述优点,因此在工业生产中的合成氮以及甲醇、煤制甲醇、煤制合成氨、工业制氮以及城市煤气和天然气脱硫等工艺生产中比较常用,属于工业生产中针对酸性气体比较常用的净化工艺。
一、低温甲醇洗技术的原理
        现如今,绝大部分煤矿企业都会采用甲醇作为低温甲醇洗技术的核心,这主要是因为在经历很多的研究分析之后发现,甲醇是非常适合作为甲醇洗技术的吸收溶剂。这主要是因为在经过多项研究成果对比后,发现甲醇更容易溶解于酸性液态溶液中,而且还不容易融入到有效气体当中,能够很好地排除其他杂质气体。将甲醇作为甲醇洗技术的核心时,可以应用甲醇在各种环境下,面对不同的环境气压,甲醇所起作用也各不相同。如低温高压时的甲醇就是其吸收作用,而在高温低压下却起着释放的作用。除此之外,甲醇还能够在使用过程中释放出那些杂气体。对于甲醇洗技术来说,气体净化步骤如下:首先,要保障温度适宜。对于甲醇洗技术来说,最适宜其工作的温度就是-50°C,因为在这种低温环境中才能够让甲醇的作用发挥到极致。在这种低温环境中,甲醇可以更好地过滤掉那些杂质气体,保障剩余气体的纯净性,还能够在这种气温调节之下控制甲醇对气体吸收和释放的效果。其次,做好富甲醇的二次生产工作。为了实现富甲醇的再生产,使用氮气闪蒸的方法来进行,这样能够保障富甲醇能够重新被利用,使得周围环境得到更好地保护。与此同时,氮气闪蒸的方式能够有效地过滤气体中杂质,使得低温甲醇洗技术得到更好的开发利用,还能节约能源。最后,甲醇还可以在引用过程中维持水平衡效应,最终适用于低温甲醇洗技术中,还能达到环保的目的以及节约能源。
二、低温甲醇洗技术优势分析
        低温甲醇洗技术的原理是物理吸收。温度在零下60度时,以甲醇为溶剂来吸收气体中的硫化氢、二氧化碳和二氧化硫等酸性气体,达到净化气体的目的。甲醇可通过氮气汽提塔或者闪蒸等方式再生富甲醇,循环到装置中,最后甲醇可回收再循环。低温甲醇洗技术相比其他气体净化技术具有很大优势。具体表现为①选择性好,低温甲醇洗技术在工业应用时能选择性的吸收气体中的二氧化碳和硫化氢,且能在同一个塔中进行。②吸收效率高,在适当的压力和温度下,甲醇溶液能最大程度的吸收二氧化碳和二氧化硫,且吸收速度快,净化能力强,其吸收效率比其他吸收剂高很多。同时吸收后的二氧化碳气体在解吸后生产尿素,硫化氢能生产硫酸或者硫酸。③生产装置安全性好,甲醇具有受热稳定,化学性质强,生产吸收过程中溶液不会因为受热而气泡,能保证装置稳定生产。④操作费用低,甲醇是一种厂家化学品,比较容易获得且价格便宜,酸性低,毒性小,腐蚀性小,设备维护成本低;另甲醇在低温下能再生富甲醇,提供冷却介质,节省循环甲醇量。综上所述,甲醇在适当条件下作为吸收剂的甲醇低温洗工艺流程运行稳定,净化尾气,原材料便宜易得,能回收再利用,污染小,生产中能产生富甲醇节约能源,虽设备投入成本高,但维护费用低,既经济又环保,故甲醇低温洗技术能广泛应用在气体净化领域。


三、低温甲醇洗技术在煤化工的实际应用
        (一)煤制油工艺中的应用
        采取油制取煤的方式,将煤液化然后制取油。水煤浆在加压加气的条件下制成比较粗糙的煤气,经过变化后,建立比较合适的碳氢比。甲醇经过低温的装置可以高效的除去气体中的酸性气体,再进入合成单元,合成油等产物。实现相关步骤可以使用低温甲醇洗工艺,合成煤制柴油,与传统的柴油和石油相比,煤制品属于清洁的能源,燃烧产物很清洁。
        (二)煤制合成氮中的应用
        煤制合成氮主要是有多个物质在反应之后结合而成的,这个合成氮的主要制作程序为,对煤矿资源进行加工将其由固态形式变成气态形式,调节周围的环境温度,加入甲醇溶液释放掉原来的酸性物质,将所形成的物质放入另一个容器中,进行一系列的化学反应之后生成一定的与氮元素有关的物质。在煤质合成氮的整个过程中可以发现,甲醇是必不可少的存在,而且这个工作最主要的优势就是可以调节温度,从而控制各项数据的变化。这项技术不仅能够更好地适应科技化的发展,还能够用来促进工作的进度,保障整个工作的安全进行^而且,对于煤质合成氮还必须对其做好储存工作,减少其变质的情况,从而节约资金。
        (三)煤制合成氨中的应用
        由于我国是一个国土面积大国,所以我国的农业发展很迅速。在我国,农业生产是非常重要的,是不可缺少的,而对于生产过程来说,农药化肥也是不可缺少的。现如今,对于我国的农业生产来说,农药化肥的用量逐年增长,而作为合成氨来说,它更是一种肥料可以应用于农业生产。但是近年来,肥料合成氨的使用率却大大降低,这主要是因为煤炭在经过低温甲醇洗技术后可以将煤炭转化为合成氨,这种合成氨的使用率提高,能够促进农业的生产发展。
        (四)煤制天然气工艺中的应用
        煤制天然气的研究工作是国家的重点工程,是国家煤化工的重点需要攻克的难题。煤制天然气会合成较高的数值,工艺简单同时制成工艺相对成熟,大力发展煤制天然气对全国能源的稳定具有非常积极的作用,同时可以在一定程度有效上缓解大气污染的问题。煤气化制造天然气的工艺的原料是煤炭,水煤浆经过加压气化后制成粗糙的煤气,低温条件下甲醇的制取装置将酸性气体去除,再进入合成单元合成天然气。在煤田中,采煤后直接合成天然气输送到最近的天然气管网,通过专业化处理将天然气运送至终端用户,这种方式可以高效使用天然气,可以将媒体变成清洁能源。
结束语
        目前,对现代煤化生产活动技术的要求越来越高,因此应用了低温甲醇洗技术,低温甲醇洗技术在工业领域得到广泛应用,尤其在煤化工业中发挥了重要作用。近年来,我国低温甲醇洗技术的应用取得了重大进展。一些设备己经实现了国产化,但我国的技术仅适用于中小型设备,这项技术在应用过程中仍然存在很多问题,在国外引进髙级技术也需要大量资金,因此煤化工的持续发展成为开发大型低温甲醇洗技术的迫切问题。在煤化工应用低温甲醇洗技术的过程中,发现了该技术的不完美和存在的问题,必须有效地处理这些问题,不断深入研宄和改进,才能促进低温甲醇洗技术的持续发展。
参考文献
[1]王嘉慧.低温甲醇洗技术及其在煤化工中的应用[J].化工设计通讯,2019,45(11):16-17.
[2]崔永兵.低温甲醇洗技术在煤化工中的应用[J].化工设计通讯,2019,45(04):17-18.
[3]董祥宇.低温甲醇洗技术及其在煤化工中的应用探讨[J].科技风,2019(07):173.
[4]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,2018,44(11):20.
[5]谢辉.低温甲醇洗工艺的进展与应用[J].化工设计通讯,2018,44(09):16-17.
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