浅谈低温甲醇洗气体净化工艺及其技术

刘维涛　刘都现

摘 要：化学污染一直是我国环境部门首要的问题，在提倡绿色环境的时代下，降低化学给环境污染带来的影响，已研制出一种节能型的酸性气体净化工艺，就是低温甲醇洗。目前我国运用低温甲醇洗的领域随着经济水平的提高越来越广泛。本文主要探讨了低温甲醇洗气体净化工艺及其技术。

关键词：低温甲醇；吸气体净化工艺；技术

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.05.004

0 引言

最早运用酸性气体净化工艺是德国一家名为鲁奇的公司，刚开始是采用物理吸收法操作低温甲醇洗气体净化工艺技术。但甲醇在处在零下60摄氏度下，会产生大量的酸性气体，而酸性气体会引入进很多的杂质，比如CO2、H2S、有机硫。酸性气体净化工艺使用的原料主要是煤和渣油。但要拓展运用酸性气体净化工艺的使用范围，不能一直局限于低温，很多的行业在生产的过程中都属于在室温的状态下，因此需要相关的人员进行大量的研究。

1 物理吸收法合成气净化技术介绍

低温甲醇洗气体净化工艺所使用的主要原料为煤，这种工艺中含有大量的CO2与硫化物，而这两种物质与氨合成催化剂融合在一起，会产生一种毒气，这种毒气对人体或建筑、机器造成一定的影响。所以，要有效的降低及控制这种毒气带来的伤害，先要将CO2与硫化物其中隐藏的有害物质全部清除干净，这个过程在物理中被称为脱硫和脱碳。先进的净化技术一般情况下，都会采用一步法来进行脱硫好脱碳。在一步法主中脱硫和脱碳是分别在两个吸收塔内进行，除去原料中的气体，运用冷却器，其余换热器均采用列管式，在国内这种列管可以现做，为了提高装置操作的弹性，会采用高效塔盘。但由于当前煤化制合成气的净化技术所采用的方法为物理吸收法，这种方法在物理上有分为冷法和热法这两种。热法常用的工艺是Selexol，我国南华集团设计研究院开发的多聚乙二醇甲醚（NHD）法，这种方法与Selexol法比较相似。冷法主要是在低温情况下，采用甲醇进行清洗，一般都是由煤气化制合成气的装置在其他精制方案中，热法与甲烷化并用，与热法相比，冷法在配液氮洗上比较有优势。

2 低温甲醇洗工艺的优点

2.1 对酸性气体吸收能力强

当在低温其高压的环境下，低温甲醇洗工艺自身的气体吸收能力会不断的提升，只需要经过一次性将粗煤气中高浓度的酸性气体吸收干净[1]。低温甲醇洗气体净化工艺具有净化程度高的特征，所以可以快速的除去粗煤气中的石脑油、H2O、HCN、COS等杂质。所以，可以将CO变换放在低温甲醇洗之前，这样一来就精简了气体净化的流程。

2.2 甲醇采用简易闪蒸、加热再生，方法简单

在低温的情况下对甲醇进行清洗和净化，会出现更多的液体，而这些液体需要进行适当的减压，在减压的过程中，如果压力一直没有任何的变化，很容易产生节流反应，从而也导致容易的温度也会产生变化。如果技术人员将没有净化好的溶液放入到甲醇中，会影响冷量的完整性。在物理中CH4、CO2、H2这三种物质都有一个共同的特性，就是溶解度与其他的气体相比较低。所以，再生的过程中，运用这三种物质，充分的发挥它们作用，唯有这样才能有效的降低其他的损失。

2.3 有利于H2S的回收利用，减少环境污染

闪蒸汽中含有大量的H2S物质，可以运用在甲醇反复减压再生过程中，让甲醇可以反复进行吸收。将H2S其他全部集中在一种溶液中，当H2S浓度升高后，可以再将H2S加热再生，这是甲醇的浓度已达到了35%左右，为了消除含硫废弃对生态环境的污染，可以送克劳斯装置回收硫。

3 低温甲醇洗技术发展和改进

3.1 精简操作流程，能量利用更加的合理化

现代的甲醇洗装置与我国20世纪中旬的相比，在低温和换热流程中都存在较大的差距，通过多次的实践证明，现代的甲醇洗装置能量利用和换热流程上都要高于之前。例如，林德公司对原料其他的冷却主要采用两步法和一步法，为了提高H2S的馏分浓度，会在甲醇水中加入一些H2S，保持H2S的循环性。鲁奇公司会从不同部位的温差出发，采用多种等级的制冷剂，为了精简无极闪蒸的排布程序，可以放入半贫液；在减压再生过程中，可以采用价格比较便宜的氮气，来提高蒸汽的耗量；这些措施都可以有效控制投入的成本，减少装置的能量耗损。

3.2 提高操作灵活性，降低装置投入资金

通过对流程的合理设计和优化，新装置的开工率和操作灵活性均有了明显的提高。首先是对装置使用的过程中所产生的一些问题有了针对性的解决方案，使得装置的运转率有了明显的提升[3]。其次，运用先进的工艺技术，提高了单台设备使用的效率，有效的降低了装置的负荷，其中的H2S和CO2气量波动会有明显的增强。在对装置流程进行优化时，要控制所支出的费用，提高资金的使用效率，在基于工艺技术的要求下，降低对装置设备的投资，尽量的简化装置流程。可以在装置流程中，将换热器分为两部分，当温度在0℃以上就采用普通的TEMA不锈钢换热器，这种换热器具有耐腐蚀和易于清洗的特点。当温度在0℃以下时，腐蚀性较小，可以采用碳钢材质的绕管换热器，就可以满足温差的要求，根据温差的具体情况，选用合适的换热器，可以有效的降低资金的投入。

4 结语

总而言之，在清除煤化制合成气中的有害物质，采用低温甲醇洗工艺技术，可以快速的除去粗煤气中的石脑油、H2O、HCN、COS等杂质，只需要经过一次性将粗煤气中高浓度的酸性气体吸收干净。另外，提高了单台设备使用的效率，根据不同部位的温差来选择合适的换热器，降低装置投入资金。

参考文献：

[1]李美玲.低温甲醇洗气体净化工艺及其技术研究[J].河南化工，2011，14（11）：18-20.

[2]徐金月.浅谈低温甲醇洗气体净化工艺及其技术[J].化工技术，2012，52（06）：10-12.

[3]崔纪伟.提浅谈低温甲醇洗气体净化工艺及其技术的应用[J].化工技术的研究，2011，8（09）：67-72.