馬杰 王雯雯 吳琳瑜

摘 要：低溫甲醇洗這一項工藝技術(shù)的主要作用為節(jié)能環(huán)保。當(dāng)下國內(nèi)外對于該技術(shù)的應(yīng)用普遍為煤炭的脫硫、天然氣的凈化等。眾所周知，煤和天然氣在燃燒的過程中勢必會形成二氧化碳，但是，除此之外，開采出不久的煤和天然氣本身還具有一些其他化學(xué)物質(zhì)，例如說硫元素，在燃燒的作用下便會形成二氧化硫等有害氣體，對環(huán)境造成嚴重危害。所以必須對開采不久的煤、天然氣、石油等進行脫硫處理，但是這項工作具有一定的復(fù)雜性，如今也是人們所關(guān)注的一大難題。低溫甲醇洗作為技能凈化技術(shù)的一種，得到了國內(nèi)外的廣泛應(yīng)用。本文對低溫甲醇洗凈化工藝技術(shù)應(yīng)用進行分析，提出相關(guān)建議，以期對相關(guān)人員提供借鑒。

關(guān)鍵詞：低溫甲醇洗;凈化工藝;應(yīng)用

低溫甲醇洗工藝技術(shù)是德國的林德公司和魯奇公司使用物理技術(shù)聯(lián)合研發(fā)的一種凈化酸性氣體的工藝，在-60℃的低溫環(huán)境下，低溫甲醇洗工藝技術(shù)通過對甲醇的使用溶解酸性氣體，在實施過程中漸漸將原材料中的H2S、CO2等有機雜質(zhì)進行洗垢。在實際應(yīng)用方面，低溫甲醇洗工藝技術(shù)被廣泛應(yīng)用于將渣油和煤作為原料的相符裝置。除此之外，低溫甲醇洗工藝技術(shù)在合成甲醇、工業(yè)制氫等多種工藝凈化裝置中同樣應(yīng)用廣泛，得到了越來越多的人們的認可。目前，世界范圍內(nèi)已經(jīng)具有很多大型和中型的工業(yè)化裝置的酸性氣體都開始使用低溫甲醇洗工藝技術(shù)。低溫甲醇洗工藝技術(shù)不僅能夠為各國發(fā)展減少很多阻礙，同時也利于滿足各國節(jié)能減排的需求。本文對低溫甲醇洗凈化工藝技術(shù)的應(yīng)用進行分析。

1 基本概述

1.1 簡要介紹

低溫甲醇洗工藝技術(shù)主要的針對點是酸性氣體，例如我們?nèi)粘Ｉ钪谐Ｒ姷亩趸細怏w以及工廠中常見的毒性氣體硫化氫。低溫甲醇洗工藝技術(shù)是一種將酸性氣體溶解的技術(shù)，在煤及天然氣的脫硫處理中應(yīng)用較為廣泛，主要依托于甲醇可以有效溶解酸性氣體的性質(zhì)。但是低溫甲醇洗工藝技術(shù)不單單只具有這一功能，它也可以被應(yīng)用于合成甲醇中。林德公司和魯奇公司最早提出了該項工藝，因為世界各國都重視石油、天然氣等重工業(yè)的發(fā)展，在這一趨勢下，該項技術(shù)也被廣泛應(yīng)用于各國，促進了各國的發(fā)展。[1]

其實無論是二氧化碳還是H2S，都屬于雜質(zhì)氣體，兩者不利于工業(yè)的建設(shè)和發(fā)展，還會對環(huán)境及人類的生命健康安全造成嚴重威脅。所以如今世界各國都紛紛將這一技術(shù)應(yīng)用于脫硫、脫碳處理中，加強環(huán)保建設(shè)。

1.2 主要原理

低溫甲醇洗工藝技術(shù)屬于一種物理方法，它同化學(xué)作用關(guān)系不大。該項技術(shù)的最大特點為對于低溫環(huán)境下甲醇特點的利用，使其能夠達到吸收的目的。實現(xiàn)了分離雜質(zhì)功能后，余留下的物質(zhì)并不會被浪費掉，而是繼續(xù)開展后續(xù)的工作，將雜質(zhì)氣體從甲醇中被充分釋放。整個環(huán)節(jié)的要點便是吸收氣體，與任何化學(xué)作用都毫無關(guān)聯(lián)。[2]

1.3 詳細流程

開采不久的原油、煤、天然氣等物質(zhì)中具有碳元素和硫元素等相關(guān)雜質(zhì)因素，除此之外，其中還含有氨，同二氧化碳相同，氨氣同樣會對環(huán)境及人的安全造成嚴重威脅。所以除氨也是低溫甲醇洗工藝技術(shù)的一大應(yīng)用。但是因為氨所具有的特點，去除它需要在除碳和除硫之前進行，使原料能夠被傳送到特有的除氨裝置之中，之后再進行一系列操作，直到全部的氨氣都被消除為止。無論是脫硫，還是脫碳，抑或是清除硫元素，以上都在同一過程進行。使脫氨的原材料能夠被傳送到特有的裝置中，對其進行有序清除，除氨并不能很快就完成，它需要一定的過程和時間，完全吸收原材料中的二氧化碳和硫化氫。[3]這一過程中，本來的冷處理方法已經(jīng)開始漸漸轉(zhuǎn)變?yōu)槔涮幚砗蜔崽幚斫换ナ褂?。在回收和利用有效氣體方面，甲醇完全吸收具有毒性的氣體，不過在吸收過程中可能會將一些其他不具有毒性的氣體同時吸收，這就需要回收和利用氣體工作的展開。對甲醇進行減壓處理，使其能夠排除所吸收氣體，之后回收氣體，甲醇同時進行回收，該過程不僅減少了不必要的浪費，更提高了回收使用率。

2 低溫甲醇洗工藝流程

本文將對低溫甲醇洗工藝流程進行詳細概述，主要分為以下幾個環(huán)節(jié)：第一，在管道的幫助下將原料氣傳輸至換熱位置，將原料氣放入其中，換熱結(jié)束后使用氮氣達到降溫的效果，注意應(yīng)將溫度調(diào)節(jié)至8℃到12℃之間。第二，開展脫硫、脫氫處理，使其脫離原料氣，也就是在吸收塔下方使原料氣吸入至預(yù)洗段，將原料氣中的有害氣體有效清除，其中吸收塔被劃分為兩段，每段對于氣體的清除作用也不盡相同，在這兩段的作用下，能夠有效達到清除有害氣體的目的。第三，脫碳處理中的脫二氧化碳處理，在吸收塔的處理作用下，已經(jīng)脫離了硫化氫等有害氣體，將這些氣體放置于二氧化碳吸收塔中，在洗滌的作用下洗出二氧化碳。結(jié)束后從吸收塔中送出凈化后的氣體。第四，再生有效氣體，在兩組洗換塔的作用下達到凈化氣體的目標(biāo)，在管道的幫助下將氣體放置于冷卻器中，待冷卻完成后將氣體放置于閃蒸塔中，為回收一些二氧化碳和氮氣提供了捷徑。第五，使用該工藝處理有效氣，甲醇對純凈有效氣進行吸收，并將其輸送至后工段，再次吸收甲醇中的具有的少量其他氣體有效氣，使其在尾氣塔排除，達到洗滌效果。[4]第六，甲醇的再利用處理，加熱從解吸塔出來的甲醇，使其可以有效排出吸入的酸性氣體，之后將其放置回吸收塔達到再利用效果。第七，甲醇的凈化，將其放置于蒸餾塔，進行蒸餾分離處理，再將其拿出放入至熱再生塔。

3 其他領(lǐng)域的應(yīng)用

3.1 煤制天然氣

天然氣是我國資源的重要組成部分，對于經(jīng)濟的發(fā)展及社會的進步意義明顯。但是在發(fā)展的進程中，因為對天然氣需求的不斷增加，致使該資源匱乏，所以應(yīng)確保天然氣的應(yīng)用狀況，當(dāng)下人們也加強了對煤制天然氣的重視，對于煤炭行業(yè)的一些研究，使其能夠達到凈化氣體的效果，進行氣化處理，最后在低溫甲醇洗工藝技術(shù)的幫助下融合天然氣。[5]

3.2 煤制甲醇

甲醇對于發(fā)展來說至關(guān)重要，對于甲醇的有效利用可使其合成甲醚和乙烯，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，煤制甲醇的應(yīng)用也愈發(fā)廣泛。使用氣化煤炭的方法，將已經(jīng)轉(zhuǎn)化為一氧化碳的煤炭實現(xiàn)洗換，在低溫甲醇洗工藝技術(shù)的輔助下，煤炭可以從固態(tài)資源轉(zhuǎn)變?yōu)榧状迹鳛榛ぴ贤度胫翆嶋H應(yīng)用中。

3.3 用作催化劑

硫元素對催化劑的形成具有較大的影響，兩者關(guān)系密切，還可以促進催化作用。在實際生產(chǎn)作業(yè)中，無法離開催化劑的使用，假如催化劑不具備有效性，那么則會帶來巨大的損失。將具有硫元素的物質(zhì)放入其中，能夠為工程的順利展開提供保障，而使用低溫甲醇洗工藝技術(shù)能夠分離物質(zhì)中的硫元素，并將其作為有效催化劑投入到實際應(yīng)用之中，效果明顯。

3.4 煤合成肥料

即使我國現(xiàn)在的發(fā)展重心放在第三產(chǎn)業(yè)上，但不可否認農(nóng)業(yè)對于我國的重要性。隨著社會的進步和科技的發(fā)展，現(xiàn)如今農(nóng)業(yè)的發(fā)展也具有科技化、機械化的特點，例如對于肥料的應(yīng)用，我國的肥料不再局限于屈指可數(shù)的幾種類型，目前具有多樣性。其中肥料之所以對作物的生長具有巨大的作用，其中一個主要原因便是肥料中含有氨，在生產(chǎn)化肥的過程中離不開對于氨的應(yīng)用。在煤化工中，借助低溫甲醇洗工藝實施凈化，便會生成氨。所以，低溫甲醇洗工藝技術(shù)有利于農(nóng)業(yè)的發(fā)展。

4 結(jié)語

低溫甲醇洗工藝技術(shù)最早于國外引進，在我國眾多研究人員的不斷完善下，這項技術(shù)不再局限于幾種應(yīng)用，而是應(yīng)用范圍更為廣泛，例如煤制天然氣和煤制甲醇等。近些年來，由于該項技術(shù)的高效性和合理性，人們也對其更加重視和認可，這項技術(shù)被應(yīng)用于我國的工業(yè)發(fā)展之中。對于該項技術(shù)的應(yīng)用也表明人們環(huán)保意識的增強。

參考文獻：

[1]申玉梅.低溫甲醇洗氣體凈化工藝的應(yīng)用[J].化肥設(shè)計， 2019，57（6）：48-50.

[2]王紅亮，張永鋒.低溫甲醇洗凈化工藝技術(shù)進展及應(yīng)用概況[J].中國化工貿(mào)易，2019，11（9）：94.

[3]谷海強.低溫甲醇洗凈化工藝的影響因素分析[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2019（4）：400.

[4]蒲曉艷，種瑋，常月.低溫甲醇洗凈化工藝技術(shù)進展及應(yīng)用概況[J].化工管理，2018（27）.

[5]仇靜昕，譚延澤，寧超.淺談低溫甲醇洗技術(shù)在天然氣凈化過程中的應(yīng)用[J].化工管理，2018（11）：79.