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低温甲醇洗技术及其在煤化工中的应用

2020-12-28时红丽

中国化工贸易·中旬刊 2020年7期
关键词:煤化工分析

时红丽

摘 要:随着社会发展,技术不断进步,社会对能源依赖程度变得越来越高。而煤化工是一种能源生产转化技术,该技术对生产与发展具有很大影响。研究低温甲醇洗技术有助于帮助我们通过研究提高技术应用效率,提高产能。本文重在阐述低温甲醇洗技术及其在煤化工中的应用,将会就所存在的生产问题提出个人一些建议。

关键词:低温甲醇洗技术;煤化工;产能;分析

1 低温甲醇洗技术原理与特征

低温甲醇洗技术自被发明就被应用到能源生产当中,该技术归根结底是一种吸附性效应技术,主要是通过利用低温甲醇作为主要吸附剂,将生产过后的酸性气体进行回收,在这个过程中没有产生任何化学反应,因而从根本来说就是一种物理反应。在温度约为零下50度的环境当中,甲醇自身特性开始发挥作用。此时,便可吸收大量的硫化氢气体等,而操作人员可通过调节系统压力,或者甲醇温度来控制甲醇吸收效率,有效的降低各类物质损失,降低各种能耗损失,尤其就是在很大程度上缓解各种石化资源短缺的情况,所以,该技术目前已经广泛的应用到石化资源的生产当中去,帮助人们解决资源回收难题。当然,也可以通过闪蒸富甲醇形式,在洗涤塔中循环流动,这样便能达到闪蒸气体的目的。然后在利用硫回收装置做回收处理。所以,低温甲醇洗技术可在很大程度上降低闪蒸汽损耗的出现,另外也可以提高资源回收效率[1]。低温甲醇洗技术是一种先进的吸附性回收技术,这种技术在很多方面都具有很多优越性,具体的特点可表现为如下这些方面:

1.1 净化度高

低温甲醇洗技术是一种穿透净化能力较强的技术,这种技术可以提高气体回收效率,如:可有效的回收装置中的酸性气体,因此,很具有环保价值,能降低资源浪费等的现象,这也是为什么这种技术能得到很多技术厂家推崇备至的原因。在这,该技术气体的应用效率更高效,使用价值高。

1.2 选择性高

低温甲醇洗技术可分为脱硫及脱碳两部分,因而这种技术的选择性总体来说都是比较高的,应用范围也比较广泛,同时回收所获得的二氧化碳纯度也比较高,基本上都可以满足尿素生产所需要,同时还能从生产尾气中回收硫磺成分。

1.3 不起泡

众所周知,起泡反应存在很多资源回收当中,之所以,会导致这种情况出现很大程度是由于物质起了化学反应而造成的。但是低温甲醇技术却并不会引起化学反应,因为该技术就是一种物理性反应,因而,利用该技术在吸收回收气体的过程中,溶液并不会引起任何的激烈物资反应,所以,在整个过程中都不会产生任何的气泡,因此总体来说低温甲醇洗技术是具有了优异的良好的应用性,即便是处于热环境下进行回收同样也是十分的稳定的。该技术具有良好的化学稳定性,对物质不会带来任何的影响,更不会带来任何的不利反应出现。

1.4 损耗与操作费用低

甲醇来源充足,价格比较便宜,甲醇溶液稳定性较强,因而在低温环境下依旧可以正常进行物理反应,可以进行再生富甲醇生产,这样也就为冷却气体提供了良好的物质基础,甲醇可以再生,再生时热量消耗小,动力消耗低,同时这也大大的节省了溶剂的循环量,从总体上而言,这一种操作费用总得而言还是比较的低一点的,所以,也就能够满足现代加工企业生产之所需。低温甲醇洗是一种技术先进、经济合理的气体净化工艺,但对设备要求严格,适合于大型装置采用。

1.5 缺陷

甲醇毒性大,易燃、易爆、易中毒。误饮了甲醇轻者损坏视觉系统和神经系统;重者可致死人命。甲醇在空气中的允许浓度为50mg/m3;由于甲醇洗是在低温高压下进行,对设备材质的要求较高;由于甲醇洗的特性和工艺特点,对动静密封点的要求高,不得泄漏。

2 低温甲醇洗技术在煤化工中的应用探讨(以煤制甲醇林德低温甲醇洗工艺探讨)

2.1 煤制甲醇前景

随着当前国家石油价格一路攀升,节节增高,由此,这也大大的增加了二甲醚和甲醇等的生产合成成本,在这样的情况下,如果不加强技术研究,降低各种生产所需成本,那么必然就会影响到整个行业的发展,关于这点我们早已屡见不鲜,而且,这也直接导致致煤制的甲醇因此获得人们广泛利用,该技术也因此获得了十分大的发展。值得一提的就是,煤制甲醇的制造工艺对技术要求较高,制作操作流程也比较的繁琐复杂,同时更需要经过很多不同的化学制作及反应步骤来实现。首先,煤炭必须要经过煤气化、一氧化碳变换、低温甲醇洗,然后,再经过甲醇合成等之后,才能合成甲醇,最后再将成品(甲醇)进行再加工,然后便可获取乙酸、二甲醚、乙烯等这些不同工业生产原料。

2.2 低温甲醇洗生产任务

低温甲醇洗工段接收上游变换工段变换气,将其中的酸性气体硫化氢和硫化物全部脱除,将多余的二氧化脱除后满足下游合成工段需求产出合格净化气来生产甲醇,同时副产高纯度二氧化碳产品气和大于30%浓度的克劳斯酸性气。

2.3 工艺流程

2.3.1 主工艺气

原料气需被冷却降温,并在喷淋甲醇的作用在水分离灌中将水分离,液相送后续水分离塔处理,工艺气进入吸收塔,通过塔盘上的浮阀与甲醇逐断接触后,最终通过循环甲醇量与冷量的控制,达到合适的氢碳比回收冷量后,通过合成气大阀送到下游甲醇合成装置。吸收是放热过程,所以采用分段洗涤塔,利用后续闪蒸的冷量和激冷器补给的冷量,再降温再去吸收来提高整体吸收率。

2.3.2 甲醇循环再生

贫甲醇为了达到相应的温度和压力,通过贫甲醇泵加压后,逐一经过水冷器,富甲醇解析高位能冷量换热后达零下56℃左右进入洗涤塔上段,通过换热器降温后再进入第二段进行吸收,后又经过冷损补充激冷器与换热器降温后再进入第三段进行吸收,本段吸收了大量的二氧化碳的富甲醇被抽出一部分进入最下层参与硫化氢的吸收,硫化氢在甲醇中溶解度极大,操作上保证硫化氢在下层全被吸收;吸收了二氧化碳和硫化氢的富甲醇开始逐一进行解析循环再生利用过程。首先三段吸收了二氧化碳富甲醇进行中压闪蒸回收一氧化碳和氢气,循环气压缩机进行回收利用,并且作为再吸收剂将后续闪蒸出来的硫化氢吸收,也是二氧化碳产品气的洗涤和进料,产生浓度高于90%的二氧化碳产品气。逐级闪蒸,低压闪蒸,将更多的二氧化碳闪蒸出去,相对于提浓硫化氢,并且运用复合塔,上塔减压闪蒸,下塔氮气气提,完成硫化氢的浓缩,和增加热塔141T106/206;这样剩下难解析的硫化氢,采用热再生法,用0.46MPa等级的蒸汽经再沸器把甲醇加热,与富甲醇传质传热,将硫化氢解析出来,甲醇凝下来,冷却换热送入贫甲醇灌,完成着循环生产。硫化氢经冷却换热回收甲醇后达30%以上浓度送硫回收单元处理。考虑系统尾气排放指标,设立尾气洗涤塔和系统水分离塔循环利用,产生废水送公用工程处理。

低溫甲醇洗整个工艺巧妙的利用了潜热、高位能冷量,冷损补充,将冷量运用分配最合理,循环甲醇量就能达到节能降耗的目的。

2.4 影响吸收操作的因素

气流速度的影响:气体吸收是一个气液两相间进行扩散的传质过程。气流速度会直接影响该传质过程;喷淋密度的影响:喷淋密度过大,会使吸收液溶质效率降低,过小则不能保证气体被吸收后的纯度;温度的影响:降低温度,可提高气体的吸收程度;压力的影响:因为气体吸收是由气相到液相的单相传质过程,所以提高系统压力对吸收是有利的;吸收浓度的影响:吸收剂中所含吸收质的浓度越低,在相同的气体浓度下,吸收的气体越多。

3 结语

低温甲醇洗技术是一种先进生产技术,这种技术目前成为提高化工原料生产效率的一种技术,广泛应用于工业领域,尤其在煤化工领域更具有不可缺少的用途,截止目前为止,该技术在多个不同领域当中已经发挥出巨大作用,特别是可有效降低各种生产成本,减少对设备侵蚀、损害,减少神损耗,当然,该技术在运用过程方面还存在诸多问题,其中最大问题是技术引进,设备引进问题,这一方面均需要不断的投入大量的资金,同时也需要投入大量的人力进行开发,这都是当前技术我们需要解决的问题之一。

参考文献:

[1]叶梅.低温甲醇洗技术及其在煤化工中的应用探析[J].百科论坛电子杂志,2019(08):301.

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