低温甲醇洗技术及其在煤化工中的应用马银周论文_马银周

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摘要:煤炭是现代社会生产和生活中不可或缺的重要能源,其化工产业牵涉到多个方面,也需要多种技术。基于此,本文分别就低温甲醇洗技术的原理、特点以及低温甲醇洗技术在煤化工中的应用两方面进行分析,给出气体吸收能力极强、净化度高等技术优势和煤制甲醇、煤制天然气等工艺,为后续工作提供参考。

关键词:低温甲醇洗技术;煤化工;应用

1 引言

随着经济的迅速发展,我国的能源短缺和环境污染问题愈加严重。尤其是在煤化工这一行业,无论制备哪一种气体,都难免会产生一定的杂质,进而对环境造成污染破坏。为了解决这一问题,很多煤化工企业都采用了低温甲醇洗技。低温甲醇洗技术虽然具有诸多方面的优势,但是其中仍然存在诸多问题。因此,煤化工企业应该积极改进,以解决低温甲醇洗技术中存在的问题,确保这项技术在煤化工行业中充分发挥作用。

2 低温甲醇洗技术在煤化工应用中的意义

作为一种典型的物理吸收技术,低温甲醇洗技术具有诸多方面的优势,其中主要表现为以下四个方面:第一,净化之后的气体能够实现更加高效的利用。低温甲醇洗技术的最大优势,就是对酸性气体的吸收作用极强,而且在进行吸收之后能够实现很大程度的净化功能。在这种作用效果之下,气体的精华纯度得以提升,从而使其能够有效的利用到工业领域中;第二,低温甲醇洗技术在煤化工企业的应用中能够有效提高工作效率。低温甲醛洗技术的一大特点,就是对于酸性气体的吸收具有极高的选择性。具体而言,低温甲醇洗技术在净化杂质气体时,能够促使气体中的含硫含碳化合物在同一个吸收塔中进行吸收,这一过程不仅能够提高吸收效率、减少繁琐步骤,而且能够进一步提升整个工作流程的效率,为煤化工企业带来了极大的便利;第三,低温甲醇洗技术能耗较低。这一优势主要体现在低温甲醇洗技术的工艺流程操作环境中,即该技术在温度极低的环境下也能高效有序运转。另外,低温甲醇洗技术在工作过程中能够产生富余的甲醇,进而成为气体冷却的重要物质基础。因此,低温甲醇洗技术的工作流程能耗较低,不仅能够降低溶液的使用次数,提升整体的利用率,而且工艺流程十分稳定、安全性高,不会发生类似于气泡之类的不利现象;第四,低温甲醇洗技术降低了工作流程的成本。一方面,甲醇对于酸性气体的吸收效果比较好,提高了整体的工作效率;另一方面,甲醇具有较低的酸性,因此不会像硫元素那样对设备造成极强的腐蚀,这就间接降低了企业的维修保养成本,促进煤化工企业进一步发展。

3 低温甲醇洗技术在煤化工中的应用?

3.1甲醇相关应用?

在煤化工的生产过程当中,通常利用煤制甲醇的工艺技术来获得甲醇,然而,此工艺技术具有较高的复杂性,而且在生产的时候会形成很多不易处理的酸性性质的气体。而在使用低温甲醇洗技术的情况下,就能够使甲醇的损耗情况得到很大的改善,同时还可以让酸性气体得到回收并将其在此加以使用。比如,在利用含硫较低的煤炭生产甲醇的过程中,可以借助于气化炉进行原料气的制取,同时实施耐硫变换,然后用低温甲醇洗技术对净化气进行制取,将产生的净化气压缩为7.5兆帕,最后在合成塔的作用下得到粗甲醛。需要注意的是,一定要使用低温甲醇洗技术对变化阶段加以处理,使酸性气体能够完全得以脱除,以此确保酸性气体不会影响到催化剂的使用时间。

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3.2天然气相关应用?

在煤制天然气的生产当中使用低温甲醇洗技术,能够使煤气在被净化后,流向甲烷化反應器的内部,以此使制取出的天然气具有较高的纯度。在气体煤化工的生产中,煤制天然气生产时的过程是具有较高复杂性的,在完成了煤炭气化与一氧化碳转化后,还要用低温甲醇洗技术对煤气进行进一步的净化。比起其他的净化煤气工艺,低温甲醇洗技术在压力和温度的设定方面有着更好的效果,可以将煤气当中含有的硫化氢、COS和二氧化碳等气体进行充分的脱除,以此确保制取天然气的过程可以更加的安全。实际上,在酸性气体的脱除方面,许多发达国家早已大范围的采用了低温甲醇洗技术。?

3.3氮相关应用?

氮类物质的制备,主要通过氮单质、苯胺、硝酸等物质的联合生产实现。该技术的基本流程为,将煤加工为气体,提供基础的甲醇溶液脱离酸性气体,之后改变反应温度,将生成物置入另一个反应室中,添加其他元素和催化剂,利用化学反应进行氮元素和相关物质的制备。在此过程中,甲醇溶液的作用在于早期进行酸性物质脱离,可视作氮类物质制备的辅助性技术。该工艺的核心点在于保证反应温度的可控性,确保不同反应室之间存在物理形式的连接,且可以通过参数调整的方式随时控制反应进度和速率。如添加的催化剂中,包括盐类物质,反应物则包括液体、气体等多种形式,应在进行生产作业前核准参数,用量,反应开始后通常采用远程操控的方式,智能化适应工作需求,进行原料和各类物质比例的计算、调控,确保工作高效率和安全性。此外,氮类物质制备完成后也要求做好保存,避免氧化。

3.4煤制油

煤制油是以煤作为原料,首先要制成水煤浆,然后再加压使得水煤浆进入汽化炉,这样可以制得粗煤气,然后再经过低温甲醇洗装置脱除酸性气体,最终进入合成单元合成油品。煤制油由于采用了低温甲醇洗技术,其制取的柴油较为清洁。

3.5煤化工领域的其他方面

低温甲醇洗技术除了在上述领域的应用外,还在很多其他领域也得到了广泛应用,同时也发挥出了显著的作用。低温甲醇洗技术具有强大的对超强酸性气体的吸收能力,正因为如此使得低温甲醇洗技术具有非常广的应用范围。如采用低温甲醇洗技术可以制备煤制乙二醇草酸醋,可以为工业生产提供原料。此外,由于低温甲醇洗技术需要的原料容易取得、价格也较为廉价,这就降低了工业生产原料的成本,提高了企业的经济效益。

4 结论

近年来,我国在低温甲醇洗技术的应用方面取得了长足的进展,有的设备已经实现了国产,我国掌握的技术仅适用于中小型装置,该技术在应用的过程中还存在诸多问题,从国外引进先进的技术也需要耗费大量的资金,因此,随着煤化工产业的不断发展,开发大型低温甲醇洗技术已成为亟待解决的问题。在低温甲醇洗技术在煤化工的应用过程中,技术人员要注意到该技术的不完善之处以及存在的问题,针对这些问题要采用有效的方法加以处理,不断深入地研究和改进,这样才能促使低温甲醇洗技术的持续发展。

参考文献

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[3]董祥宇.低温甲醇洗技术及其在煤化工中的应用探讨[J].科技风 ,2019(07):173.

[4]李斌.低温甲醇洗技术及其在煤化工中的应用[J].山西化工,2019,39(01):132-133,142.

论文作者:马银周

论文发表刊物:《科学与技术》2019年第18期

论文发表时间:2020/3/16

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