浅谈低温甲醇洗工艺的选择

浅谈低温甲醇洗工艺的选择

杨权

陕西榆能化学材料有限公司    陕西.榆林    719000

摘要：通过对比常见的气体净化技术及国内外目前低温甲醇洗工艺的发展情况，为广大化工从业者在气体净化技术选择方面提供帮助。

关键词：气体净化、低温甲醇洗、对比

1常见气体净化技术

从国内外煤气化装置中所采用的脱除酸性气体的工艺来看，活化MDEA法、NHD法、低温甲醇洗(Rectisol)较常见。

1.1MDEA法

MDEA对于CO2的吸收属于物理-化学吸收，对于H2S的吸收则属于完全的化学吸收。正是由于对于CO2的物理吸收的特性，采用其脱碳时再生所需能耗较低。

1.2NHD法

Selexol法净化工艺是由Allied化学公司于六十年代开发的。Selexol于八十年代初开始用于从合成气中脱除CO2，后发展为从气体中选择性脱除酸性气。NHD法对于H2S和CO2的吸收都属于物理吸收法。

1.3低温甲醇洗法

低温甲醇洗法工艺以甲醇为吸收溶剂，利用甲醇在零下50~60摄氏度左右的低温下对酸性气溶解度极大的物理特性，同时分段选择性的吸收原料气中的H2S、CO2及各种有机硫等杂质。该工艺气体净化度高，选择性好，气体的脱硫和脱碳可在同一个塔内分段、选择性地进行。低温甲醇洗工艺技术成熟，被广泛应用于合成氨、合成甲醇和其它羰基合成、城市煤气、工业制氢和天然气脱硫等气体净化装置中。

1.4从吸收能力和溶液循环量、选择性、净化度、操作费用、装置投资等诸方面而言，低温甲醇洗法、NHD和MDEA工艺各有所长，下面对几种工艺进行分析比较。

表1-1：三种净化工艺的特性的对比

表1-2：三种工艺处理千标方合成气消耗比较表

从以上分析和比较可以看出，虽然低温甲醇投资较NHD高，但是低温甲醇洗的公用工程消耗低，运行成本低，而且低温甲醇洗可以将净化气中的总硫脱至0.1ppm(mol)以下，且大型化业绩多。

2低温甲醇洗国内外技术对比

2.1国外技术

Linde的低温甲醇洗工艺技术使用高效的绕管式换热器，效率较高，设备尺寸相对较小，占地面积少，节能较明显，设备单价略高，设备费用略高，但系统需要补充的冷耗较低，甲醇损失量小，流程较为精简。

Lurgi的低温甲醇洗工艺技术相对Linde而言流程较为复杂，较多采用管壳换热器，冷耗及甲醇损失量稍大。

2.2国内技术

2.2.1大连佳纯气体净化技术

大连佳纯气体净化技术对系统的换热网络进行合理匹配，系统的用能和系统补冷更加合理，冷耗更少。采用多种类型换热设备相结合的方法，同时选择适宜的部位设置不同规格和型式的过滤器，减少换热器结垢，提高换热器的传热效果。同时各塔塔板也减少了结垢，提高了传质效果。

2.2.2华陆公司低温甲醇洗技术

更充分地使溶剂甲醇吸收CO2的放热，用溶剂甲醇解吸CO2的吸热来抵偿，优化了流程中热交换器的排列和设计温差(特别是绕管换热器传热温差的优化)的选择。

2.2.3整体对比

对于国外的林德和鲁奇技术以及国内的大连和华陆技术(简称国内技术)：

①采用半贫液后，装置贫液量减少，冷耗以及热再生负荷均降低。但流程上由于增加了半贫液循环，操作相对复杂，泵的电耗增加，吸收塔液相流量也增加。

②国外林德技术和国内技术，采用了辅助氮气提技术，酸性气体硫化气浓度相对较高，并且其浓度可控。而鲁奇技术，则采用了闪蒸技术，但预洗甲醇液进热再生塔，酸性气体中硫化氢浓度相对较低，而且其浓度不好控制。

③由于系统设置，特别是甲醇水溶液处理上的差异，国内技术甲醇水溶液在进入甲醇水分离塔前进行了闪蒸，甲醇水分离塔负荷有所降低，水的分离相对容易了，整个系统小含量相对较低。国外林德技术与国内技术相当，但甲醇水溶液进甲醇水分离塔前没有加闪蒸分离。鲁奇技术与前两个技术不同，预洗分离下来的甲醇水量大，直接进甲醇热再生塔，水再分离出系统较难，系统水含量相对较高。

④林德技术与国内技术在流程配置以及换热网络等方面基本相当，这样系统温度基本相当，这包括最低冷源温度、贫甲醇温度、半贫液温度、净化气温度、CO

2解吸温度、尾气塔顶温度、热再生塔和甲醇水分离塔底温度等。鲁奇技术，其流程配置以及换热网络等方面与前两个技术不同，系统最低冷源温度、贫甲醇温度、半分液温度相对高一点。

2.2.4几种来源的低温甲醇洗技术消耗详见下表

通过以上分析与比较可以看出，国内外低温甲醇洗技术均满足甲醇和乙二醇所需原料气的净化要求，在能耗方面，林德低温甲醇洗技术要稍低一些。

结论及建议

总之，目前众多气体净化技术在净化煤化制合成气中的杂质方面，低温甲醇洗工艺有较大优势。但是具体的项目在选择具体的净化技术时，还应综合考虑其他因素，不可盲目选择。

参考文献：

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