低溫甲醇洗氣體凈化工藝的比較

第40卷,第4期徽化Vol 40. No 42014年8月ANHU CHEMICAL INDUSTRYAug.2014技術(shù)進(jìn)步低溫甲醇洗氣體凈化工藝的比較穆榮哲1,印在望2(1.東華工程科技股份有限公司,安徽合肥230024;2.安徽省天然氣開(kāi)發(fā)股份有限公司,安徽合肥230011)摘要:介紹了氣體凈化低溫甲醇洗工序的任務(wù)和方法,比較了不同工藝的技術(shù)特點(diǎn)。關(guān)鍵詞:低溫甲醇洗;技術(shù)特點(diǎn);工藝比較doi:10.3969/issn.1008-553X.2014.04018中圖分類(lèi)號TQ5465文獻標識碼文章編號:1008-553X(2014)04-0054-02低溫甲醇洗是20世紀50年代初德國林德公司和凈化原料氣,將原料氣中CO2、HS、COS、CS2、苯、萘、焦魯奇公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)的一種氣體凈化工藝。目前廣泛應用油以及H2O等組分脫除至規定的含量,以滿(mǎn)足下游工序于以煤、渣油等為原料的合成氨、合成甲醇、工業(yè)制氫、的生產(chǎn)要求,同時(shí)回收副產(chǎn)品,比如CO2用于生產(chǎn)純堿、煤制油、煤制天然氣等項目的凈化工藝中。第一個(gè)低溫制造尿素、加工干冰、做輸煤載氣等。甲醇洗裝置由魯奇公司于1954年建在南非 Sasol的合1.2工藝原理成燃料工廠(chǎng),目前世界上有一百多套工業(yè)化裝置。酸性組分分壓高時(shí),物理吸收的能力比化學(xué)吸收能近些年隨著(zhù)國內煤化工產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展,對低溫甲力高,操作壓力提高,循環(huán)量就會(huì )減少;當操作壓力降低醇洗工藝提出各種各樣的使用要求,在很大程度上推動(dòng)時(shí),物理吸收的能力遠高于化學(xué)吸收,物理吸收的再生了低溫甲醇洗工藝技術(shù)的快速發(fā)展能耗就小。低溫甲醇洗可以同時(shí)脫除氣體中的多種雜1低溫甲醇洗工序的任務(wù)和方法質(zhì),氣體凈化度很高,可以選擇性地脫除HS和CO2,并1.1低溫甲醇洗工序的任務(wù)可分別加以回收。與液氮聯(lián)合使用時(shí),節省了冷凍的動(dòng)從上游變換工序來(lái)的變換氣中除H2、N2外,還含有力,且液氮洗分子篩的干燥N2作為低溫甲醇洗再生的34%~44%的CO2和少量的HS與COS等硫化物,另外汽提N2含有CO、CH、Ar以及飽和水等。其中,含氧化合物與含1.3脫硫脫碳方法(圖1)硫化合物是下游合成裝置觸煤的毒物,所以首要任務(wù)是圖1脫硫脫碳方法氣體的主要脫硫方法脫除原料氣中大量CO2的一些常用方法方法分類(lèi)方法名稱(chēng)方法分類(lèi)方法名稱(chēng)氧化鋅法、氫氧化鐵法、錳礦脫硫法、鈷Catacarb法(催化熱堿法)鉬催化加氫法、分子篩法等Benfield法(改良熱堿法)化學(xué)吸收法MEA法(一乙醇胺法)物理吸收法碳酸丙烯酯法低溫甲醇洗法聚乙二醇氨水洗滌法二甲醚法、磷酸三丁酯法等Ⅴ法(改良砷堿法)等濕法氧化法(氨水液相催化法、栲膠法、EDTA碳酸丙烯酯法化學(xué)法法、砷堿法等)、化學(xué)吸收法(如氨水、燒物理吸收法低溫甲醇洗法中國煤化工法醚法等CNMHG物理化學(xué)法環(huán)丁砜+二乙醇膠法、碳酸丙烯酯+甘物理化學(xué)收收法聚乙二醇二甲醚法(sed)胺法( Sulfinol)字醇胺或二異丙醇胺等收稿日期:2014-03-21作者簡(jiǎn)介:穆榮哲(1980-),男,畢業(yè)于鄭州大學(xué),工程師,從事化工工藝設計工作,0551-63692286,13637062757, murongzhe@ chinae穆榮哲,等:低溫甲醇洗氣體凈化工藝的比較2不同工藝技術(shù)特點(diǎn)和發(fā)展狀況新豐泰克是剛成立不久的一家公司,人員由前寰目前,低溫甲醇洗工藝主要有林德流程、魯奇流程、球工程公司部分低溫甲醇洗硏究人員和國內合成氨、甲大連理工流程、寰球/新豐泰克流程、上海國際化建流醇廠(chǎng)技術(shù)人員組成。其工藝與寰球公司低溫甲醇洗工藝程、賽鼎甲醇洗流程,特點(diǎn)分述如下沒(méi)有太大差別。林德¨一步法”低溫甲醇洗工藝:原料氣通過(guò)原料氣上海國際化建的低溫甲醇洗工藝是在魯奇公司上冷卻器一步預冷到位,預冷流程簡(jiǎn)單;多采用高效繞管世紀80年代的低溫甲醇洗工藝基礎上發(fā)展起來(lái)的。由式換熱器,提高了換熱效率,特別是多股物流的組合換于在國內外基本沒(méi)有什么運行業(yè)績(jì),所以該技術(shù)發(fā)展很熱,使整體流程相對簡(jiǎn)單;在甲醇溶劑循環(huán)回路中設置慢,與目前流行的工藝技術(shù)相比沒(méi)有什么優(yōu)勢。甲醇過(guò)濾器,除去FeS、NiS及羰基化合物等固體雜質(zhì)賽鼎低溫甲醇洗工藝也是在消化、吸收魯奇公司上有效防止其在系統中積累而堵塞設備和管道。新改進(jìn)的世紀80年代的低溫甲醇洗工藝的基礎上發(fā)展起來(lái)的,流程中增加半貧液流程,能耗較以前降低。所需塔內件主要用在賽鼎工程公司設計的同魯奇爐氣化相配套的均已國產(chǎn)化,除貧甲醇泵國內廠(chǎng)家生產(chǎn)的質(zhì)量不如進(jìn)口低溫甲醇洗裝置上。外,繞管式換熱器等關(guān)鍵設備國內已有多個(gè)廠(chǎng)家具備制3結論造能力。(1)就設備投資而言,由于林德和魯奇公司在工程魯奇低溫甲醇洗工藝:在吸收塔下部設置了一段預計算方面有豐富的經(jīng)驗,對設備的計算精度較髙,所以洗段,用低溫甲醇將變換氣中的HCN洗滌、脫除,避免設備投資較低。大連理工大學(xué)和寰球等公司由于計算方HCN進(jìn)入工藝主流程;與林德流程相比,繞管換熱器數面的差異,往往設備設計裕量較大,導致設備投資較高。量較少,絕大部分換熱器使用管殼式,設備投資略低一但經(jīng)過(guò)近些年國內煤化工行業(yè)的高速發(fā)展,國內公司特些,換熱器易于清洗;富甲醇在中壓閃蒸塔內分級閃蒸,別是大連理工大學(xué)在工程計算方面有了很大提髙,設備閃蒸出的氣體和液體分別處理,流程相對復雜,但可調尺寸與林德和魯奇公司的設備計算的差異在逐漸減小,性較好,冷量分配更加細化。目前魯奇低溫甲醇洗工藝設備投資差異也逐漸減又有改進(jìn),如在原料氣進(jìn)入甲醇洗裝置后分兩級預冷(2)在軟件包費用方面,林德、魯奇公司與國內軟件分級除水,降低了甲醇脫水塔的負荷;并調整了中壓閃包的費用差距相差較大(8-10倍)。但軟件包費用占整個(gè)蒸塔、再吸收塔和HS濃縮塔的操作條件,再生時(shí)分多裝置的投資比例較小,所以這個(gè)差異總的說(shuō)來(lái)影響不大。級閃蒸,進(jìn)一步優(yōu)化流程,降低了冷量和蒸汽消耗(3)在軟件包提供速度和工藝包質(zhì)量方面國內和大連理工大學(xué)從1983年開(kāi)始就從事低溫甲醇洗裝國外公司的差異非常大。林德和魯奇公司一般會(huì )在合同置模擬分析優(yōu)化硏究工作,進(jìn)行低溫甲醇洗工藝設計國生效后5~6個(gè)月提供審査版工藝包,加上審査和修改的產(chǎn)化與新工藝的開(kāi)發(fā)研究,并于1993年開(kāi)發(fā)了“低溫甲時(shí)間,提供最終軟件包一般需要7~8個(gè)月。這期間如果醇洗裝置模擬系統”,以后又對此軟件不斷完善,形成了有參數修改或方案調整,則工藝包提供時(shí)間要重新商談RⅣs95版”和“RPS’%6版”。軟件中關(guān)鍵的氣液平衡調整。但提供的工藝包內容詳盡,質(zhì)量很高。國內公司數據由浙江大學(xué)提供,通過(guò)回歸求得二元交互作用參般會(huì )在合同生效后2~3個(gè)星期提供審查版工藝包,一個(gè)數。大連理工大學(xué)對林德和魯奇低溫甲醇洗工藝進(jìn)行了半月左右提供最終軟件包,雖然速度快,但工藝包質(zhì)量深入研究,在改進(jìn)過(guò)程中形成了三項專(zhuān)利技術(shù)。和服務(wù)與國外公司相比還存在一定差距。寰球工程公司低溫甲醇洗工藝是該公司在上世紀參考文獻0年代通過(guò)對林德合成氨低溫甲醇洗工藝的研究和消凹汪家銘.低溫甲醇洗凈化工藝技術(shù)進(jìn)展及應用概況卩化學(xué)工化,結合現場(chǎng)實(shí)際操作過(guò)程中出現的問(wèn)題和解決方案業(yè),2008,35(4:13-15形成了自己的專(zhuān)利技術(shù)。其工藝與林德上世紀末合成氨12]尹愛(ài)存兩種低溫甲醇洗工藝比較化肥工業(yè),201,386的流程類(lèi)似,技術(shù)發(fā)展速度較慢。15-18.口Comparison of Rectisol Process inDuwifinntianMU Rong-zhe. yin zai中國煤化工(1. East China Engineering Science and TechnologyCNMHGAbstract: The task and method of the Rectisol wash in the gas purification. 30011, China)2. Anhui Natural Gas Development Limitedares introduced. and thecharacteristic and comparison of different Rectisol process was describedKey words: Rectisol; technical characteristic; process comparison