摘要：随着经济和科技水平的快速发展，在我国，低温甲醇洗技术被广泛用于净化酸性气体，特别是在煤化工行业中用于净化水煤气。虽然低温甲醇洗技术工艺在国内发展较为成熟，且具有自主研发的工艺系统，但是低温甲醇洗技术在应用上还是具有一定的缺陷。比如生产过程中甲醇消耗较高，二氧化碳解吸不充分、富甲醇再生过程中能耗损失较大等问题。本文结合实际生产情况，对低温甲醇洗工艺系统提出如下几方面的改进措施。
关键词：低温甲醇洗；脱硫脱碳；工艺；具体使用
引言
低温甲醇洗是一种普遍应用于脱硫、脱碳的物理吸收方式。文章对低温甲醇洗工艺的特点、生产过程中容易出现的问题及脱硫、脱碳工艺的具体应用进行详细分析，同时分析和总结了当下研究进展，希望可以为低温甲醇洗脱硫、脱碳工艺的应用和发展提供可行性借鉴。
1低温甲醇洗工艺吸收溶剂的优势
低温甲醇洗工艺主要是可以对原料气体中的CO2、H2S等气体进行脱除，而且在此工艺技术的应用中表现为技术较为成熟且具有较高的脱除率特点，整个应用中所消耗的成本也比较低，整个操作和应用过程的安全性和可靠性也比较高。只是由于此技术需要在较低的温度以及较高的压力下进行，因此对于所用的低温高压材料具有较高的要求，并且需要消耗较大的初期投资成本。此外，此工艺技术中使用甲醇作为溶剂所表现出来的优点主要是由于此种溶剂与其他类型的溶剂相比，其在低温下的吸收能力成倍增加，大约是常温下水吸收能力的50倍，且是化学吸收方法的5～6倍。此外，具体地说，低温甲醇洗工艺技术所表现出来的优点主要是：一是具有较强的吸收能力。这主要是由于采用甲醇作为容积具有对CO2、H2S、COS等物质较高的溶解度，在低温和高压环境下使用甲醇可以将原料气体中的总硫含量降低到0.1μL/L以下，而且可以将其中的CO2降低到10μL/L以下。二是具有较大的比热。就是甲醇溶剂的比热为2.51kJ/kg·K，比常用的有机容积的比热都大，在使用此工艺技术过程中的吸收过程中可以具有较小的温升，便于在低温环境中进行上述工艺的应用。三是具有较好的选择。主要表现在采用甲醇溶剂可以很好地选择CO2、H2S、COS等物质，而且可以在2个吸收塔或者同一个塔内分段选择性地进行脱硫脱碳工作环节。四是具有较低的沸点以及较高的溶剂回收率。主要表现在甲醇的沸点为64.7℃，而且有利于甲醇吸收剂的再生。六是具有较好的热稳定性和化学稳定性。主要表现在不容易被降解、不起泡以及对设备具有较小的腐蚀性，可以实现对设备投资的节省。
2低温甲醇洗脱硫、脱碳工艺工艺具体运行过程
2.1温度
为了更好的增加H2S、CO2在甲醇中的溶解度，最为有效的方法便是降低吸收温度。但实际上，吸收酸性等气体后会产生较高的温度，所以会影响吸收效果。应当注意几方面：需要将源头温度控制在40℃以下；以生产工艺为主制定换热器的参数，需要进行反复核算并预留一定的余量，再进行设计制造；在处理主洗塔、换热器以及管线时，应当做好保冷措施，对于丙烯压缩机的选择应当根据甲醇洗装置丙烯压缩机运行经验为参考，要预留出30%到40%的余量，从而有效的保证吸收塔的冷量供给平衡，可通过以下方法来保证甲醇的吸收效果：(1)为了更好使得吸收塔的冷量平衡，可适当调整增加制冷量，从而使得低温甲醇洗能够正常运行。(2)当甲醇经过减压闪蒸后，会出现很大的压力，此时可以通过降低压力的方式保证节流闪蒸的制冷量。(3)当甲醇洗装置处于正常运行状态时，需要确保气液处于低温状态，使得系统可以正常给予冷量。(4)可以增加丙烯压缩机的负荷或者降低对丙烯的压力，以此来增加制冷量。(5)可适当增加气提氮气的用量，通过这种方法提高丙烯冷冻系统的冷量。
2.2吸收过程
通常原料气体中除了具有CO2、H2s、CO、H2之外，还含有H2O、N2、COS、CH4等等。吸收的基础和前提是有效清除水分，这样能够有效防止在接下来的环节中发生水被冻结的情形。解决方法为喷入冷甲醇溶液，达到洗涤气体的效果和消除焦油等其他杂质的作用和目的。吸收的主要目标是使用甲醇吸收CO2和H2s，除此之外，少部分的H2、COS、CH4也会被吸收。不过上述气体进入吸收液中对解吸之后的分离效果形成较大的影响，吸收过程需要较高的压力和较低的温度来支撑，压力保持在215-810MPa之间，温度保持在-40℃--70℃之间。吸收完成后冷却吸收液这一过程在塔内外都可以进行，受地点限制的影响较小。
2.3提高低温甲醇洗工艺系统中CO2回收量的改进措施
在低温甲醇洗工艺中吸收的二氧化碳需在二氧化塔解析塔中进行再生，如果在此工序气提不充分，会使富甲醇溶液中继续残留大量的二氧化碳气体，引起再生塔负荷过大，回收甲醇质量欠佳。针对此情况，可对工艺系统进行优化以提高二氧化碳回收量。可改造常温气提塔增加二氧化碳回收量，利用贫富甲醇换热器使出塔的富甲醇冷却到常温后再二次进入解析塔，进行氮气气体，控制适当的压力，可减少出塔富甲醇中二氧化碳的含量。还可以在此工序引入膜分离技术更好吸收二氧化碳，使其再解析塔中与其他气体分离，增加回收量，提高甲醇的纯度。通过改造后，能降低二氧化碳再生塔的能耗，还能增加二氧化碳的回收量，提高甲醇的品质。
2.4压力
从粗煤气供应量和相应的压力情况看，需要控制好循环气压缩机、高压闪蒸罐、硫化氢浓缩塔的压力，从而有效提高节流闪蒸的制冷效果。为了保证好的吸收效果，可采用以下方法：(1)通过调整气液比，使得系统压力得到提高，加大吸收效果。(2)可以减少吸收塔的出气量缓解气量不足的情况，保证吸收高效进行。(3)可以关小吸收塔的出气阀门，以此来解决系统大负荷的变化。
2.5溶剂回收过程
溶液被吸收之前通常被称为贫液，其中具有非常少的其他杂质，吸收之后的溶液通常被称为富液。相较于贫液，富液中具有十分丰富的杂质，甲醇提纯为应用较为普遍的精馏方法，溶剂回收应尽可能减少经济成本，以达到节约的目的。具有氮气和二氧化碳吹出气中会具有微量甲醇，应对这些甲醇进行回收处理，这样才能确保溶剂回收过程的顺利进行，使用方法通常为纯水吸收法，该方法科学合理。同时，也应回收一些甲醇水溶液中的甲醇，所以这一溶剂的回收过程至少需要2个塔完成。
结语
同一些应用较为广泛的物理吸收方法和化学吸收方法在应用价值方面进行对比，低温甲醇洗的优点十分突出，是一种科学合理的净化气体方法。近些年来，我国科学技术发展迅速，低温甲醇洗工艺在脱硫、脱碳应用上流程也逐渐趋于优化，具有成本低、耗能低、操作灵活的特点。将低温甲醇洗工艺应用于大型化的煤化工等装置中，该项技术可以有效处理尾气，同我国节能减排的需要相符。目前，随着我国对于能源和环保的重视越来越强，低温甲醇洗工艺应用于脱硫、脱碳愈发普遍，同时我国也应该不断优化和完善对于该项工艺的研发，使该项生产工艺和装置趋于完善，进而不断增强经济效益，促进良性发展。
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