煤制甲醇装置酸性气体脱除工艺技术的选择分析

徐龙军

（延安能源化工有限责任公司，陕西延安 727501）

煤制甲醇装置酸性气体脱除工艺技术的选择分析

徐龙军

（延安能源化工有限责任公司，陕西延安 727501）

社会经济的发展带动着对各种原料、能源的需求量迅速增长，甲醇作为我国工业建设的重要原料，对其的需求也是与日俱增。利用煤气化生产甲醇早已成为工业中补充甲醇的重要来源，但这个工艺却并不完美。在这个过程中，如果不能够有效控制酸性气体则会严重影响到甲醇的纯度，影响甲醇的质量。为此，主要对几种常见的煤制甲醇装置酸性气体脱除工艺进行分析、比较与论证，以选择更好的方案。

煤质甲醇装置；酸性气体；脱除工艺

Abstract：The development of social economy has led to the rapid growth of demand for various raw materials and energy.As an important raw material for industrial construction in China，the demand for methanol is also increasing.The use of coal gasification to produce methanol has long been an important source of supplemental methanol in the industry，but this process is not perfect.In this process，if you can not effectively control the acid gas will seriously affect the purity of methanol，affecting the quality of methanol.To this end，this article mainly on several common coal-based methanol plant acid gas removal process analysis，comparison and demonstration to select a better program.

Key words：coal quality methanol plant；acid gas；removal process

1 低温甲醇洗工艺与NHD工艺

利用硫化氢及其他硫化物和二氧化碳等杂质在处于高压、低温环境下，能够在极性溶剂——甲醇中轻松溶解，是低温甲醇洗工艺的基本技术原理，并且这些杂质在减压的情况下也可以很好地从溶剂中分离开来，以更好地实现溶剂的循环利用。根据相关研究表明，在对原料气进行净化的过程中，世界范围内的合成氨与甲醇的生产厂家都成功运用此项技术。自从这项技术诞生以来，上海的焦化公司的甲醇厂成功实现脱硫脱碳等脱除杂质目的之后，就逐渐在各大厂家广泛运用起来，以满足市场上对甲醇及合成氨的需求。

NHD工艺即通常所说的聚乙二醇二甲醚工艺，这项工艺诞生于南京化工研究院所，用于高效净化气体的工艺，这项工艺的工作原理过程属于物理吸收，相比低温甲醇洗工艺，更在甲醇厂和小氮肥厂取得了良好的发展。NHD工艺技术的运作过程是通过聚乙二醇二甲醚溶液和相应的其他添加剂，经过一定比例混合之后，实现对二氧化碳和硫化氢等气体的吸收，也是一种很好的脱硫脱氢方法。但是，这项工艺对硫化氢的吸收却是有限的，而且对有机硫的吸收也有限度，如果需要达到特定的效果还需要配以其他的辅助装置。

2 低温甲醇洗工艺技术工作原理

低温甲醇洗工艺技术的工作原理为：在上游工序输送的原料气中，首先需要通过洗氨塔，经过满足一定条件的锅炉反应之后，将氮化物洗至一定标准以下，然后再向洗氨塔中少量喷入甲醇，然后进行冷却，以分离出水和甲醇[1]。然后使原料气输入甲醇洗涤塔中，上下塔分开操作，在上塔处进行脱除二氧化碳，下塔处脱除硫化氢与有机硫，在出塔后的气体中，需将其中的二氧化碳含量降低，并且将其中硫含量降低到要求之后，才可进行下面的工序。当原料气经过热再生塔之后，需在洗涤塔里面实现脱除二氧化碳的操作，并在一定溶解热的影响下，从洗涤塔中分离出两股溶液，以实现冷却甲醇和氨，并实现降温目的。在洗涤塔下塔部分，大部分甲醇溶液得以冷却后，将其送入闪蒸分离器中，甲醇溶液冷却后，将大部分溶液送入闪蒸分离器中实现降压闪蒸，剩下的小部分进行回流操作。再将流出的液体冷却之后，将其送进第二闪蒸分离器中，完成降压及闪蒸的过程。在这个过程中，为了减少溶液中的含氢量，需在完成第一闪蒸分离与第二闪蒸分离过程后，将两者送出的气体送入至循环气压缩机中，实现加压冷却之后，再与原料气混合，以降低能耗。甲醇中残余的二氧化碳和硫化氢通过热再生塔再沸器进行热再生，将混合器经过多级操作之后，最终输出贫甲醇液，实现循环利用。

3 NHD 工艺流程

在NHD工艺流程中，需要在40℃时将来自上游的原料气进入NHD脱硫塔的底部，并将其与脱硫溶液混合均匀，达到完全接触的目的，以实现少量的二氧化碳脱除。在分离器与除沫器的共同作用下，可以达到脱除气体中液体的含量，并将处理之后的气体送入下一道工序。

此时，高压闪蒸器在对富液进行闪蒸过程以达到减压目的之后，就需要再与再生气进行均匀混合，然后将其送入到精脱硫装置中。在完成蒸气过程之后，在换热器中将出来的溶液进行减压操作之后，送入至低压闪蒸器中。再生塔接收从低压闪蒸器出来的溶液。再生塔分为上下两段，上段是回流段部分，下段是解析气体段部分。并在再生塔的低端安置再沸器，以实现脱除二氧化碳以及含硫化物等各种酸性气体的目的。将贫液进行冷却加压之后，送至脱硫塔的顶部，并将再生塔顶部抵押闪蒸汽与再生气经过冷却处理后，传输到送硫回收装置进行处理。

4 两种工艺的比较

在比较两种技术的先进性与运行费用这两个方面后，发现低温甲醇洗工艺明显是优于NHD工艺的。但在其他方面比较如下：在吸收能力方面，低温甲醇洗占优。而且低温甲醇洗工艺具有较高的净化度，在所需的溶剂方面具有较好的选择性以及价格低廉的特点。NHD虽然在技术上采用了比较先进的工艺过程，操作过程也相对简单，但是其缺点就体现在操作过程需要花费较高。

5 结束语

结合几个方面的考虑，在对于大型的煤制甲醇装置工厂中，采用低温甲醇洗工艺可实现更好的收益。虽然相比NHD工艺，其需要更好的前期投资，但考虑长期利益的实现下，却仍然占有优势。在长期的工作过程中，低温甲醇洗工艺需要的溶剂无需经常购买，实现的废液可以达到完全回收，并且溶剂损耗较少，在这个方面的考虑下，低温甲醇洗在投资、运行费用、环保型以及技术可靠性方面都具有较好的优势。

[1] 刘尚享.煤制甲醇装置酸性气体脱除工艺技术的选择[J].天津化工，2011，（1）：44-45.

Selection and Analysis of Acid Gas Removal Technology in Coal Methanol Plant

Xu Long-jun

TQ223.121

A

1003–6490（2017）09–0019–01

2017–06–12

徐龙军（1978—），男，陕西延安人，工程师，主要从事安全管理。