低温甲醇洗工艺的技术优势及应用进展

低温甲醇洗工艺的技术优势及应用进展汪家铭Lowtemperaturemethanolwashtechnologywasakindofgaspurificationmethod,inwhichtheacidgasesofCO2,H2S,COSetc.werere-movedbyusingofcoldmethanolasasolvent.AuthorhasintroducedthetechnicalsuperiorityofLindeCompany”sandLurgiCompany”sRectisolprocess,hascommentedthenewestapplicationsituationofRectisoltechnogyinfieldoflarge-sizedcoal-mademethanol,coal-madesynthesisammoniacoal-madenaturalgasetc.%低温甲醇洗技术是利用冷甲醇作为溶剂，CO2、H2S、COSLindeLurgi制合成氨、煤制自然气等煤化工领域的最应用状况。《化肥设计》【年(卷),期】2023(000)006【总页数】7(P1-6,10)酸性气体;净化;低温甲醇洗;应用;进展【作者】汪家铭【作者单位】610301【正文语种】中文LindeLurgi2050以甲醇作为酸性气体吸取液，利用其在－60℃左右的低温下对酸性气体溶解度极H2S、CO21954LurgiSasol1于城市煤气等的净化。2060化原料的大型合成氨厂的消灭，该技术在世界上得到了更为广泛的应用。2070硫等生产装置。工艺特点随着低温甲醇洗工艺的广泛应用，针对不同的原料和气化方法，Lurgi净化效率更高，能量利用更为充分和合理[1]。Lurgi1954LurgiSasol1醇洗装置以来，目前国外已有近百套装置投入运行。Lurgi程为:气化-脱硫-变换-脱碳，变换在脱硫和脱碳之间。由于没有中间循环甲醇供给系统所需冷量，其冷量全部需要由整个生产装置的其他工艺过程供给。LurgiH2S、CO2HCNLinde吸取塔的体积也较大。由于系统冷量由外部供给，使得操作调整相对敏捷，并通过资费用。LindeLinde公司低温甲醇洗的工艺流程是脱硫和脱碳一步进展，即脱硫后马上进展脱碳，两者之间没有变换过程，变换后选择性的一步法脱硫脱碳。该工艺承受专利设备——高效绕管式换热器，因此提高了换热效率，特别是多股物流的组合换热，使设备布置更为紧凑，能耗更低并节约了占地。LindeH2S、CO2HCN管换热器不易清洗;流程相对简洁、冷量消耗较小。2NH3、HCN原料气分别器的容积，降低原料气进入系统的温度;③在甲醇再生塔中增设水提浓FeSNiSFeSNiS。技术优势吸取力强CO2、H2S、COS3.1MPa力下，1m3160～180m3CO21m3NHD40～55m3CO2。吸取等量酸性气体时，低温甲醇溶液的循环量较小，装置总能耗较低。选择性好CO2、H2S、COS[2]，特别是CO2H2S2CO2H2S净化度高经低温甲醇洗脱硫脱碳后的净化气中，H2S＜0.1×10－6，CO2分数＜20×10－699%以上、回收率≥63%，可有效防止后续甲烷化、H2操作费用低NHD能耗比较吸附脱硫;湿法脱硫有低温甲醇洗、NHD、ADA、aMDEA脱碳方法有低温甲醇洗、热钾碱、碳酸丙烯酯、Selexol常用的原料气净化方法有栲胶脱硫+苯菲尔脱碳、NHD、低温甲醇洗等工艺。栲;NHD[3]。为有效回收能量，工艺对换热设备要求严格。此外，甲醇具有毒性，给操作和修理带来困难[4]31[5]。13种净化工艺的吨氨能耗比照序号工程栲胶脱硫+苯菲尔脱NHD1/t13618852/kW·h10574253蒸汽/t1.770.320.314/GJ0.230.295/GJ8.112.321.75争论现状207020等方面都积存了丰富的阅历。207036CO2、H2S对的相平衡常数，为进展工艺计算奠定了根底。1983SAPROSS颈分析、增产改造方案确定中发挥了重要作用，199926Linde10%左右。LurgiTEMA了装置的国产化率，降低了投资费用。31氨合成气、甲醇合成气和羟基合成气。23233.5Ni2.3m55m，质量近百吨。此外，河南开封空分集团制造的低温甲16.5MPaLinde司的进口设备。武汉东海石化重型装备制造的－101℃级低温甲醇洗装置的核心非标设备H2S/CO28008Ni3DRH2S/CO208Ni3DR容器制造上的应用。5应用现状中石化湖北化肥分公司、山西天脊煤化工集团有限责任公司、中石化镇海炼油化工2。2国内局部承受低温甲醇洗的大型煤化工生产装置序号公司名称产品及年产量 建设地点 工程总投资及实施状况1久泰能源内蒙古100万t/a甲醇、30万t/a二甲醚内蒙古鄂尔多斯总投资50亿元，各项前期工作已完成，20235260t/a甲醇陕西榆林总投27.920234360t/a甲醇甘肃华亭总投资26.720234424t/a合成氨河南乡总投资9.0420236530t/a15t/a26202312Linde续表序号公司名称产品及年产量建设地点工程总投资及实施状况6煤化工有限责任公司40万t/a尿素、20万t/a甲醇山西晋城 总投资19.89亿元，2023年底建成投产7云天化集团天安化工50万t/a合成氨云南清静21.76202368150t/a19220232023109120t/a甲醇黑龙江鹤岗总投资48.91060t/a甲醇辽宁阜总投资23.211300t/a甲醇陕西榆林总投资195.751230t/a9.22023613司各种油品108t/a内蒙古鄂尔多斯总投资100202381420t/a乙二醇内蒙古通辽一氧化碳偶联两步法煤制乙二醇，2023102023121520m3自然气疆伊宁20236301650t/a202310设，202312281783t/a二甲醚宁202331850t/a甲醇河20234201940m3/a202382050t/a262023525工程实例云南解化集团云南解化集团加压气化制氨工艺原承受加压水洗、DETAH2S、CO2Lurgi[6]。为降低投资费用，公司对引进工艺进展了技术改造，实际生产运行中将操作温度由提高到－40℃。针对操作温度提高，导致系统冷量缺乏、粗煤气温度过高，影响低温甲醇洗装置力量发挥的问题，公司实行了以下措施:①通过对低温甲醇洗冷量的平衡调整，保证甲醇溶液的吸取效果并削减损失量;②提高粗煤气的洗涤效果，严格掌握进入粗煤气中的杂质数量及CO、NH3的含量，避开固体物质在系统内聚拢;③增加进气量或削减系统压力损失，选择适宜的操作压力，以提高净化效率;④在保证粗煤气净化度的前提下，选择适宜的液气比值，合理匹配甲醇循环量，以降低能耗;⑤确保循环甲醇再生完全，保证补充甲醇的水含量符合质量标准，[7]。工艺优化措施保证了低温甲醇洗装置的稳定操作，提高了煤制合成氨产量，制造了良好的经济效益。湖北双环公司20t/a于受原料价格不断上涨的影响，20236Shell产合成氨，实现合成氨原料的“油改煤”。ShellCO2ADALinde[8]。该工艺协作“冷法精制”(低温液氮洗或深冷净化工艺)是运行费用最低的酸性气体净化工艺，但其投资醇洗后承受投资较少的甲烷化配套来精制合成氨原料气。Shell2023517CO变换一次性顺当通过，CO67.00.3%;再经过低温甲醇洗脱硫脱碳4000应用进展CO2、H2S、COS具有独特优势;对于煤制合成氨，低温甲醇洗技术在粗煤气的净化和节能降耗方面H2S、COS化处理方面具有较大的应用潜力[9]。因此，国内目前还有为数不少的在建大型煤良好的进展势头和宽阔的应用前景。2023产和在建的局部大型煤化工工程如下。投产装置30t/a30t/a10.42t1000t。两段式干煤粉加压气化技术35t/a90t/a120t/a28t/a202352020236料浆加压气化、宽温耐硫变换、低温甲醇洗脱硫脱碳、液氮洗精制合成气、CO228t30万t202336车，实现了煤气化和净化生产工艺流程全线贯穿。气扮装置生产力量为30万t/a，HT－12023121820231116装置及配套的公用工程设施。60t/a60t/a资约36亿元。该工程煤制气承受壳牌干煤粉气化技术，变换工艺承受Co－Mo80t，年14.53.560/年甲醇工程外，同煤集团40m3/a10t/a60t/a3000t。陕西奥维乾元化工“30-52”工程。陕西奥维乾元化工“30-52”工程建设在煤矿坑口四周，位于陕北能源化工基地府谷县皇甫川工业园区，建设规模为30t/a52t/a20t/a150t/a48利斯纳姆氨汽提尿素合成等工艺技术。在建装置150t/a150t/a60t/a202346460t/a2023中煤陕西榆林甲醇醋酸系列煤化工工程。中煤集团陕西榆林能源化工720t/a240t/aGELindeDavy(DMTO)ABBLummusIII360t/a120t/aMTOC4I煤气扮装置、净扮装置、l80t/a60t/aMT030t/a丙烯装置、30t/a扮装置土建工程已进入尾声，设备根底根本完成全部浇筑，具备设备安装条件。(360t/a60t/a80t/a20238低压联醇、15～22MPaCO2202382023855m3/a55m3/a264.384113.75m3/a水处理综合利用等生产装置。40m3/a40m3/a2023425211202312月建成投产。该工程煤制自然气工艺承受纯氧碎煤加压气化，固定床干法排灰，低产品有杂环烃、粗酚、硫铵、硫磺等。10m3/h置是九江石化800万t/a油品质量升级改造工程中最大的单体工程。通过对化肥装105100m3/h为加氢裂化、汽油加氢、柴油加氢和渣油加氢等炼油化工装置供给优质氢源，提高炼油化工装置深加工力量，有效提升原油资源的综合利用率[1014亿元，这也是九江石化首次引进煤制氢产业。煤制氢装置引进后，九江石化制氢工艺将由原来的渣油气化技术提升转变为水煤浆气化技术。装置最终确定引进美国GE化碳有效合成气，为下游低温甲醇洗单元供给原料。20231212九江分公司与法国液化空气集团正式签订《煤制氢工程低温甲醇洗酸性气脱除专利(Rectisol188143m3/hCO2、H2S体，生产出高纯度的氢气，为下游甲烷化单元供给优质原料。该工程估量2023620239内蒙古中天合创能源煤炭深加工示范工程。内蒙古中天合创能源有限责任公司360t/a6550t/h2135MW130MW50020239GE的甲醇合成技术。LNG52t/a6LNG[11]工程主要建设内容包括焦炉气素、空分、罐区等装置以及关心生产设施和公用工程。8结语作为型煤化工的支柱技术之一的低温甲醇洗工艺将具有宽阔的应用前景。目前国内承受的低温甲醇洗工艺大多数是引进技术，投资费用较高。为了降低本钱、增加市场竞争力实现效益最大化，国内生产厂与科研院所应加强对该工艺的争论，留意开发具有自主学问产权的国际一流水平的大型低温甲醇洗专有技术和设备，以降低本钱，增加市场竞争力，不断提高装置的技术经济水平，并在生产实践中不断完善已实现国产化的低温甲醇洗装置。王祥云.合成氨气体净化技术进展(下)——脱硫技术的进展[J].化肥工业，2023，32(2):19－28.顾英.粉煤气化工艺中酸性气体脱除方案的选择[J].石化技术与应用，20