新芝生物|低温甲醇洗——煤化工清洁生产的重要一环

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低温甲醇洗是20世纪50年代初德国林德公司和鲁奇公司联合开发的脱除原料气体中的酸性气体的一种方法。1954年首先用于南非煤加压气化工业装置的煤气净化，随后相继用于净化城市煤气中的硫化物、轻质油、CO2及水分以及从变换气中提取高纯度H2、天然气脱硫等的气体净化装置中。20世纪60年代以后，随着以渣油和煤为原料的大型合成氨装置的出现，低温甲醇洗的这一技术也得到了广泛的应用。

低温甲醇洗工艺技术是煤化工生产中应用最为广泛的技术类型，该技术类型进行煤气化生产不但可以有效提升气体的净化度，同时具有选择性好、脱硫脱碳成果突出等优势。根据工艺设备设置的特征进行分类，可以划分为鲁奇工艺、林德工艺两种类型。在生产过程中，无论是林德工艺还是鲁奇工艺，基本都包括了硫化氢浓缩、甲醇水分离、富甲醇闪蒸等基本环节，两者在原料气的洗涤与再生循环方面早期存在一定的差别。鲁奇工艺多采用中压洗涤模式，而林德工艺则采取传统洗涤模式。得益于近几年煤化工产业的高速发展，低温甲醇洗工艺技术不断完善，鲁奇和林德的工艺发展至今已经大同小异。

在低温甲醇洗工艺技术应用过程中，安装净化装置的主要目的是去除掉大量的酸性气体，该过程本身属于物理过程，其原理以亨利定律和拉乌尔定律为基础，采取甲醇作为吸收剂，低温高压下吸收，高温低压下解吸。各种气体在甲醇中的溶解度低温甲醇洗是一种典型物理吸收过程，在高压下对高浓度酸性气体的净化特别有效。当温度从20°C降到-40°C，CO2溶解度约增加6倍，另外H2、CO及CH4等的溶解度在温度降低时变化较小；在低温下，例如-40~-50°C时，H2S的溶解度差不多比CO2大6倍，这样就有可能选择性地从原料气中先脱除H2S，而在甲醇再生时先解析CO2。通常低温甲醇洗的操作温度为-30~-70°C。

温度是热（冷）平衡和物料平衡的主要因素，是决定吸收效果和净化气质量主要操作参数。酸性气体在甲醇中的溶解度随着温度降低而增大，尤其是从-30℃降到-60℃以下时，溶解度急剧增加。在系统内部匹配专用制冷设备来满足冷量的需要，通过尾气闪蒸处理技术来满足操作温度的实际控制要求。综合工艺过程，涉及到甲醇循环温度的因素包括冷冻系统、气提氮气流量以及甲醇循环流量等。

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