度。图5-28所示为不同温度时，单位质量甲醇中各种气体所溶解的体积（标准状况下）数。
由图知道，低温对气体的吸收是很有利的。当温度从20℃降到－40℃时，CO2的溶解度约增加6倍，吸收剂的用量大约也可减少6倍。另一方面，H2、CO、CH4等有用气体的溶解度在温度降低时都变化很小。从图中还可看出，低温下，如－40～－50℃时，H2S的溶解度差不多双CO2大6倍，这样就有可能选择性地从原料气中先脱除H2S，而在溶液再生时先回收CO2。此外，低温下H2S、COS和CO2在甲醇中的溶解度与H2、CO相比，至少要大100倍，与CH4相比，约大50倍。因此，如果低温甲醇洗涤装置是按脱除CO2的要求设计的，则所得溶解度和CO2相当或溶解度比CO2大的气体，例如CH4、COS、H2S、NH3等以及其他硫化物都将一起脱除，而H2等有用气体则损失很少。
通常低温甲醇洗涤法的操作温度为－30～－70℃。 3．基本原理
（1）H2S在甲醇中的溶解度 硫化氢和甲醇都是极性物质，两种物质的极性越接近，相互溶解度越大，反之，两种物质的极性相差越远，则相互溶解度就越小，甚至完全不互溶。对H2S来说，甲醇是良好持溶剂。不同温度和H2S分压下，H2S在甲醇中的溶解度如表5-10所示。溶解度单位是以单位重量甲醇所溶解的气体体积（标准状况下）表示。
表5-10 不同温度下和H2S分压下，H2S在甲醇中的溶解度
/(m3/t)
H2S平衡分压/kPa 6.67 13.33 20.00 26.66 40.00 53.33 0.0℃ 2.4 4.8 7.2 9.7 14.8 20.0 －25.6℃ 5.7 11.2 16.5 21.8 33.0 45.8 －50.0℃ 16.8 32.8 48.0 65.6 99.6 135.2 －78.50℃ 76.4 155.0 249.2 － － － （2）CO2在甲醇中的溶解度。不同温度下，CO2在甲醇中的溶解度与其平衡分压间的关系如表5-11所示。
当气体中有H2存在时，CO2在甲醇中的溶解度就会降低。如甲醇中含有水分时，CO2的溶解度也会降低，当甲醇中的水分含量为5％时，其中CO2的溶解度与无水甲醇相比约降低12％。
（3）各种气体在甲醇中的溶解热。根据各种气体在甲醇中的溶解度数据或亨利定律与温度的关系可求得溶解热，如表5-12所示。
表5-11 不同温度下，CO2在甲醇中的溶解度与其平衡分压
间的关系
CO2－26℃ －36℃ －45℃ 60℃ 平衡分压①XCO2/MPa 0.101 0.203 0.304 0.405 0.507 0.608 0.709 0.831 0.912 ·102 S ②XCO2?10 2S XCO2?102S XCO2?102S 2.46 4.98 7.30 9.95 17.6 36.2 3.50 7.00 23.7 49.8 77.4 113.0 150.0 201.0 262.0 355.0 444.0 610.0 － 4.80 9.45 14.40 20.00 26.40 34.20 45.00 100.00 － － － － － － － － 35.9 8.91 68.0 72.6 18.6159.117.0 174.0 250.0 362.0 570.0 － － － － － － 0 0 55.0 10.00 77.0 14.00 31.2321.0 4 12.60 106.0 17.80 15.40 127.0 22.40 18.20 155.0 27.40 21.60 192.0 33.80 24.30 223.0 39.00 27.80 268.0 46.70 33.0 343.0 100.035.60 385.0 40.20 468.0 47.00 617.0 62.20 1142.100.00 0 － 0 － － － － － 50.0960.0 － － － － － － － － － － － ③7 － － － － － － － － － － － 1.013 1.165 1.216 1.317 1.413 1.520 1.621 － － － － － － － － － － 注：①CO2在溶液中的摩尔分数。②CO2的溶解度，m/t。③CO2的平衡分压为0.42MPa。
表5-12 各种气体中甲醇中的溶解热/(kJ/mol) 气体 溶解热 H2S CO2 COS CO H2 N2 CH4 3
19.228 17.029 17.364 4.412 3.821 0.359 3.347 4．低温甲醇洗生产工艺流程 甲醇洗工艺流程主要应考虑以下问题。
（1）保证净化气的净化指标 为此，精洗段贫液要充分再生，要有必要的冷源使贫液冷却至所要求的低温，要有足够的溶液循环量以及必要的塔板数。吸收过程放出的热要及时移出。
（2）保证脱硫段的脱硫指标 充分利用甲醇对H2S和CO2吸收选择性的差别，先用一部分饱和有CO2的甲醇富液将H2S脱除干净，洗涤溶液量分配合理。
（3）保证吸收后的甲醇富液充分再生 溶液的再生主要有三种方法，如图5-29所示。
三种方法分述如下。
a.减压闪蒸解吸，这是最经济的。减压过程中温度降低，气体解吸的量及其组成与压力、温度、溶液的组成有关，由气液平衡决定。减压闪蒸受压力限制，不能很彻底。
b.气提再生。用一惰性气体进行气提，但气提后尾气中的CO2被气提气所稀释，进一步利用受到限制。气提的效果与