降低低溫甲醇洗甲醇消耗的技術(shù)改造.pdf

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1、降低低溫甲醇洗甲醇消耗的技術(shù)改造呂宏洋(內(nèi)蒙古大唐國際克什克騰煤制天然氣有限責(zé)任公司，內(nèi)蒙古赤峰025350)摘要：隨著先進(jìn)低溫甲醇洗工藝的引進(jìn)，我國通過對(duì)低溫甲醇洗工藝長(zhǎng)時(shí)間研究和完善，已經(jīng)對(duì)該工藝改造工程有了初步的研究成果。通過對(duì)研究過程中各種問題的分析處理，國內(nèi)部分企業(yè)已經(jīng)使用有關(guān)模擬技術(shù)對(duì)新型低溫甲醇洗工藝進(jìn)行了模擬實(shí)驗(yàn)，并對(duì)相應(yīng)的工作設(shè)備進(jìn)行了改造工作，研究并啟用了一套新型工藝流程。下文，筆者將就如何對(duì)低溫甲醇洗工藝進(jìn)行改造進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析和探究。關(guān)鍵詞：低溫甲醇洗；工藝；改造低溫甲醇洗工藝是同采用聚乙二醇二甲醚一樣的一種工業(yè)煤氣化裝置中比較常用的脫除酸性氣體的工藝。該工藝是

2、由德國兩家公司聯(lián)合研究開發(fā)出來的一種較為適用的氣體凈化工藝，通過采用冷甲醇對(duì)酸性氣體的溶解特性對(duì)酸性氣體進(jìn)行物理吸收，效果較為顯著。1低溫甲醇洗工藝的兩種類型由于各工業(yè)企業(yè)對(duì)煤礦開采過程中加工流程的不同，因此對(duì)氣體的處理方式也有所不同。一般來說，通過冷甲醇洗酸性氣體主要有兩種選擇類型，一種是采用低溫甲醇洗工藝首先減少硫含量，其次在一氧化碳轉(zhuǎn)換之后，再次使用低溫甲醇除去二氧化碳?xì)怏w，這種方式不僅比較嚴(yán)格，且步驟復(fù)雜，適用于對(duì)脫硫標(biāo)準(zhǔn)較為嚴(yán)格的情況之下使用；另外一種類型較為簡(jiǎn)單，在對(duì)低溫甲醇進(jìn)行相關(guān)處理之后，使其擁有耐硫性，從而使用低溫甲醇對(duì)硫和二氧化碳同時(shí)進(jìn)行脫除工作。現(xiàn)如今，我國已經(jīng)

3、初步掌握對(duì)耐硫催化劑的生產(chǎn)工藝并能基本滿足各企業(yè)對(duì)該催化劑的需求，因而現(xiàn)在各企業(yè)更多的選擇采用第二種步驟較為簡(jiǎn)單的方法。2低溫甲醇洗工藝氣體再生的三種方式2．1閃蒸氣體處理工藝中最為經(jīng)濟(jì)的方式是采用減壓閃蒸的方式對(duì)氣體進(jìn)行解析，通過利用各種氣體溶解度不同這一物理特性對(duì)溶解度較低的氣體進(jìn)行閃蒸處理，從而有效提高再生氣體中硫化氫氣體和二氧化碳的氣體的純度。但是，該種方式會(huì)受到壓力等條件的限制，導(dǎo)致氣體再生不夠完全。2．2汽提法該方式采用對(duì)預(yù)處理氣體通入惰性氣體采用壓力差從甲醇溶劑中排除殘余的酸性氣體，從而有效的提高溶劑貧液度。2．3熱再生法該方法通過使用熱再生塔的再沸器裝置對(duì)甲醇溶劑進(jìn)行

4、蒸汽加熱處理，使蒸汽沸騰后，用甲醇的蒸汽氣提，從而有效徹底地清除甲醇溶劑中的硫化氫氣體，有效地提高了凈化效率。但是，這種在保證凈化效率的基礎(chǔ)上會(huì)消耗大量的蒸汽，比較浪費(fèi)。筆者認(rèn)為，企業(yè)在改進(jìn)氣體處理工藝的過程中，應(yīng)該綜合以上三種再生方法，對(duì)其進(jìn)行較為詳細(xì)的研究和分析，合理的改進(jìn)氣體處理設(shè)備，從而有效減少能源的損失以及各種有用氣體的損耗，同時(shí)提高氣體的再生效率。3低溫甲醇洗工藝的技術(shù)改造方式3．1增強(qiáng)吸收力通過計(jì)算比較分析得出，相同的物理?xiàng)l件下，相同體積的甲醇溶液要比聚乙二醇二甲醚吸收酸性氣體要多，這是由于甲醇溶液對(duì)二氧化碳?xì)怏w，硫化氫氣體等酸性氣體的溶解度要比聚乙二醇二甲醚高。而且，

5、低溫甲醇溶液在吸收酸性氣體時(shí)循環(huán)量較少，減少了能量的損耗。最后，低溫甲醇溶液除了可以脫去酸性氣體外，還可以去除煤氣中的輕低溫質(zhì)油等物質(zhì)。低溫甲醇洗工藝將繁多的氣體處理工序整合到一起，縮短了處理流程，提高了處理效率。但由于例如二氧化碳?xì)怏w和硫化氫氣體在甲醇中的溶解熱并不高以及這兩種氣體較高的溶解度所導(dǎo)致，在進(jìn)行低溫甲醇洗工藝中，不能有效的降低塔內(nèi)的溫度，影響了氣體的吸收效果，因此需要對(duì)塔中部設(shè)置冷凍裝置來降低塔內(nèi)的溫度，從而可以使得更加有效的進(jìn)行低溫甲醇洗工藝的相關(guān)流程。3．1．1控制溫度增強(qiáng)吸收力溫度對(duì)低溫甲醇洗工藝有很大的影響，過高的溫度會(huì)降低硫化氫氣體及二氧化碳?xì)怏w在甲醇中的溶解

6、度，降低氣體吸收的效果，過低的溫度會(huì)造成能源的浪費(fèi)。在低溫甲醇洗工藝中，溫度主要由吸收效果和吸收壓力來確定，選擇合適的溫度可以有效的提高氣體溶解的效率，加快工藝的進(jìn)程。此外，在氣體吸收的過程中由于硫化氫氣體和二氧化碳等氣體比較高的溶解熱，會(huì)使得溶液的溫度不斷的提升，導(dǎo)致溶液的吸收能力受到影響，因此可以采用冷卻器等方式合理地對(duì)溶液溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制。主要方法如下：一是通過在塔內(nèi)中部設(shè)置冷卻裝置，對(duì)塔內(nèi)進(jìn)行及時(shí)地冷卻處理；二是將甲醇溶液引入塔外進(jìn)行冷卻處理。3．1．2控制壓力增強(qiáng)吸收力同溫度相同，不同的壓力對(duì)氣體的吸收也有著不同的形象。壓力的升高的確可以提高氣體的吸收效率，但是壓力過高不

7、但無法提高氣體的吸收效率，還會(huì)加大一氧化碳或氮?dú)獾娜芙鈸p失程度，造成不必要的浪費(fèi)。因此，應(yīng)該對(duì)設(shè)備的強(qiáng)度，工序要求的凈化度等方面進(jìn)行研究分析，確定出合適的壓力。3．1_3控制吸收劑的純度增強(qiáng)吸收力氣體吸收溶液的純度對(duì)酸性氣體的再生效率也有比較大的影響，一般來說，溶液中水的含量對(duì)甲醇的吸收能力的影響較大，要想提高甲醇的吸收能力，就必須盡量減少甲醇溶液中水的含量，提高甲醇溶液的純度。通過分析得出，低溫甲醇洗工藝中存在的甲醇消耗過高問題主要是因?yàn)闅怏w處理裝置中夾