大型低溫甲醇洗裝置的工藝特點(diǎn)與操作控制

建筑與工程IEw china science and Technology Review大型低溫甲醇洗裝置的工藝特點(diǎn)與操作控制孫青寶新能鳳凰能源有限公司生產(chǎn)部山東滕州277500)[摘要]介紹了大連理工大學(xué)的低溫甲醇洗工藝特點(diǎn)、原理,分析了影響吸收的幾個(gè)控制因素,以及生產(chǎn)中的正?？刂坪驼{節方法。[關(guān)鍵詞]低溫甲醇洗溫度壓力濃度噴淋甲醇氣提氮量調節方法中圖分類(lèi)號:TQ02812文獻標識碼:A文章編號:1009-914X(2012)03-0146-01低溫甲醇洗是物理吸收提高操作壓力可使氣相中CO2H2S等酸性氣體當前大型合成氨和甲醇企業(yè)氣體凈化大都采用低溫甲醇洗工藝,低溫甲醇分壓增大增加吸收的推動(dòng)力從而減少吸收設備的尺寸,提高氣體的凈化度洗工藝最早是德國林德公司和魯奇公司共同開(kāi)發(fā)的國產(chǎn)低溫甲醇洗工藝技術(shù)同時(shí)也增加溶液的吸收能力減少溶液的循環(huán)量但是壓力若過(guò)高就會(huì )使受來(lái)自大連理工大學(xué),新能鳳凰滕州)能源有限公司的年產(chǎn)72萬(wàn)噸甲醇項目采壓設備投資增加,使有用氣體組分H2、CO等的溶解損失也增加。具體采用多用大連理工大學(xué)的的低溫甲醇洗工藝,采用兩套吸收系統公用一套再生系統,大壓力主要由原料氣組成所要求的氣體凈化度以及前后工序的壓力等來(lái)決設計處理氣量變換氣量為148472+2Nm3/h本項目以煤為原料,經(jīng)多噴嘴對置定對于我廠(chǎng)的低溫甲醇洗工序其吸收壓力由低壓甲醇合成工序的壓力所決式氣化爐制得原料氣經(jīng)中溫部分變換,低溫甲醇洗脫硫脫碳控制凈化氣中總定,合成工序操作壓力為5,3MPa,所以低溫甲醇洗的操作壓力約為5MPa,硫總硫含量≤0.lppm,CO2含量2.5-3.0%,進(jìn)入甲醇合成得到粗甲醇。氣體2.2溫度對工藝的影響凈化的指標直接影響到甲醇的產(chǎn)量及合成催化劑的壽命,因此做好氣體凈化非酸性氣體在甲醇中的溶解度隨著(zhù)溫度降低而增大,尤其是從-30℃降到常重要60℃以下時(shí)溶解度急劇增加此外,甲醇的蒸汽分壓在常溫下很大,為減少操1低溫甲醇洗工藝特點(diǎn):作中甲醇損失,應采用低溫吸收由于甲醇的熔點(diǎn)低,而且在低溫時(shí)粘度不與固體法和其它液體法脫硫工藝技術(shù)相比低溫甲酵洗工藝具有以下主要在一30℃時(shí)約等于正常水的粘度,甲醇噴淋和流動(dòng)都很好。因此,吸收溫度特點(diǎn)般選為-70℃~-20℃。壓力確定后,吸收溫度與凈化氣的最終要求有關(guān)。用(1)它可以同時(shí)脫除原料氣中的H2S、COS、RSH、CO2、HCN、NH3、甲醇溶液吸收CO2需在低溫下進(jìn)行在低溫甲醇洗工藝流程中,影響吸收操作O以及石蠟烴、芳香烴、粗汽油等組分,且可以同時(shí)脫水使氣體徹底干燥溫度的主要因素有:本系統的原料氣溫度及焓值、氣體的溶解熱、入塔吸收所吸收的有用組分可以在甲醇再生過(guò)程中回收液的溫度、外界環(huán)境的氣候條件等(2)氣體的凈化度很高。凈化氣中總硫含量可脫至0.1ppm以下,CO2可脫3正常生產(chǎn)的操作與控制至10ppm以3.1循環(huán)量的調節(3)吸收的選擇性比較高。HS和CO2可以在不同設備或在同一設備的不加量時(shí)煤氣的增加量應在200Nm3/min之內(在凈化氣導人甲醇合成之前同部位分別吸收,而在不同的設備和不同的條件下分別解吸不做限制),在加負荷之前,應按照與變換氣的流量之比先增加循環(huán)甲醇的流(4)工藝技術(shù)成熟運行成本低。由于低溫時(shí)HS和cO2在甲醇中的溶解量,等循環(huán)甲醇穩定后再增加變換氣的流量在加減負荷過(guò)程中要保持平穩度都很大,所以吸收溶液的循環(huán)量較小特別是當原料氣壓力比較高時(shí)尤為明特別是液位、塔壓差的穩定,保證凈化氣中總硫總硫含量≤0.lppm顯,另外在低溫下H2和CO等在甲醇中的溶解度都較低,甲醇的蒸氣壓也很3.2噴淋甲醇的調節:小,這就使有用氣體和溶劑的損失保持在較低水平噴淋甲醇是防止變換氣中的微量水分帶入低溫甲醇冼系統堵、凍換熱器5)甲醇的熱穩定性和化學(xué)穩定性都較好,且容易獲取。甲醇不會(huì )被有機般噴淋量保持在0.72m3/h,一般不隨負荷的變化而變化但進(jìn)口變換氣溫度硫、氰化物等組分所降解在操作中甲醇不起泡、純甲醇對設備和管道也不腐≥40℃時(shí),可考慮適當增加噴淋甲醇的量蝕因此設備與管道大部分可以用碳鋼或耐低溫的低合金鋼。甲醇的粘度不33Hs增濃量的調節大,在-30℃時(shí),甲醇的粘度與常溫水的粘度相當,因此在低溫下對傳遞過(guò)程根據去硫回收的酸性性的氣體分析進(jìn)行調節當H2S濃度較低時(shí)適當增加有利。此外,甲醇也比較便宜且容易獲得去HS濃綿塔酸性氣流量以提高去硫回收系統的酸性氣H2S含量2工藝原理4凈化氣中CO2含量的調整低溫甲醇洗是一種典型的物理吸收過(guò)程。物理吸收和化學(xué)吸收的根本不當凈化氣中cO3含量過(guò)低或過(guò)高,影響甲醇合成時(shí)可通過(guò)調節甲醇吸同點(diǎn)在于吸收劑與氣體溶質(zhì)分子間的作用力不同物理吸收中,各分子間的作收塔的調節副線(xiàn)或循環(huán)貧甲醇量調整凈化氣中CO2濃度。保證凈化氣中CO2用力為范德華力而化學(xué)吸收中為化學(xué)鍵力這二者的區別構成它們在吸收平含量在25-30%衡曲線(xiàn)、吸收熱效應、溫度對吸收的影響、吸收選擇性以及溶液再生等方面3.5濃度(水含量、甲醇的再生度)的不同。貧甲醇的水含量是正常生產(chǎn)中重要的控制指標,系統控制水含量0.5,較物理吸收中氣液平衡關(guān)系開(kāi)始時(shí)符合享利定律溶液中被吸收組分的含高的水含量不但會(huì )影響甲醇的吸收效果,還會(huì )加大對設備的腐蝕。為了實(shí)現甲量基本上與其在氣相中的分壓成正比。吸收劑的吸收容量隨酸性組分分壓的醇的循環(huán)利用,達到良好的吸收效果,必須很好的實(shí)現甲醇的再生,系統利用甲提高而增加,溶液循環(huán)量與原料氣量及操作條件有關(guān)。操作壓力提高溫度降醇再生的方法有閃蒸、氣提,熱再生,利用甲醇水分離塔控制溶液系統中的水低溶液循環(huán)量減少,在化學(xué)吸收中吸收劑的吸收容量與吸收劑中活性組分的平含量有關(guān)3.6氣提氮量調整低溫甲醇洗中HS、COS和CO2等酸性氣體的吸收吸收后溶液的再生氣提氮量應保持在9000Nm3h左右,硫化氫濃縮塔底產(chǎn)品中二氧化碳的以及H2、CO等溶解度低的有用氣體的解吸曲線(xiàn)其基礎就是各種氣體在甲醇含量應維持在1土0.1%mo%),如果二氧化碳含量超過(guò)1.1%mo%),則說(shuō)明中有不同的溶解度熱再生塔T3004超負荷低溫下,甲醇對酸性氣體的吸收是很有利的。當溫度從20℃降到-40℃時(shí),CO2的溶解度約增加6倍,吸收劑的用量也大約可減少6倍低溫下,例如>如果二氧化碳含量超過(guò)1.1%(mol%),應增大氣提氮量40--50℃時(shí)H2S的溶解度又差不多比CO2大6倍,這樣就有可能選擇性地從如果二氧化碳含量小于0.9%mol%),應減小氣提氮量原料氣中脫除H2S,而在溶液再生時(shí)先解吸回收CO2,低溫下,HS、COS和吉語(yǔ)CO2在甲醇中的溶解度與H2、CO相比,至少要大100倍,與CH相比,約大50整個(gè)低溫甲醇洗裝置運行兩年多,各項工藝指標都能達到設計和生產(chǎn)要倍。因此,如果低溫甲醇洗裝置是按脫除CO2的要求設計的,則所有溶解度和求,采用低溫甲醇作為吸收劑具有凈化氣質(zhì)量好凈化度高物料損耗少,易于Co2相當或溶解度比CO2大的氣體例如COS、H2S、NH2等以及其他硫化吸收和再生等于點(diǎn)特物都一起脫除,而H2、CO、CH4等有用氣體則損失較少中國煤化工當氣體中有CO2時(shí)H在甲醇中的溶解度約比沒(méi)有CO2時(shí)降低10%CNMHG15%。溶液中cO2含量越高H2S在甲醇中溶解度的減少也越顯著(zhù)。當氣體中有H2存在時(shí),CO2在甲醇中的溶解度就會(huì )降低。當甲醇含有水時(shí),CO2的溶解度也會(huì )降低,當甲醇中的水分含量為5%時(shí)CO2在甲醇中的溶解度與無(wú)水甲醇相比約降低12%2.1壓力對工藝的影響:1461科技博覽