低温甲醇洗工艺

低温甲醇洗工艺
全部内容见3楼

[ 本帖最后由 鄂尔多斯 于 2009-3-25 21:44 编辑 ]

请按照版规来一个介绍！

1前言
兖矿国宏公司年产50 万吨甲醇项目低温甲醇洗装置是由德国鲁奇公司承担基础设计,中国五环化学工程公司承担详细设计,设计处理气量为218000Nm3Ph。本项目以高硫煤为原料,经德士古气化制得原料气,经中温部分变换,低温甲醇洗工艺脱硫脱碳,控制出工段的总硫≤0.1ppm ,CO2≤3 % ,净化气经联合压缩机加压至8. 2MPa 进入合成塔得到粗甲醇。气体净化的指标直接影响到甲醇的产量及合成触媒的使用寿命,因此做好气体净化十分重要。
2低温甲醇洗工艺简介
2. 1 工艺原理简介
净化装置的目的是去除变换气中的酸性气体成分。该过程是一种物理过程,用低温甲醇作为洗液(吸收剂) 。在设计温度( - 50 ℃) 时,甲醇对
于CO2 ,H2 S 和COS 具有较高的可溶性。在物理吸收过程中,含有任何成分的液体负载均与成分的分压成比例。吸收中的控制因素是温度、压力和浓度。富甲醇通过用再沸器中产生的蒸气进行闪蒸和汽提再生。富甲醇的闪蒸为该过程提供额外的冷却。闪蒸气通过循环压缩,然后再循环到吸收塔,其损耗量最低。甲醇水分离塔保持甲醇循环中的水平衡。尾气洗涤塔使随尾气的甲醇损耗降低到最大限度。变换气冷却段的氨洗涤塔使变换气中的氨液位保持在甲醇放气量最小的液位。酸性气体通到克劳斯气体装置进行进一步净化。
2. 2 工艺流程简介
装置中低温甲醇在主洗塔中(5. 4MPa) 脱硫脱碳,之后富液进入中压闪蒸塔(1. 6MPa) 闪蒸,闪蒸气通过压缩,然后再循环到主洗塔。闪蒸后
的富液进入再吸收塔,在常压下闪蒸、气提,实现部分再生。然后甲醇富液进入热再生塔利用再沸器中产生的蒸汽进行热再生,完全再生后的贫甲
醇经主循环流量泵加压后进入主洗塔。
3操作要点
3. 1 循环甲醇温度
温度越低,溶解度越大,所以较低的贫甲醇温度是操作的目标(贫甲醇温度为- 50 ℃) 。系统配有一套丙烯制冷系统提供冷量补充,用尾气的闪
蒸(气提) 带来的冷量达到所需要的操作温度。影响循环甲醇温度的主要因素有:
a 丙烯冷冻系统冷量补充
b 气提氮气流量
c 循环甲醇的流量与变换气流量比例
3. 2 甲醇循环量
控制出工段的气体成分指标( ΣS ≤0. 1ppm) ,甲醇循环量是最主要的调节手段。系统配有比例调节系统,使循环量与气量成比例,得到合格的精
制气。
3. 3 压力(主洗塔的操作压力)
由亨利定律知压力越高,吸收效果愈好。净化主洗塔的压力取决于气化来的变换气压力,系统气化采用德士古气化炉造气,进系统的变换气
压力为5. 4MPa ,由于压力较高,吸收效果有很大提高。
3. 4 浓度(水含量、甲醇的再生度)贫甲醇中的水含量是正常生产中的重要控制
指标,系统控制水含量≤1 % ,较高的水含量不但会影响甲醇的吸收效果,还会增大对设备的腐蚀。为了实现甲醇的循环利用,达到良好的吸收效果,必须很好的实现甲醇的再生,系统利用甲醇再生的方法有闪蒸、气提、热再生。利用甲醇水分离塔控制溶液系统中的水平衡。
3. 5 变换气的指标(温度及气体成分)
变换气的指标直接影响着净化循环量的操作,系统由气化工段控制变换气的成分,通过控制炭洗塔的温度来调节HPC 比。系统进工段的变换气成分为H244 %、CO19 %、CO234 %、H2 S1. 3 %。
4 主要控制指标
贫甲醇的温度:控制入主洗塔的贫甲醇温度- 50 ℃控制出主洗塔的净化气中COS + H2S ≤0. 1ppm 　CO2 ≤3 %贫甲醇中的水含量: < 1 %
贫甲醇中的总硫含量: < 100ppm热再生塔回流槽中: NH3 < 5gPl出工段的克劳斯气体H2 S 浓度≥25 %
5 主要保护装置(联锁)
装置还有下列紧急跳闸。
(1) 每台泵将在入口罐低液位时停机。将高压段连接到低压段的液位控制器装有低液位跳闸,以防止气体穿透到低压侧。
(2) 热再生甲醇从低压侧进到高压侧。当泵故障时,变换气可能返回到热再生塔。因此,流量控制阀装有在低流量时关闭阀门的跳闸机构。
(3) 在循环气压缩机进气分离器中装有高液位开关,以防止液体流到循环气压缩机。
6结语
采用低温甲醇作为吸收剂具有净化气质量好,净化度高(H2 S < 0. 1ppm) ,物料损耗少,易于吸收和再生等优点,特别适合于大型化工装置。




酸气脱除工艺在气化合成装置中一直占主导地位，因为该工艺极适合这种特殊条件。这就是低温甲醇洗净化工艺，由林德和鲁奇两家股份公司共同开发。工业化低温甲醇洗净化工艺为氨、甲醇、纯CO或含氧气体净化氢气和合成气，以达到脱除酸性气体之目的。

低温甲醇洗净化工艺是操作温度低于水冰点时利用甲醇作为净化吸收剂的一种物理酸气净化系统。净化合成气总硫(H2S与COS)低于0.1×10-6(体积分数)，根据应用要求，可将CO2物质的量浓度调整到百分之几，或百万分之几(体积分数)。气体去最终合成工艺(氨、甲醇、羰基合成醇、费—托法合成烃类等)之前，无需采取上游COS水解工艺或使气体通过另外的硫防护层。



与其他工艺相比，除了合成气硫浓度极低外，该工艺的主要优点是采用便宜易制取的甲醇作为溶剂，工艺配置极灵活，动力消耗很低。此外，原料气中的硫化合物与CO2在分离、精馏工序中被脱除，在克劳斯硫回收装置中进一步处理，分别作为纯CO2产品。

file:///C:/DOCUME~1/hanhui/LOCALS~1/Temp/ksohtml/wps_clip_image1.png低温甲醇洗是50年代初德国林德公司和鲁奇公司联合开发的一种气体净化工艺。该工艺以冷甲醇为吸收溶剂，利用甲醇在低温下对酸性气体溶解度极大的优良特性，脱除原料气中的酸性气体。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，在工业上有着很好的应用业绩，被广泛应用于国内外合成氨、合成甲醇和其他羰基合成、城市煤气、工业制氢和天然气脱硫等气体净化装置中。在国内以煤、渣油为原料建成的大型合成氨装置中也大都采用这一技术。低温甲醇洗脱硫、脱碳技术特点如下：

(a)溶剂在低温下对CO2、H2S、COS等酸性气体吸收能力极强，溶液循环量小，功耗少。

(b)溶剂不氧化、不降解，有很好的化学和热稳定性。

(c)净化气质量好，净化度高，CO2<20ppm，H2S<0.1ppm。

(d)溶剂不起泡。

(e)具有选择性吸收H2S、COS和CO2的特性，可分开脱除和再生。

(f)溶剂廉价易得，但甲醇有毒，对操作和维修要求严格。

(g)该工艺技术成熟，目前全世界约有87套大中型工业化装置。该工艺需从国外引进。由于操作温度低，设备、管道需低温材料，且有部分设备需国外引进，所以投资较高。

(h)低温甲醇洗溶剂在低温（－50℃）下吸收，含硫酸气采用热再生，回收CO2采用降压解吸，脱碳采用气提再生，热耗很低。

虽然低温甲醇洗工艺投资较高，但与其它脱硫、脱碳工艺相比具有电耗低、蒸汽消耗低，溶剂价格便宜，操作费用低等优点。特别是脱硫的净化度高，对甲醇生产十分有利，本工序采用低温甲醇洗工艺脱除酸性气体。





目前，国外低温甲醇洗工艺国外有林德工艺和鲁奇工艺二种流程，二者在基本原理上没有根本区别，而且技术都很成熟。两家专利在工艺流程设计、设备设计和工程实施上各有特点。国内大连理工大学经过近20 年的研究，也开发成功了低温甲醇洗工艺软件包，并获得了国内两项专利。

    1、林德低温甲醇洗工艺流程

    采用林德的专利设备――高效绕管式换热器，提高换热效率，特别是多股物流的组合换热，节省占地、布置紧凑，能耗较省；但高效绕管式换需要国外设计（可国内制造）。

    原料气进入低温甲醇洗装置后，喷入少量循环甲醇，防止气体结冰，避免系统阻塞。

    在甲醇溶剂循环回路中设置甲醇过滤器，除去FeS、NiS 等固体杂质，防止其在系统中积累而堵塞设备和管道。

    一般采用氮气气提浓缩硫化氢，二氧化碳回收率70%。

    2、鲁奇低温甲醇洗工艺流程

    由于没有中间循环甲醇提供冷量，吸收所需的冷量全部由外部供给；甲醇溶液吸收温度低，甲醇溶液循环量相对较大，相对于林德流程能耗稍高，吸收塔的尺寸也较大。系统冷量全部由外部提供，操作调节相对灵活。

    3、大连理工大学低温甲醇洗工艺流程

    大连理工大学从1983 年开始进行低温甲醇洗的工艺过程研究，在中石化和浙江大学的协助下1999 年该项研究通过了中石化的鉴定，2000 年获得了中石化科技进步三等奖，并且获得了国内两项专利申请。经改进后该技术采用六塔流程，与林德工艺相似，据介绍冷负荷和设备投资比林德工艺低~10%。

    如果楼主要确定新项目低温甲醇洗工艺的话，我建议你选国内技术

[ 本帖最后由 鄂尔多斯 于 2009-3-25 21:43 编辑 ]

楼上说得很好，学习了

感谢啊，最近正好在找些湿法脱碳的资料！

谢谢楼主,我正需要

感谢啊