高宝梁
大唐内蒙古多伦煤化工有限责任公司,?内蒙古?锡林郭勒?027300
摘要:低温甲醇洗技术主要是运用甲醇在较低的反应温度条件下,对二氧化碳、硫化氢以及其他酸性气体具有较强的吸收效果,可以有效实现对酸性气体分段脱除以及实现气体净化,有效防止一些酸性气体对周围环境所产生污染。低温甲醇洗技术在使用工作过程中不涉及到任何的化学反应,整体的气体吸收能力相对较强,对气体的选择性吸收效果明显,吸收剂价格低廉并且容易获得,能耗较低同时整个生产工艺流程非常稳定。
关键词:低温;甲醇洗技术;煤化工
引言
低温甲醇洗技术一般都是应用到煤制甲醇和煤制天然气等生产制造流程中,但并不意味着它的价值仅限于此,事实上,在煤制合成氨及煤制氢这些工业化生产领域里,也应用低温甲醇洗技术,通过对其冷甲醇为基本溶剂进行使用,将原始气体中夹杂的酸性气体脱除出来,以达到全面净化气体的效果,一方面实现了煤化工企业的节能降耗生产目标,另一方面对企业经济效益、生态效益以及社会效益的提升也能起到促进作用。
1低温甲醇洗概述
我国富煤而石油与天然气相对匮乏,煤炭在中国一次能源中的比例占70%。特别是传统的煤炭开采及加工利用方法已经对经济发展与生态环境产生了严重影响,当今发展洁净能源及循环经济已经成为经济和社会可持续发展的重要保障,提高煤炭利用率减少温室气体排放和环境污染是现实的选择。低温甲醇洗工艺是一种高选择性、高净化度、低能耗的气体净化方法,以其独特的净化优势,在以煤、油渣为原料的大型化工装置中广泛应用,成为大型煤化工项目的首选净化工艺。低温甲醇洗剂技术主要是使用甲醇对二氧化碳、硫化氢等各种酸性气体的溶解度较高,而对一氧化碳、氢气等处分溶解度较低,因此可以对一些酸性杂质气体组分进行针对性分组吸收。低温甲醇洗技术对酸性气体有着较强的吸收性和选择性,加上其具备整体运行稳定等特点,在如今的石油化工、化肥工业、煤化工等领域,都应用了低温甲醇洗技术。特别在合成气COS、硫化氢和二氧化碳等酸性气体的脱除过程中,应用低温甲醇洗技术总能取得理想的效果,此外,对煤制合成氨、粗煤气的净化和节能减排,低温甲醇洗技术也是目前最好的选择。
2低温甲醇洗技术的优势
2.1对于酸性气体的净化能力较强
对于低温甲醇洗技术来说,液态甲醇对于气体的酸性气体具有很强的吸收性,因此在进行甲醇气体净化的过程当中拥有较为良好的气体净化模式,混合气体经过净化后硫以及相关的二氧化碳的含量大幅度降低,得到有效的净化。在本次实验当中,甲醇对于混合气体的净化效果明显,经过相关的科学计算之后可以实现对于净化过程的判断和分析。
2.2具有良好的混合气体的选择性
在基于低温甲醇洗技术完成对于混合气体以及相关酸性气体净化的过程当中,会对于混合气体当中存在的H2S和CO2气体进行溶解。低温甲醇洗的设备当中具有两套完全独立存在的脱洗净化装置,分别对于混合气体当中的硫化氢,一氧化碳,二氧化硫等酸性气体进行净化,在另一套净化模式当中使用不同的净化模式对于硫化氢以及一氧化碳进行选择性的净化。在净化完成之后会留下很多的二氧化碳等酸性物质,可以对于这些物质进行二次的回收利用,例如二氧化碳可以用于尿素的合成,硫化氢可以用于化工产品的制作和回收。在低温甲醇洗技术当中,可以实现对于硫化物气体以及相关的碳化物气体进行区分,最大限度地避免净化过程当中出现干扰。
2.3净化稳定性较强,能源消耗较低
在使用低温甲醇洗技术实现对于混合气体的净化的过程当中,液态的甲醇净化模式可以分解掉硫化以及碳化气体,具有非常良好的稳定性,不会在净化阶段因为酸性气体在实际的回收过程当中出现的上升现象导致气泡,这在很大程度上保证了低温甲醇洗技术的效率和稳定性。在具体的净化阶段,甲醇在低温的条件下明显提高了自身的净化能力,这就让低温甲醇洗技术可以实现在超低温的环境当中工作,这样的情况和环境下也会很大程度降低反应阶段能源的消耗。此外在使用低温甲醇洗技术用于混合气体净化处理的过程当中,因为液态的甲醇净化剂自身的腐蚀能力较低,在对于实际的低温甲醇洗技术的设备腐蚀性也会明显降低,可以不用进行相关的防腐蚀处理,降低了成本,提高了效率。
3低温甲醇洗技在煤化工中的应用
3.1煤制甲醇
甲醇属于化工生产过程中非常重要的有机原料,在工业生产活动中主要被使用在甲醛生产当中,同时也是氯甲烷、甲胺乙酸以及乙烯等有机产品的重要原材料。甲醛材料在我国工业生产活动中的使用量越来越高,随着原油价格的不断上涨,煤制甲醇逐渐发展成我国煤多油少资源结构的重要生产方式,并且在后续的发展过程中会有一些大型的煤制甲醇项目陆续建成,可以进一步提高煤制甲醇的工作效率以及总产量,对实现我国煤化工产业的经济效益打下了良好的基础。
3.2煤制合成氨
合成氨是我国化工产业生产过程中非常重要的生产模式,在我国化工领域当中占据非常重要的地位。煤制合成氨大部分用于尿素生产、硝酸铵磷酸铵以及氯化铵化肥等生产工作当中,同时聚氨酯材料、聚酰胺纤维以及各种橡胶材料等,都需要使用大量的氨作为原材料。随着我国化工产业不断向前发展,社会经济市场的需求量也在不断上涨,煤制合成氨已经慢慢发展成为化工产业当中的热点生产活动。
3.3煤制乙二醇
乙二醇属于一种非常重要的化工有机原材料,主要用于生产各种聚酯纤维、不饱和聚酯树脂、润滑剂、防冻剂以及增塑剂材料等。我国是世界上最大的乙二醇材料消耗国家,尤其随着我国聚酯材料产业的不断向前发展,当前乙二醇的实际产能无法满足日常生产工作要求,而煤制乙二醇技术特别适合我国缺油少气以及煤炭储存量丰富的资源构成特性。以煤炭资源作为原材料,通过使用气气流床粉煤加压气化工艺生产合成气,同时通过部分原材料组合变换低温甲醇洗以及变压吸附分离技术等,对所合成的气体进行净化和分离,从中可以得到纯度更高的一氧化碳和氢气,然后通过使用一氧化碳和亚硝酸甲酯偶联法生产草酸二甲酯。通过草酸二甲酯经过进一步加工处理之后得到乙二醇。
结束语
低温甲醇洗技术在工业领域的广泛应用,特别是引入到煤化工领域中取得了极其显著的成果。近段时间以来,我国在低温甲醇洗技术的应用方面已经取得突破性进展,并逐渐掌握了部分设备的自主研发能力,然而目前的技术只能在中小型设备中起到作用,且实际应用过程中遇到的技术难题仍未解决,唯一的办法就是从国外引进,但需要有雄厚的资金实力,所以,随着煤化工产业发展速度的不断加快,研发出大型低温甲醇洗技术是我国目前面临的重大课题。在煤化工企业中引入低温甲醇洗技术,需要相关技术人员加强监督和管理,及时找出现阶段存在的主要问题,并制定相应措施进行改进和处理,唯有照此坚持下去,低温甲醇洗技术在相关领域中的应用才能更加成熟,进而实现稳定、健康的发展。
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