董祥宇
摘 要:煤化工與社會的發(fā)展和人們的生活關系密切,低溫甲醇洗技術因具有凈化氣體效果顯著的優(yōu)點,因此在煤化工中得到了廣泛應用。文章闡述了低溫甲醇洗技術的工藝特點,在此基礎上詳細分析了低溫甲醇洗技術在煤化工中的具體應用,以期為相關產業(yè)的發(fā)展提供理論參考。
關鍵詞:低溫甲醇洗技術;煤化工;應用;探討
近年來,隨著不可再生能源的消耗量不斷增加,燃煤資源已受到社會的廣泛關注。將低溫甲醇洗技術應用到煤化工中,可以有效地回收和再利用部分能源,一定程度上減少煤化工在生產中的損耗,這樣就可以緩解天然氣和石油資源短缺的狀況。[1]因此,要高度重視低溫甲醇洗技術在煤化工中的應用。
一、低溫甲醇洗技術原理及特點
(一)原理
低溫甲醇洗技術是一種吸附效應,主要是將低溫甲醇作為吸收劑,有效地回收變換器中的酸性氣體,因此屬于物理反應過程。在溫度為-50℃的環(huán)境中,甲醇可以大量地吸收硫化氫、二氧化氮及氧硫化碳等氣體,技術人員可以調節(jié)甲醇的溫度或承壓就可以有效地控制甲醇的吸收程度。同時,可以利用氮氣氣提和閃蒸的方法生出富甲醇,為氣體的冷卻提供物質基礎。此外,通過閃蒸富甲醇讓閃蒸氣反復在洗滌塔中流通,就可以達到循環(huán)利用閃蒸氣的目的。最后再借助于硫回收裝置回收酸性氣體。[2]因此,低溫甲醇洗技術可以降低閃蒸氣的損耗,同時資源的利用率也得到了提高。
(二)特點
低溫甲醇洗技術具有多方面的優(yōu)越性,具體表現(xiàn)為:①吸收酸性氣體的能力很強,同時具有很高的氣體凈化度,因此其凈化后的氣體應用更加高效。②具有較好的選擇性,可以分段、選擇性進行氣體的脫碳和脫硫,回收得到的二氧化碳純度較高,可以滿足尿素的生產需要,同時也可以從尾氣中直接回收硫磺。③在吸收氣體時溶液不起泡,具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性和化學穩(wěn)定性,對穩(wěn)定生產作用顯著。④甲醇溶液在低溫環(huán)境下可以再生富甲醇,為冷卻氣體提供了物質基礎,節(jié)省了溶劑的循環(huán)量,操作費用相對較低。⑤甲醇自身的酸性較弱,在吸收酸性氣體時不會侵蝕設備,節(jié)約了設備的投資費用。⑥獲取甲醇溶液的途徑廣泛,且價格低廉。低溫甲醇洗技術除了以上優(yōu)勢外,也存在一些缺陷,如低溫甲醇洗技術工藝流程較長、操作過程較為復雜等,這些缺陷同時也給維修工作帶來了困難。
二、低溫甲醇洗技術在煤化工中的應用探討
(一)煤制甲醇
隨著原油價格不斷升高,增加了二甲醚和甲醇等的生產成本,以致煤制甲醇得到了較快發(fā)展。煤制甲醇的工藝過程較為復雜,需要經過一系列化學反應步驟,首先煤炭要經過煤氣化、一氧化碳變換、低溫甲醇洗,再經過甲醇合成等才可以制取甲醇,然后再對甲醇進行深加工,可以得到乙酸、二甲醚、乙烯等化學化工原料。為了適應氣體凈化標準較高的要求,需要采用低溫甲醇洗技術進行氣體的凈化,在凈化的過程中要保持科室的溫度和壓力,同時技術人員要確保低溫甲醇洗技術始終處于有序和高效的狀態(tài),最終使得氣體得到凈化。[3]在運用低溫甲醇洗技術的過程中,技術人員務必要重視資源的有效利用,不可浪費資源。
(二)煤制合成氨
隨著科技水平在農業(yè)上的廣泛應用,農業(yè)產量增加快速,這就促使了化肥產業(yè)的迅猛發(fā)展,也就加大了對化肥的需求量,再加上合成氨具有的良好的廣闊前景,煤制合成氨產業(yè)成為了熱點。煤制合成氨主要是以煤作為原料,通過低溫甲醇洗技術以及一系列化學反應,最終制得氨的工藝過程,制得的氨經過進一步加工,可以制得苯胺、硝酸等產品,這就為煤制合成氨提供了提供了一定的基礎。采用低溫甲醇洗技術,可以在煤制合成氨的過程中減少對換熱器等設備的侵蝕,一定程度上降低了設備的成本,對提高經濟效益起到了積極的作用。
(三)煤制天然氣
隨著我國城市化進程的不斷推進,城市人口越來越多,城市規(guī)模逐漸擴大,導致天然氣的需求量不斷增加,同時由于我國的天然氣資源不足,因此催生了煤制天然氣產業(yè),煤制天然氣產業(yè)的出現(xiàn)有效地緩解了我國天然氣資源的不足。煤制天然氣是以煤炭為原料,經過氣化、一氧化碳耐硫變換以及低溫甲醇洗等工藝環(huán)節(jié),將煤氣凈化處理,然后再將凈化后的煤氣進入甲烷化反應器,最終合成天然氣。煤制天然氣效率高、浪費資源少,已逐漸被廣泛應用。
(四)煤制油
煤制油是以煤作為原料,首先要制成水煤漿,然后再加壓使得水煤漿進入汽化爐,這樣可以制得粗煤氣,然后再經過低溫甲醇洗裝置脫除酸性氣體,最終進入合成單元合成油品。煤制油由于采用了低溫甲醇洗技術,其制取的柴油較為清潔。
(五)煤化工領域的其他方面
低溫甲醇洗技術除了在上述領域的應用外,還在很多其他領域也得到了廣泛應用,同時也發(fā)揮出了顯著的作用。低溫甲醇洗技術具有強大的對超強酸性氣體的吸收能力,正因為如此使得低溫甲醇洗技術具有非常廣的應用范圍。如采用低溫甲醇洗技術可以制備煤制乙二醇草酸醋,可以為工業(yè)生產提供原料。[4]此外,由于低溫甲醇洗技術需要的原料容易取得、價格也較為廉價,這就降低了工業(yè)生產原料的成本,提高了企業(yè)的經濟效益。
三、結語
低溫甲醇洗技術廣泛應用于工業(yè)領域,尤其在煤化工領域發(fā)揮了顯著的效果。近年來,我國在低溫甲醇洗技術的應用方面取得了長足的進展,有的設備已經實現(xiàn)了國產,但是我國掌握的技術僅適用于中小型裝置,該技術在應用的過程中還存在諸多問題,從國外引進先進的技術也需要耗費大量的資金,[5]因此,隨著煤化工產業(yè)的不斷發(fā)展,開發(fā)大型低溫甲醇洗技術已成為亟待解決的問題。在低溫甲醇洗技術在煤化工的應用過程中,技術人員要注意到該技術的不完善之處以及存在的問題,針對這些問題要采用有效的方法加以處理,不斷深入地研究和改進,這樣才能促使低溫甲醇洗技術的持續(xù)發(fā)展。
參考文獻:
[1]王峰,李俠,石銳.低溫甲醇洗工藝的技術優(yōu)勢及運用實踐探微[J].化工設計通訊,2018(11):20.
[2]謝輝.低溫甲醇洗工藝的進展與應用[J].化工設計通訊,2018(9):16-17.
[3]佟黎明.低溫甲醇洗技術在煤化工企業(yè)應用進展[J].化工管理,2018(23):217.
[4]孔權.大型煤化工項目低溫甲醇洗裝置工藝技術的優(yōu)化[J].化工管理,2018(15):155-156.
[5]陳昊,趙珩.煤化工項目中的低溫甲醇洗工藝技術介紹[J].科技視界,2017(22):183-184.