谷海強

摘 要：低溫甲醇洗工藝技術(shù)與NHD工藝都是煤氣化生產(chǎn)甲醇過程中常用的生產(chǎn)技術(shù)類型，本文首先介紹了低溫甲醇洗與NHD工藝的定義、特征以及工藝流程，探討了兩種技術(shù)的優(yōu)勢與缺陷，對比了工藝的選擇方案，希望可以進一步提升煤氣化甲醇生產(chǎn)工藝技術(shù)水平，促進行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：低溫甲醇洗;NHD工藝;技術(shù)升級

0 引言

作為一個多煤少油的國家，煤氣化化工原材料生產(chǎn)是我國實現(xiàn)化工行業(yè)現(xiàn)代化的重要途徑與基本條件。低溫甲醇洗工藝、NHD工藝都是我國化工生產(chǎn)中常用的生產(chǎn)技術(shù)，各自具有不同的優(yōu)勢、缺陷以及特征。為了進一步對比兩種技術(shù)工藝的差別，現(xiàn)就各自的工藝特征分析如下。

1 低溫甲醇洗和 NHD 工藝概述

低溫甲醇洗工藝技術(shù)主要的作用原理包括低溫、高壓條件下的多種原材料極性溶劑溶解，隨后再對其進行溶劑分離，從而達(dá)到溶劑循環(huán)使用的目的?，F(xiàn)階段，全球超過80%的化工生產(chǎn)企業(yè)都選擇低溫甲醇洗工藝技術(shù)來實施原料氣凈化處理，效果十分突出。根據(jù)我廠引入的低溫甲醇洗生產(chǎn)情況來看，該技術(shù)能夠滿足大中型甲醇生產(chǎn)、合成硫磺生產(chǎn)要求。作為一種成熟度高、凈化能力較強的凈化處理技術(shù)，可以實現(xiàn)一次性脫碳，同時也可以滿足污染控制的要求。另外，溶劑循環(huán)量不高、生產(chǎn)成本容易控制等特征也決定了該技術(shù)的推廣價值。

NHD工藝技術(shù)是我國南京化工研究所開發(fā)的凈化處理技術(shù)，采用物理吸收的方式來進行氣體凈化處理，效果十分突出。目前，該技術(shù)主要應(yīng)用于甲醇廠、氮肥廠等小規(guī)模生產(chǎn)活動。從工藝流程上來看，NHD工藝采用了聚乙二醇二甲醚作為吸收混合液體，主要對硫化氫、二氧化碳等特殊氣體進行吸收，整體吸收效果突出，能夠很好的滿足脫硫脫碳的生產(chǎn)要求。不過，該技術(shù)在應(yīng)用過程中也存在一些短板，比如說有機硫的脫除能力不強，硫化氫最終的脫除比例不容易滿足生產(chǎn)要求等等，很多情況下無法單獨使用，需要配合精脫硫裝置實施下一步處理，所以流程的復(fù)雜度會增加。

2 低溫甲醇洗和 NHD 工藝的流程

通過分別探討低溫甲醇洗、NHD工藝流程特征，可以進一步分析對比兩種不同技術(shù)類型的差異與特征。

2.1 低溫甲醇洗工藝流程

低溫甲醇洗工藝流程中，上游生產(chǎn)后產(chǎn)生的原料氣會首先進入到洗氨塔當(dāng)中，經(jīng)過冷卻后的鍋爐給水來實現(xiàn)原料氣中微量氮化物的去除，隨后再向洗氨塔當(dāng)中引入少量的甲醇，避免水冷卻后凝結(jié)。在原料氣進入到洗滌塔當(dāng)中后，可以快速完成硫化物的脫除，并去除掉大比例的二氧化碳，將二氧化碳控制在合適的含量，且硫含量作為主要的污染物指標(biāo)，我廠要求控制在0.1ppm以下，以滿足下游的生產(chǎn)實踐要求。在甲醇生產(chǎn)洗滌塔的塔頂部分，引入再生塔冷卻后的甲醇液體，通過原料氣的脫除，可以解決溶解熱的問題，洗滌塔的內(nèi)部引入甲醇溶液，可以實現(xiàn)甲醇冷卻與氨冷卻同步進行，顯著降低由于溶解熱帶來的溫度調(diào)整。為了滿足生產(chǎn)要求，洗滌塔的下端會引入一部分的甲醇，經(jīng)過甲醇換熱器以及二氧化碳甲醇換熱器后進行閃蒸分離。另外，分離后的溶液回流引入硫化氫吸收段，滿足硫化物的吸收要求。塔底的富余液會經(jīng)過換熱器冷卻并進入第二閃蒸降壓處理。為了進一步降低原料氣的氣體損失，可以從第一、第二閃蒸分離設(shè)備中進行氣體的匯集，并且經(jīng)過循環(huán)氣壓縮機加壓冷卻后完成原料氣的混合處理，最終達(dá)到回收閃蒸氣中氫和二氧化碳的效果。在閃蒸分離器以及閃蒸罐甲醇富液當(dāng)中，對產(chǎn)品塔的上下塔環(huán)節(jié)進行減壓閃蒸處理后，出口部分的甲醇可以進行濃縮汽提處理。在甲醇富液部分則主要采用低壓氮氣保護汽提處理。閃蒸分離后，甲醇富液不會經(jīng)過富含硫化氫的上部進入，而是在塔頂?shù)慕祲翰糠诌M入，此時甲醇液溫度可以得到進一步控制，能夠作為回流液，避免硫化氫隨著尾氣被帶走。閃蒸分離設(shè)備以及甲醇閃蒸罐出口部分都從塔中上部與下部進入閃蒸環(huán)節(jié)，保留二氧化碳。在塔底部則需要添加二氧化碳汽提蒸餾處理環(huán)節(jié)，以此來完成尾氣吸收的任務(wù)。硫化氫濃縮塔底部會匯聚富含硫化氫的甲醇液體，經(jīng)過熱再生后進入到熱再生塔當(dāng)中，通過再沸器的熱量進行混合，混合氣采用多級冷卻處理后分別進行分離，一級、二級冷凝液分別進入到濃縮循環(huán)環(huán)節(jié)，分離后的酸性氣體通過硫回收裝置來完成處理工作。

2.2 NHD工藝流程

NHD生產(chǎn)工藝在應(yīng)用過程中，首先需要對原料氣進行溫度調(diào)整，達(dá)到40℃時進入到脫硫生產(chǎn)環(huán)節(jié)，經(jīng)過自上而下的脫硫處理，能夠吸收掉大部分的硫化物、二氧化碳物質(zhì)，隨后經(jīng)過塔頂?shù)某蛛x設(shè)備與其他分離設(shè)備來去除掉各種液滴雜質(zhì)，完成后送入到下游的生產(chǎn)環(huán)節(jié)當(dāng)中。脫硫塔的底部會持續(xù)排出富液，這些富液經(jīng)過高壓閃蒸處理后，再經(jīng)過減壓回流槽來進行混合氣生產(chǎn)，進而達(dá)到精餾處理的要求，進入到脫除硫化物的生產(chǎn)環(huán)節(jié)。高壓閃蒸設(shè)備出來后，溶液經(jīng)過換熱器的減壓處理，進入到低壓閃蒸生產(chǎn)部分，低壓閃蒸后，溶液經(jīng)過加熱進入再生生產(chǎn)環(huán)節(jié)。在再生塔的底部，經(jīng)過再沸器等設(shè)備，可以確保硫化物、二氧化碳酸性氣體予以大量脫除。在塔底的溶液屬于貧溶液，經(jīng)過換熱器后進入到低壓泵當(dāng)中，再經(jīng)過加壓冷卻，最終送入脫硫塔的塔頂實施循環(huán)，再生塔的頂部則由再生器、低壓閃蒸裝置構(gòu)成，該環(huán)節(jié)也是最終脫除硫并完成回收的部分。

3 低溫甲醇洗和 NHD 工藝的比較與選擇

低溫甲醇生產(chǎn)工藝與NHD工藝實施綜合對比，能夠為我們更好的選擇生產(chǎn)技術(shù)類型，適應(yīng)不斷發(fā)展的化工生產(chǎn)要求奠定良好的條件。根據(jù)下表提供的數(shù)據(jù)以及相關(guān)信息來看。

對比后發(fā)現(xiàn)，低溫甲醇洗的優(yōu)勢比較突出，包括吸收能力較強、工藝溶解能力較高，同時還具有很好的凈化度。除此之外，對比兩組生產(chǎn)工藝的特征，低溫甲醇洗的溶劑獲得成本更低，能夠滿足更為復(fù)雜的生產(chǎn)要求，投資費用相對比較容易控制。對比之下，NHD工藝操作費用相對比較高。在大型甲醇生產(chǎn)活動中，采用低溫甲醇洗的工藝模式優(yōu)勢明顯，盡管需要更多的一次性投資，但是從長遠(yuǎn)的發(fā)展角度上來看，無論是設(shè)備的穩(wěn)定性還是整體的經(jīng)濟效益都要顯著高于NHD工藝模式。另外，甲醇廠采用甲醇溶劑，不需要購買與運輸，吸收的廢液也能夠隨時進行回收，所以溶劑的損失總量較少，能夠長期穩(wěn)定使用。所以，對于大規(guī)模的甲醇裝置生產(chǎn)中原料氣的酸性氣體脫除環(huán)節(jié)，如果綜合技術(shù)、投資、成本費用以及環(huán)保性等多個方面的內(nèi)容來看，選擇低溫甲醇洗工藝技術(shù)能夠更好的適應(yīng)生產(chǎn)需求，提升工藝實踐水平，確保投資回報率，建議推廣使用。

4 總結(jié)

綜上所述，低溫甲醇洗工藝技術(shù)與NHD生產(chǎn)技術(shù)各自具有不同的優(yōu)勢與缺陷。通過對比兩組工藝的技術(shù)條件、實現(xiàn)差異以及經(jīng)濟成本和操作費用等內(nèi)容，可以獲得最終的結(jié)論，低溫甲醇洗工藝技術(shù)更適應(yīng)于現(xiàn)階段大多數(shù)化工生產(chǎn)企業(yè)的凈化生產(chǎn)要求，在投資、技術(shù)穩(wěn)定性以及環(huán)保等各方面都具有明顯優(yōu)勢，建議推廣并使用。

參考文獻：

[1]劉凱，劉海菊，郭琦.NHD與低溫甲醇洗凈化工藝的比較與選擇[J].化工管理，2019（11）：185-186.