生产管理--合成氨脱碳工艺 精品
合成氨装置脱碳过程工艺分析(摘要)
气 质量 满 足二类 天然 气 指 标 要求 。与 ＭＤＥ 溶剂 Ａ
相 比， Ｓ溶 剂 具 有 同 等 的 Ｈ Ｓ脱 除效 果 和 明 显 ＵＤ
更 高 的脱 除 Ｃ ＯＳ等有机 硫化 物 的性 能 。 关 键词 ： 焦化 干气 高 酸 性 石油 天 然 气 ＵＤ Ｓ
拟试 算 。
本文 首先 对川东 北普 光高 含硫天 然气 情况 进行 简 单介绍 ， 并对 天然 气 脱 硫 脱碳 技 术 发 展进 行 了展 望， 也简 单介 绍 了主要 的脱 硫脱 碳方 法 ； 过对 专利 通 技 术 比较 ， 最终 确定 适 合 川 东北 普 光 天 然气 脱 硫 脱 碳 的方法 ， 对脱硫 溶剂进 行 了净化性 能验 证 ； 并 根据 川 东北普 光气 田净化 厂原 料气 的气 质条件 和基 本操 作 条件 ， 利用 ＨＹ ＹＳ对普 光 净 化 厂 脱硫 脱 碳 流程 Ｓ 进 行模 拟 ， 别对利 用 级 间冷却 技 术 工 况 和未 利用 分 级 间冷 却工 进行模 拟 分 析 比较 ， 出级 间 冷却 技术 得 的优点 ； 通过 模拟结 果对 要设 备进行 计算 和设计 ； 通 过 吸 收塔塔 体关键 参数对 脱硫 脱碳效 果 的影 响以及
・
２ ・ ８
气 体 净化
２１ ０ ２年 第 ｌ 卷 第 ２ ２ 期
处 理和储 运过 程 中会 造 成设 备 和 管 道腐 蚀 ， 且 用 而 作燃 料时会 污染 环境 ， 危害 用户健 康 ； 天然气 中 Ｃ ） （ 含量 过高会 降低 热值 。因此 当天然气 中酸性 组分 含
Ｕ Ｓ溶 剂吸 收 脱除 焦 化干 气和 Ｄ 天 然 气 中有 机 硫效 果研 究
溶 剂
本文 首先 分析 了华 昌脱 碳 工艺在 一个 月 内的实 际生 产数 据 ， 脱碳 工艺进 行 了总体 的评 价 ， 对 出 对 针
合成氨装置脱碳过程工艺分析
ｐ州ｆｉｃａｔｊｏｎ
ｅ衢ｃｉｅｎｃｙ，
ｈ砂ａｂｓｏ巾ｔｉｏｎａｂｉｌｉ劬ｌｏｗ
ｅｎｅｌｌ科ｃｏｍｓｕｍｐｔｉｏｎ锄ｄ
ｓｏｌｕｔｉｏｎ
ｌｏｓｉｎｇ，ｈ勘ｐｕｒ时Ｃ０２，ｎｌｅｒｅｆｏｒｅ，
Ｃ０２劬ｍ
ｓｈｍ ｇ笛ａｒｅ
ＭＤＥＡ ｐｒｏｃｅｓｓ ｈａｓ ｂｅｃｏｍｅ ｔｈｅ ｃｏｍｍｏｎｌｙ ａｄｏｐｔｅｄ ｄｅｃａ内ｎａｔｉｏｎ ｐｍｃｅｓｓ ｆ．ｏｒ Ｃ０２ ｒｅｍｏｖａｌ． ＭｏｒｅｏＶｅｒ，ｎｌｅ ａｃｔｉＶａｔｉｏｎ ｍｅｃｈａＩｌｉｓｍ如ｄ ｒｅａｃｔｉ∞ｍｅｃｈ锄ｉｓｍ ｏｆ ｒｅｍｏｖｅ
表ｌ—ｌ各种气体在甲醇中的溶解热
Ｔａｂｌｅ １－１ Ｓ０１ｕｔｉｏｎ ｈｅａｔ ｏｆ ｄｉｆｒｅｒｅｎｔ ｇａｓｅｓ ｉｎ ｍｅｔｈａｎ０１
各种杂质气体在低温甲醇中的溶解度不同，因此原料气中的一部分轻质油蒸 汽和一部分水汽首先溶解在甲醇中，其次是Ｈ２Ｓ，ＣＯＳ和一部分ＣＳ２，最后是 Ｃ０２的最终脱除。一般工业上采用三段分次洗涤的工艺流程，依次是预洗，主洗
天津大学 硕士学位论文 合成氨装置脱碳过程工艺分析 姓名：张咏 申请学位级别：硕士 专业：工业催化 指导教师：王日杰 201006
摘要
本文综述了合成氨用合成气的净化技术，其中ＭＤＥＡ脱碳工艺具有净化度
高、吸收能力强、能耗小、溶液损失少和可回收高纯度Ｃ０２等优点，成为合成 氨工厂中普遍采用的脱碳工艺。本文还论述了ＭＤＥＡ法脱除变换气过程中Ｃ０２ 的活化机理和反应机理，为分析和诊断华昌的脱碳工艺奠定了理论基础。 本文首先分析了华昌脱碳工艺在一个月内的实际生产数据，对脱碳工艺进行 了总体的评价，针对出现的数据波动及异常情况进行了诊断，找出了问题产生的
物直接脱除或者转化后再脱除的脱硫方法。
合成氨脱碳系统的优化及稳定(NHD脱炭)
合成氨脱碳系统的优化及稳定（NHD脱炭）摘要：合成氨脱碳系统中NHD脱硫、脱碳技术具有能耗低、净化度高、设备和流程简单等特点，已在舍成氨、甲醇和醋酸生产企业的脱硫、脱碳中得到了成功应用，并取得了丰富的实践经验。
近年来，又全力开发NHD技术在焦炉气脱硫中的应用，并取得了突破性的成果。
为实现焦炉气制甲醇技术的工业化提供了有效的脱硫工艺。
关键词：NHD脱硫脱碳优化稳定一、合成氨脱碳系统中NHD溶剂性质、吸收机理及工艺特点1.物理性质NHD（脱碳）溶剂的主要成分是聚乙二醇二甲醚的同系物，分子式为CH3一O一(C2HO) CH ，式中凡=2—8，为浅黄色液体。
在25cI：时，其密度为l027kg ／m ，蒸气压为0．093Pa，冰点为一2一29cI：，闪点为l5l℃，燃点为157cI：。
2.工艺原理NHD（脱碳）溶剂吸收H：S、COS、CO：的过程具有典型的物理吸收特征，在H：S、COS、CO：一NHD溶剂系统，当上述气体分压低于lMPa时，气相压力与液相浓度基本符合亨利定律。
HS、COS、CO在NHD溶剂中的溶解度随压力升高、温度降低而增大，因此宜在高压、低温下进行}{2S、COS、CO 的吸收过程；当系统压力降低、温度升高时，溶液中溶解的气体得以释放，实现溶液的再生过程。
3.工艺特点3.1净化度高正常操作工况下，在l台吸收塔内可将H S和COS脱除至l×10～，CO：脱除至0．1％以下。
3.2能选择性吸收H：S和有机硫。
3.3吸收H：S、有机硫、CO：等气体的能力强。
3.4溶剂蒸气压低，挥发损失少。
流程中不设置洗涤回收溶液的装置，企业实际吨氨溶剂消耗一般为0．2kg。
3.5溶剂无腐蚀性实践经验表明，即使溶剂含水量达10％、累积含硫量达300mg/L，也未发现设备有明显腐蚀，工艺装置基本采用碳钢材料，投资少，维护和维修费用低。
二、合成氨NHD（脱碳）技术的优化与稳定1.合成氨NHD（脱碳）溶液工艺条件的优化NHD溶液的脱碳能力、脱碳指标与很多工艺条件有关，在压力基本不变的前提下，影响因素还有温度、溶液循环量和溶液含水量。
合成氨车间工艺及安全管理
CO+3H2=CH4+H2O+Q CO2+4H2=CH4+2H2O+Q 氨合成反应
3H2+N2=2NH3+Q
精选2021版课件
7
脱硫剂、催化剂及吸附剂
脱硫剂:脱除燃料、原料或其他物料中的游 离硫或硫化合物的药剂
催化剂：能提高化学反应速率，而本身结 构不发生永久性改变的物质。
吸附剂：能有效地从气体或液体中吸附其 中某些成分的固体物质。
N2
3—5%
O2
0.4—0.8%
焦炉煤气爆炸极限为5％—30％，由于其爆炸下限低，并
且爆炸极限范围大，所以在空气中混有焦炉煤气，很容易
形成爆炸性混合气体，遇火源易发生爆炸。
精选2021版课件
18
氢气
氢气是一种无色、无嗅、无毒、易燃易爆
的气体，和氟、氯、氧、一氧化碳以及空 气混合均有爆炸的危险，其中，氢与氟的 混合物在低温和黑暗环境就能发生自发性 爆炸，与氯的混合比为1:1时，在光照下也 可爆炸。氢由于无色无味，燃烧时火焰是 透明的，因此其存在不易被感官发现。氢 虽无毒，在生理上对人体是惰性的，但若 空气中氢含量增高，将引起缺氧性窒息。 与空气混合能形成爆炸性混合物，遇热或 明火即会发生爆炸。 爆炸极限4-74%
精选2021版课件
21
氨气
无色有刺激性恶臭的气味，易溶于水。（爆炸极限 16.1-25%）氨对接触的皮肤组织都有腐蚀和刺激作用， 短期内吸入大量氨气后可出现流泪、咽痛、声音嘶哑、咳 嗽、痰带血丝、胸闷、呼吸困难，可伴有头晕、头痛、恶 心、呕吐、乏力等，严重者可发生肺水肿，同时可能发生 呼吸道刺激症状。若吸入的氨气过多，导致血液中氨浓度 过高，就会通过三叉神经末梢的反射作用而引起心脏的停 搏和呼吸停止，危及生命。
产5万吨合成氨脱碳工段工艺设计
❖合成氨装置脱碳工艺可分为 3 大类: 物 理吸收法, 化学吸收法, 物理化学吸收法。 NHD 脱碳技术是一种新型的低能耗净 化工艺。NHD 溶剂的主要成分为聚乙 二醇二甲醚的混合物, 属于物理吸收溶 剂。NHD 溶剂不仅对 H2S 、CO2 、 COS 等酸性气体有较强的吸收能力, 而 且能选择性地脱除合成气中 H2S。
NHD脱碳优点：吸收气体能力强、净化度 高，溶剂的化学稳定性和热稳定性好， NHD溶液无毒、挥发少、对环境无污染及 溶剂无腐蚀性, 吸收能力强。
主要任务
对该工段各个设备物料、热料衡算 绘制设备装配图、带控制点流程图、车间平
面布置图、配管图 生产过程中常见事故分析及处理措施
课题预期目标
[4]曲平，俞裕国.合成氨装置脱碳工艺发展与评述.大化肥， 1997，2（20）,97—100.
[5]张子锋.合成氨生产技术.第2版.北京：化学工业出版社， 2011.
[6]中国石化集团上海工程有限公司等编．化工工艺设计手 册．第四版上下册．北京：化学工业出版社，2009.
❖ 我国氮肥工业不断发展以跃居世界第一位。现 已掌握了多种合成氨、尿素的技术。形成了特有 的煤、石油、天然气原料并存的生产规模。但与 外国相比仍存在一些严重问题，集中表现为装置 规模小、生产能力不足，使整体竞争能力差。
合成氨技术未来的发展趋势
❖ 大型化、 集成化、 自动化
❖ 以“油改气”和“油改煤”为核心的原料结 构调整
❖ 在化学工业中，合成 氨工业已成为重要的 支柱产业。据统计， 每年合成氨产量达一 亿吨以上，其中约 80%用于生产化肥， 20%用于生产其他化 工产品的原料。因此， 对于合成氨的研究与 设计有着巨大的经济 效益与社会效益。
国内外研究现状
(完整版)年产30万吨合成氨原料气脱碳工段工艺设计毕业论文
本科毕业设计年产30万吨合成氨原料气脱碳工段工艺设计Decarbonization Process design on synthetic ammonia目录摘要 ............................................................................................................................................................ Abstract ........................................................................................................................ 错误！未定义书引言 ............................................................................................................................................................第一章总论 ....................................................................................................................................1.1 概述..........................................................................................................................1.1.1 氨的性质...................................................................................................................1.1.2 氨的用途及在化工生产中的地位 ..........................................................................1.2 合成氨的发展历史......................................................................................................1.2.1 氨气的发现...............................................................................................................1.2.2 合成氨的发现及其发展 ..........................................................................................1.2.3 世界合成氨工业发展 ..............................................................................................1.3 文献综述......................................................................................................................1.3.1合成氨脱碳................................................................................................................1.3.2合成氨脱碳的方法概述 ...........................................................................................1.4 设计的依据..................................................................................................................第二章流程方案的确定 ...............................................................................................................2.1各脱碳方法对比...........................................................................................................2.1.1化学吸收法................................................................................................................2.1.2物理吸收法................................................................................................................2.1.3物理化学吸收法........................................................................................................2.2碳酸丙烯酯（PC）法脱碳工艺基本原理 .................................................................2.2.1 PC法脱碳技术国内外现状 .....................................................................................2.2.2发展过程....................................................................................................................2.2.3技术经济....................................................................................................................第三章生产流程的简述 ...............................................................................................................3.1 气体流程......................................................................................................................3.1.1 原料气流程...............................................................................................................3.1.2 解吸气体回收流程...................................................................................................3.2液体流程.......................................................................................................................3.2.1 碳酸丙烯酯脱碳流程简述 ......................................................................................3.2.2 稀液流程循环...........................................................................................................3.3存在的问题及解决的办法 ..........................................................................................3.3.1综合分析PC法脱碳存在的主要问题有 ................................................................3.3.2解决办法....................................................................................................................第四章物料衡算和热量衡算 ....................................................................................................4.1工艺参数及指标...........................................................................................................4.1.1计算依据CO2在PC中的溶解度关系 ...................................................................4.1.2 PC的密度与温度的关系 .........................................................................................4.1.3 PC的蒸汽压 .............................................................................................................4.1.4 PC的黏度 .................................................................................................................4.2物料衡算.......................................................................................................................4.2.1各组分在PC中的溶解量 ........................................................................................4.2.2溶剂夹带量................................................................................................................4.2.3溶液带出的气量........................................................................................................4.2.4出脱碳塔净化气量....................................................................................................4.2.6 入塔液中CO2夹带量..............................................................................................4.2.7 带出气体的质量流量 ..............................................................................................4.2.8 验算吸收液中净化气中CO2的含量 .....................................................................4.2.9出塔气的组成............................................................................................................4.3热量衡算.......................................................................................................................第五章吸收塔的结构设计..........................................................................................................5.1确定吸收塔塔径及相关参数 ......................................................................................5.1.1基础数据....................................................................................................................5.1.2求取塔径....................................................................................................................5.1.3核算数据....................................................................................................................5.1.4填料层高度的计算....................................................................................................5.1.5 气相总传质单元高度 ..............................................................................................5.1.6塔附属高度................................................................................................................第六章塔零部件和辅助设备的设计与选取.....................................................................6.1 吸收塔零部件的选取..................................................................................................6.1.1筒体、封头等部件的尺寸选取 ...............................................................................6.1.2防涡流挡板的选取....................................................................................................6.1.3液体初始分布器........................................................................................................6.1.4 液体再分布器...........................................................................................................6.1.5 填料支撑装置...........................................................................................................6.1.6接管管径的确定........................................................................................................6.2 解吸塔的选取..............................................................................................................6.3贮槽的选择...................................................................................................................结论..........................................................................................................................................................致谢.......................................................................................................................... 错误！未定义书参考文献 ...............................................................................................................................................年产30万吨合成氨原料气脱碳工段工艺设计摘要：本设计为年产30万吨合成氨原料气脱碳工段工艺设计，是由指导老师指定的产量和生产规模，结合生产实习中收集的各类生产技术指标以及参考文献所提供的数据为依据而设计的。
年产30万吨合成氨脱碳工段工艺设计
合成氨脱碳工段工艺设计的目标是实现年产量为30万吨的合成氨的脱碳处理。
脱碳是通过去除氨气中的二氧化碳来净化合成氨的过程。
以下是关于合成氨脱碳工段工艺设计的详细说明。
1.工艺概述：合成氨脱碳工段的主要目标是将合成氨中的二氧化碳浓度降低到规定水平以下，以满足产品质量要求。
脱碳过程采用吸收法，通过将合成氨与吸收剂接触来去除二氧化碳。
脱碳过程是在一套多级吸收装置中进行的。
2.设备选择：在设计合成氨脱碳工段时，需选择合适的吸收装置和相应的吸收剂。
常见的吸收装置包括板式吸收器、填料吸收塔或喷雾吸收器。
在选择吸收剂时，应考虑其吸收效率和再利用性。
3.工艺流程：合成氨脱碳工段的主要流程包括氨气进料、吸收装置、二氧化碳排出以及废气处理。
具体流程如下：-氨气进料：合成氨从合成氨工段进入脱碳工段，浓度约为60-80%。
-吸收装置：合成氨与吸收剂接触，吸收剂可以是各种吸收液，如碱性溶液。
吸收装置分为多个级别，通过多级吸收可以提高脱碳效率。
-二氧化碳排出：将富二氧化碳的吸收液与空气进行反应，将二氧化碳释放出来。
常见的方法是通过加热、压缩或换热来实现。
-废气处理：二氧化碳排出后的废气需要进行处理，通常采用气体净化设备来去除废气中的污染物。
4.工艺参数：合成氨脱碳工段的工艺参数包括吸收剂浓度、吸收剂流量、吸收剂-氨气接触时间和温度等。
这些参数的选择会影响脱碳效率和能耗。
-吸收剂浓度：一般选择适当浓度的吸收液，以实现高效的气液接触。
-吸收剂流量：流量的选择需要考虑吸收装置的吸收能力和分离效果。
-吸收剂-氨气接触时间：合理的接触时间可以提高脱碳效果。
-温度：适当的温度可以促进脱碳反应的进行。
5.安全措施：在合成氨脱碳工艺设计过程中，需考虑操作安全及环境保护。
其中包括废气处理设备的选择和设计，以及设备的安全运行控制系统。
综上所述，合成氨脱碳工段工艺设计应包括吸收装置和吸收剂的选择，合理的工艺流程和参数设定，以及必要的安全措施。
只有通过完善的工艺设计和操作管理，才能实现30万吨合成氨的脱碳处理。
(工艺技术)合成氨脱碳工艺
合成氨脱碳工艺简介合成氨生产工艺简述合成氨是一个传统的化学工业，诞生于二十世纪初。
就世界范围来说，氨是最基本的化工产品之一，其主要用于制造硝酸和化学肥料等。
合成氨的生产过程一般包括三个主要步骤: （l）造气，即制造含有氢和氮的合成氨原料气，也称合成气；（2）净化，对合成气进行净化处理，以除去其中氢和氮之外的杂质；（3）压缩和合成，将净化后的氢、氮混合气体压缩到高压，并在催化剂和高温条件下反应合成为氨。
其生产工艺流程包括：脱硫、转化、变换、脱碳、甲烷化、氨的合成、吸收制冷及输人氨库和氨吸收八个工序[1]。
在合成氨生产过程中，脱除CO2是一个比较重要的工序之一，其能耗约占氨厂总能耗的10%左右。
因此，脱除CO2，工艺的能耗高低，对氨厂总能耗的影响很大，国外一些较为先进的合成氨工艺流程，均选用了低能耗脱碳工艺。
我国合成氨工艺能耗较高，脱碳工艺技术也显得比较落后，因此，结合具体情况，推广应用低能耗的脱除CO2工艺，非常有必要。
1.1.4脱碳单元在合成氨工业中的作用在最终产品为尿素的合成氨中，脱碳单元处于承前启后的关键位置，其作用既是净化合成气，又是回收高纯度的尿素原料CO2。
以沪天化1000t/d合成氨装置脱碳单元为例，其需要将低变出口的CO2含量经吸收后降到0.1%以下，以避免甲烷化系统超温并产生增加能耗的的合成惰气，同时将吸收的CO2再生为99%纯度的产品CO2。
在此过程中吸收塔压降还应维持在合理范围内以降低合成气压缩机的功耗。
系统的扩能改造工程中，脱碳单元将为系统瓶颈，脱碳运行的好坏，直接关系到整个装置的安全稳定与否。
脱碳系统的能力将影响合成氨装置的能力，必须同步进行扩能改造。
但是不论用什么原料及方法造气，经变换后的合成气中都含有大量的CO2，原料中烃的分子量越大，合成气中CO2就越多。
用天然气（甲烷)为原料的烃类蒸汽转化法所得的CO2量较少，合成气中CO2浓度在15-20%，每吨氨副产CO2约1.0-1.6吨。
合成氨脱碳工艺设计与优化
合成氨脱碳工艺设计与优化
首先，合成氨脱碳工艺需要选择适合的反应原料。
常见的反应原料包
括氨、二氧化碳和水。
氨和二氧化碳是脱碳反应的主要原料，水可以作为
反应介质和反应控制剂，在反应中起到稀释和调节反应条件的作用。
在选
择反应原料时，需要考虑原料的纯度、成本和可获得性等因素，以确保反
应的可行性和经济性。
其次，针对合成氨脱碳工艺，可以选择不同的脱碳方法。
常见的脱碳
方法包括吸收剂法和膜分离法。
吸收剂法是指通过将氨和二氧化碳吸收剂
接触，使二氧化碳从氨中分离出来。
常用的吸收剂包括酸性氧化铁、氨水等。
膜分离法是指通过选择性透过膜的方法，将二氧化碳从氨中分离出来。
常用的膜分离方法包括渗透式膜分离和压力驱动式膜分离。
选择适合的脱
碳方法可以提高脱碳效率和产品质量。
最后，合成氨脱碳工艺的优化需要控制好反应条件。
反应条件包括反
应温度、压力和反应时间等。
反应温度和压力的选取需要考虑反应速率和
产物纯度等因素。
反应时间的选择需要在保证产物质量的同时，尽量降低
生产成本。
此外，还需要对反应系统进行优化，如反应器的设计和运行参
数的控制等。
综上所述，合成氨脱碳工艺的设计与优化是一个复杂的过程，需要综
合考虑多个因素。
通过选择合适的反应原料、脱碳方法和反应条件，可以
实现高效的脱碳过程，提高合成氨的质量和产量。
同时，还可以减少对环
境的影响，提高生产的可持续性。
合成氨脱碳工艺
合成氨脱碳工艺简介合成氨生产工艺简述合成氨是一个传统的化学工业，诞生于二十世纪初。
就世界范围来说，氨是最基本的化工产品之一，其主要用于制造硝酸和化学肥料等。
合成氨的生产过程一般包括三个主要步骤: （l）造气，即制造含有氢和氮的合成氨原料气，也称合成气；（2）净化，对合成气进行净化处理，以除去其中氢和氮之外的杂质；（3）压缩和合成，将净化后的氢、氮混合气体压缩到高压，并在催化剂和高温条件下反应合成为氨。
其生产工艺流程包括：脱硫、转化、变换、脱碳、甲烷化、氨的合成、吸收制冷及输人氨库和氨吸收八个工序[1]。
在合成氨生产过程中，脱除CO2是一个比较重要的工序之一，其能耗约占氨厂总能耗的10%左右。
因此，脱除CO2，工艺的能耗高低，对氨厂总能耗的影响很大，国外一些较为先进的合成氨工艺流程，均选用了低能耗脱碳工艺。
我国合成氨工艺能耗较高，脱碳工艺技术也显得比较落后，因此，结合具体情况，推广应用低能耗的脱除CO2工艺，非常有必要。
1.1.4脱碳单元在合成氨工业中的作用在最终产品为尿素的合成氨中，脱碳单元处于承前启后的关键位置，其作用既是净化合成气，又是回收高纯度的尿素原料CO2。
以沪天化1000t/d合成氨装置脱碳单元为例，其需要将低变出口的CO2含量经吸收后降到0.1%以下，以避免甲烷化系统超温并产生增加能耗的的合成惰气，同时将吸收的CO2再生为99%纯度的产品CO2。
在此过程中吸收塔压降还应维持在合理范围内以降低合成气压缩机的功耗。
系统的扩能改造工程中，脱碳单元将为系统瓶颈，脱碳运行的好坏，直接关系到整个装置的安全稳定与否。
脱碳系统的能力将影响合成氨装置的能力，必须同步进行扩能改造。
但是不论用什么原料及方法造气，经变换后的合成气中都含有大量的CO2，原料中烃的分子量越大，合成气中CO2就越多。
用天然气（甲烷)为原料的烃类蒸汽转化法所得的CO2量较少，合成气中CO2浓度在15-20%，每吨氨副产CO2约1.0-1.6吨。
合成氨脱碳工艺设计与优化
合成氨脱碳工艺设计与优化合成氨脱碳工艺设计与优化是一个重要的环境保护问题，也是化工领域中的一个关键技术问题。
由于合成氨的生产过程中会产生大量的二氧化碳（CO2）排放，对应的排放量达到相当高的水平。
因此，合成氨脱碳工艺的设计与优化意义重大，旨在降低二氧化碳排放量，减少对环境的影响。
首先，合成氨脱碳工艺设计与优化需要考虑的一个重要因素是能源消耗。
在合成氨生产过程中，使用的主要能源是天然气。
因此，在设计和优化工艺时，应考虑如何尽量降低能源消耗，以减少对天然气的需求。
这可以通过改进反应器的热力学条件、优化操作参数、提高反应器的热效率等方法来实现。
其次，工艺设计与优化还需要考虑合成氨脱碳过程中产生的废水和废气处理问题。
合成氨生产过程中，会产生大量含有氨、硫化氢、二氧化硫等有害物质的废水和废气。
这些废物对环境和人体健康都有一定的危害。
因此，在工艺设计阶段就需要考虑如何有效地处理和净化这些废物，以达到排放标准。
另外，合成氨脱碳工艺设计与优化还需要考虑效益和经济性的问题。
合成氨的生产是一个复杂的工艺过程，涉及到多个反应器和装置。
在设计和优化过程中，需要综合考虑技术、经济、安全等多个因素，以实现产能的提高和成本的降低。
对于合成氨脱碳工艺的优化，可以采用多种方法进行。
例如，可以通过改进反应器的催化剂，提高其活性和选择性；采用新型的催化剂和吸附剂，提高脱碳效率；优化反应器的操作条件和工艺参数，提高工艺的稳定性和效率；引入新的技术和装置，提高生产的能力和灵活性。
总之，合成氨脱碳工艺设计与优化是一个复杂而重要的工作，需要综合考虑技术、环境、经济等多个因素。
通过科学合理地设计和优化工艺，可以在保证产能和质量的同时，降低能源消耗、减少废物排放，实现可持续的合成氨生产。
年产18万吨合成氨脱碳工段工艺设计
合成氨脱碳工段是合成氨生产过程中的一个重要环节，主要目的是将合成氨中的CO2去除，以提高合成氨的纯度和质量。
本文将对年产18万吨合成氨脱碳工段的工艺设计进行详细介绍。
1.工艺流程（1）吸收：将合成氨气体通过吸收剂床，与富CO2溶液进行接触，使合成氨中的CO2被吸收到溶液中。
在吸收过程中，需控制吸收剂的流量、压力和温度，以实现高效的CO2吸收。
（2）解吸：将富CO2溶液通过解吸剂床，与低压蒸汽接触，使溶液中的CO2从液体转为气体，同时生成富CO2气体。
解吸过程中需要控制解吸剂的流量、压力和温度，以实现高效的CO2解吸。
（3）净化：将富CO2气体通过一系列的净化装置，如冷凝器、吸附器等，对气体中的杂质进行去除。
净化过程主要包括冷凝、吸附和再生步骤，以确保气体质量的稳定性和CO2的纯度。
（4）再生：将去除杂质后的富CO2溶液进行加热，使其中的CO2从溶液中析出，以得到纯净的CO2、再生过程中需控制溶液的温度和压力，以实现高效的CO2再生。
2.关键技术和设备（1）吸收塔：吸收塔是将合成氨与吸收剂进行接触的装置，主要由塔体和填料组成。
合适的填料能够增加接触面积，提高CO2的吸收效率。
吸收塔还需配置进料系统、排料系统和循环液系统等。
（2）解吸塔：解吸塔是将富CO2溶液与解吸剂进行接触的装置，主要由塔体和填料组成。
解吸塔的设计应考虑接触效果和操作稳定性，以保证CO2的解吸效率和产品质量。
（3）冷凝器：冷凝器主要通过冷却作用，将富CO2气体中的水分和杂质进行去除。
合适的冷凝器设计能够提高气体的净化效果，增加产品的纯度。
（4）吸附器：吸附器主要通过吸附剂对气体中的杂质进行吸附，以净化气体。
合适的吸附剂选择和吸附器设计可以有效去除气体中的杂质，并提高产品的质量。
（5）再生器：再生器主要通过加热作用，将富CO2溶液中的CO2析出，以得到纯净的CO2、再生器的设计应考虑加热方式和操作稳定性，以实现高效的CO2再生。
3.控制策略（1）温度控制：吸收剂和解吸剂的温度是影响CO2吸收和解吸效率的重要因素。
合成氨脱碳工段工艺设计.doc
•一、设计题目：年产（8+n）万吨合成氨工艺设计（工艺1班，n为学号最后1位数字，分精制、变换、合成等工段）•二、设计条件（变换工段）：•1、原料（半水煤气）规格：组成H2 N2 CO CO2 CH4 O2 ΣV%（干）38.0 22.0 30.0 8.3 1.5 0.2 100.0半水煤气入系统（入饱和塔）温度为：50℃•2、产品规格•出变换工序气体中CO≤3.5%（干）；变换气出系统温度35℃•3、生产方式：加压变换•半水煤气进系统压力：0.8MPa；系统压差0.05MPa•4、地区条件：家乡所在地•5、催化剂型号：型号自选•6、其他条件：外加蒸汽1.0MPa饱和或过热蒸汽（过热温度为300℃）•7、年生产日：330天二．吸收塔和解析塔的物料衡算和热量衡算通过Aspen plus运行可知：2.1物料衡算物质 A B C D G H I 2853.62 1763.50665 1090.11335 1205.37441 3000 3558.13224 879.083677 MoleFlowkmol/hrMassFlow54965.8191 35326.1545 19639.6646 12393.4957 354397.8 377330.459 61219.2335 kg/hrF+B=D+GG=H+I因此物料守恒2.2热量衡算F+B=D+G G=H+I 因此热量守恒三．吸收塔和解吸塔的结构设计3.1确定吸收塔塔径及相关参数 3.1.1求取泛点气速和操作气速已知量：入塔气： V 1=213900 Nm 3/h=192968kg/h ，ρG1=22.45kg/m 3 ， M 1=20.208，30℃出塔气： V 2=151700 Nm 3/h=74427 kg/h ， ρG2=11.99 kg/m 3，M 2=10.99，30℃出塔液： L 1=4459560+117552+1476=4578590kg/h ，ρL1=1187kg/m 3 ， P t1=2.80MPa入塔液： L 2=4459560+1476=4461040kg/h ，ρL2=1192 kg/m 3 ， 30℃，P t2=2.80MPa黏度：由公式log μ=-0.822+185.5/（T -153.1）mPa.s 得：μL1=2.368mPa·s=8.525kg/（m·h ） μL2=2.596 mPa·s=9.3445kg/（m·h ） 选择d =50mm 塑料鲍尔环（米字筋），其填料因子φ=120m -1，ε=0.90，比表面积a t =106.4m 2/ m 3，Bain-Hougen 关联式常数A =0.0942，K =1.75。
合成氨工艺脱碳方法评述
收稿日期：2011-11-17作者简介：唐俊丽（1978-），女，工程师，2002年毕业于河南大学化学工程与工艺专业工学学士，主要从事合成氨和膜分离技术工作。
文章编号：1002-1124（2011）12-0034-03Sum 195No.12化学工程师ChemicalEngineer2011年第12期化学降解和操作管理等因素所致，损耗量是影响操作成本的关键因素。
目前，高效回收及分级回收等工艺的成功开发降低了溶剂损耗，吸收效率得到进一步提高。
（2）腐蚀问题溶剂回收系统溶液浓度<10％，碳钢设备、管道、管件腐蚀严重，因而采用不锈钢管道、管件及运转设备。
（3）净化气中CO2含量高产生该问题原因较多，如再生效果不好等，然而根本原因是溶剂吸收CO2能力低，特别是在低分压、低酸性组分时尤为突出。
针对该问题，杭州市脱碳化工技术开发公司等单位研究成功复合脱碳溶剂。
该产品主要由碳丙与碳丙添加剂组成，在同等条件下，净化度可提高20%，而价格比碳丙低。
1.2活化MDEA法该法由德国巴斯夫公司（BASF）开发，吸收CO2的速率较慢，为提高溶液吸收和再生速率，通常加入少量DEA等活化剂。
因此，活化MDEA吸收CO2的过程具有物理吸收和化学吸收的特点。
该法自问世以来，受到了广泛关注，称为现代低能耗脱碳法。
80年代末至90年代初，南京化工研究院、华东理工大学、川化研究院先后推出具有各自特色的活化MDEA脱碳工艺。
由于该工艺具有吸收能力大、反应速度快、适应范围广、再生能耗低、净化度高、溶液基本无腐蚀性、大部分设备及填料可用碳钢制作、操作简化等优点，因此，在较短的时间里它被国内20多家中小型合成氨厂广泛采用。
然而，该法也存在以下主要问题：（1）溶液降解和腐蚀M DEA溶液在脱碳过程中有一定的腐蚀和降解。
对于腐蚀问题，除了要尽量减少降解程度外，仍须加入缓蚀剂。
实验表明，在MDEA溶液中加入适当缓蚀剂后，溶液腐蚀性得到大幅度降低。
合成氨净化工段用mdea法脱碳的工艺流程
合成氨净化工段用mdea法脱碳的工艺流程下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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年产70万吨合成氨脱碳工段工艺设计
毕业论文（设计）开题报告（学生用表）系（部）：化学化工系专业：化学工程与工艺班级：课题名称年产70万吨合成氨脱碳工段工艺设计指导教师学生学号一合成氨脱碳工艺的来源及意义1 合成氨工业在国民经济发展中的重要性：氨是氮肥工业的基础，这部分约占70%，主要用于农业；也是重要的无机化学和有机化学工业的基础原料，用于生产铵，胺，染料，炸药，制药，合成纤维等这部分约占30%[1]。
2 我国合成氨工业发展概况与发展趋势：①中国经过多年的发展，合成氨产量已跃居世界第1位。
掌握了多种原料生产合成氨的技术。
总体上，我国合成氨工业能够满足氮肥工业生产需求，基本能满足农业生产[7]。
②未来合成氨技术进展的主要趋势是“大型化，低能耗，结构调整，清洁生产，长周期运行”。
产能分布的走势将是向资源地转移，尤其是向煤炭资源地转移[2]。
3 脱碳工段在合成氨中的重要作用：在合成氨装置前面工序产生的CO2气体，如果不除去将影响后续合成过程并使催化剂中毒。
为合成氨提供合格原料气；为尿素合成提供合格的CO2气体。
从节能与环保方面考虑，脱除CO2的洗涤液要能够再生和循环使用[3]。
二国内外脱碳工艺发展按照过程机理，合成氨装置脱碳工艺可分为3大类：（1）物理吸收法：优点：投资省，能耗低，再生容易。
1964年Fluor公司开发了碳酸丙烯酯法，净化气中CO2低于1%，但回收率与纯度均不理想。
且能耗高。
50年代林德和鲁奇（Linde&Lurgi）联合开发了低温甲醇洗法，利用低温下甲醇的优良性脱除CO2、H2S、硫的有机化合物等。
1964年林德公司又设计了低温甲醇洗串液氮洗的联合装置，净化气中CO2<5µL/L。
但是低温操作对设备和管道的材质要求较高，制造有难度，换热设备多，投资大，有毒性，使操作和维修不便。
1965年美国ALLied 化学公司开发了聚乙二醇二甲醚（NHD）吸收法此法主要优点：对多种硫化物有较高的吸能力，能选择吸收H2S,也能脱除CO2，并能同时脱除水；溶剂本身稳定，不分解，不起化学反应，损失少，对普通碳钢腐蚀性小，无毒性，也不污染环境[3]。
-年产30万吨合成氨脱碳工段工艺设计
年产30万吨合成氨脱碳工段工艺设计[摘要]脱碳工段是合成氨工程中必不可少的工段之一，二氧化碳吸收塔和溶液再生塔是脱碳过程中不可缺少的塔设备。
本文权衡众多合成氨脱碳方法之利弊，最终选择碳酸丙烯酯脱碳法。
首先进行工艺流程分析并根据工艺参数及有关标准进行二氧化碳吸收塔和解析塔内的物、热量衡算；其次就二氧化碳吸收塔、溶液再生塔等设备利用物理吸收机理、传质传热方程、溶液物性数据等方面的知识进行塔体的总体结构设计和计算，设计出二氧化碳吸收塔的塔径为2.1m，塔高为27m，二氧化碳解吸塔塔径2.4m，塔高29m；然后对二氧化碳吸收和解吸塔进行了必要的强度校核；最后对脱碳工段车间结构布置进行合理的设计。
本设计作为理论上的准备工作，为分析工艺流程、设备设计上存在的问题、确定问题的根源、提出解决问题的合理方案准备了充分的理论依据。
[关键词] 碳酸丙烯酯法；脱碳工艺；工程设计The Design of the Decarbonization Section in the Production of the 40 thousand tons Synthetic Ammoniaper yearAbstract:Decarbonizing section is one of the absolutely necessary sections in the Synthetic Ammonia, and the Carbon dioxide absorption tower and the solution regeneration tower are indispensable tower equipment in the Synthetic Ammonia.This paper tradeoff advantages and disadvantages of much approach to decarbonization, propylene carbonate (PC)decarboniza-tion are selected finally. The technological process was analyzed, and the material and heat was balanced according to parameters and relevant standards firstly. The tower body general structure was designed calculation by using physical absorption Mechanism, mass transfer and heat transfer equation, solution -physical data stc secondly.The diameter of absorption tower is 2.1m, the height of tower is 27m, diameter of desorption tower is 2.4m, the height oftower is 29m, which were designed.,And then the strength of the Carbon dioxide absorption tower and the solutionregeneration tower are checked. The decarbonizing section structural arrangement was reasonable design finally. As the theoretical preparation work, this designing prepare sufficient theoretical basis for people to analysis the problems of technological process, equipment design, determined root of problems, posing reasonable plan to solve problems.Keywords: Decarbonization process; Carbon dioxide removal with PC method; Proeess design毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
合成氨变脱工序生产工艺操作指导书
合成氨变脱工艺操作指导书1岗位职责 (2)2工艺设备的维护和管理 (4)3生产工艺与设备 (4)4正常操作要点 (8)5开停车操作 (9)6岗位事故原因及处理 (14)7防毒防尘安全技术操作规程 (17)8应急事故处理 (23)9安全技术操作规程 (23)1岗位职责、工作联系、操作范围、巡回检查制交接班制1.1岗位职责1.1.1职权(1)有权对违章指挥提出拒绝和制止。
(2)有权向上级提出技术操作和设备上的改造意见，对违章操作有权制止，并及时报告主管部门。
(3)有权提出停用不安全设备的意见，对严重不安全设备有权拒绝使用和操作。
(4)发生紧急事故而工段长，值班长不在时，有权进行紧急处理后上报。
1.1.2责任(1)严格遵守本岗位的技术操作规程。
(2)做好设备的管理和维护。
(3)正确处理故障，保证生产正常运行。
(4)对厂及车间的各项管理制度要严格遵守。
1.2工作联系(1)每班操作要在值班长、调度的指挥下工作，发现不正常现象及时报告班长及工段长，并在工段长的领导下进行妥善处理。
(2)根据生产负荷，及时调整各种技术参数。
(3)开停车时，通知调度及相关工序做好准备，不取得联系不得开车。
1.3操作范围1.3.1主操的操作范围(1)在当班调度及值班长的指挥下，全面负责当班本岗位内设备的运转、工艺操作、生产安全和卫生等项的工作。
(2)组织本岗位人员做好开停车及事故处理，确保正常生产。
(3)定时对室内外设备运行巡回检查，发现异常及时报告并进行适当的处理。
(4)及时与相关岗位进行联系，根据生产要求和调度指令，合理调节生产负荷，确保变脱后的HzS含量。
(5)在正常生产前提下，努力降低电耗及物料消耗，降低生产成本，根据H2S成分高低灵活掌握添加药品剂量。
(6)带领本班人员遵守工艺操作流程、安全操作规程、遵守劳动纪律及各项厂规厂纪。
(7)负责本班工具、器具和环境卫生的交接班工作。
1.3.2副操作的操作范围(1)在主操作的范围下，协助主操做好本岗位的安全生产工作。
合成氨工业-脱碳
脱碳工段4.1脱碳工段概述二氧化碳小部分来自粗气，大部分是粗气中的一氧化碳经与水蒸气变换回收氢气以后所得。
变换气中的CO2的含量可高达30%以上。
微量的CO2就会致氨合成催化剂中毒而丧失活性，大量的CO2更是白白占据气体的体积，从而增加压缩和其他压力设备的费用。
因此CO2的脱除是气体的净化中最主要的一步。
用不同的原料和不同的造气的方法的生产过程中，都有相当数量的二氧化碳需要除去。
由于需要脱除的CO2量较大，脱除CO2是合成氨生产过程中能耗较高的工序。
脱除CO2的方法基本上可分为两种，化学吸收法和物理吸收法。
化学吸收法大多是使用碱性溶液作为吸收剂，与CO2进行化学反应而生成化合物；加热反应再生时，反应逆向进行并放出CO2。
化学吸收一般同压力的关系不大，适用于气体中的CO2分压较低，净化度要求较高的场合。
物理吸收一般是用水和有机溶剂为吸收剂，溶剂吸收的CO2的容量随CO2的分压升高而上升，再生依靠简单的闪蒸解析和气提放出CO2不消耗热能，总能耗比化学吸收法低，物理吸收适用气体中CO2分压较高的情况，属于这类方法的有加压水洗法、低温甲醇洗法、聚乙二醇二甲醚法等。
玉龙化工脱碳工艺适用的是甲基二乙醇法（MDEA法），这类吸收剂兼有化学吸收和物理吸收的特点，称为物理—化学吸收法。
4.2 MDEA法MDEA法脱除CO2工艺是德国BASF公司80年代开发的一种低能耗脱除CO2工艺。
此工艺被世界上许多大型氨厂适用。
生产实践表明：此方法不仅能耗低，而且吸收效果好，能使净化气中的CO2含量降至100ml/m3以下；溶液的稳定性好，不降解，挥发性小；对碳钢设备的腐蚀性小，对烃溶解度低等优点。
4.2.1 MDEA法理论基础MDEA的化学名为N-甲基二乙醇胺，它是一种叔胺，主要物理性质：分子式C5H13NO2，分子量119.17，密度1.039g/cm3（20℃），凝固点-21℃，沸点246℃（102kPa时），闪点126.7℃，粘度101×10-3Pa.s（20℃），蒸汽压<1Pa（20℃），汽化热17.58kJ/mol。
年产18万吨合成氨脱碳工段工艺设计PPT20页
七、参考文献
[1]张子锋,郝启刚.《合成氨生产技术》.第二版.北京:化学工 业出版社
[2]赵军,张有忱,段成红.《化工设备机械基础》.第二版.北京: 化学工业出版社
[3]陈敏恒,丛德兹,方图南等.化工原理(下) [M].北京:化学工业 出版社,.
[4]陈敏恒,丛德兹,方图南等.化工原理(上) [M].北京:化学工业 出版社.
脱碳工艺的概况
脱碳方法主要有：物理吸收 、化学吸收 、 物理化学吸收法三大类。目前国内中小氮肥 厂所采用较普遍的有碳酸丙烯酯脱碳工艺 （简称PC法）；0.7MPa水洗、碳化联合脱 碳工艺（简称联合法）；变压吸附脱碳法 （简称PSA法）；聚乙二醇二甲醚脱碳工艺 （简称NHD法）；多胺法（改良MDEA）等。
解、不起泡, 溶剂蒸汽压极低, 使用过程中挥发损失 少, 运行中不需添加消泡剂、活化剂, 生产运行稳定, 操作方便, 且运行及维修费低。 3) NHD 溶液无毒、挥发少、对环境无污染, 可在自 然界中分解, 装置设计中对静、动密封泄漏点采用 全封闭收集, 可使运行中的泄漏降为零。 4) 溶剂无腐蚀性, 吸收能力强。
[5]姜 淮，李正西 NHD脱硫脱碳工艺在合成氨装置的应用 2019年12月第6期
[6] 孟岩 合成氨的生产方法以及工艺流程研究孟岩 科技文 汇2019年8月上旬刊
谢谢
66、节制使快乐增加并使享受加强。 ——德 谟克利 特 67、今天应做的事没有做，明天再早也 是耽误 了。— —裴斯 泰洛齐 68、决定一个人的一生，以及整个命运 的，只 是一瞬 之间。 ——歌 德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布 克 70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭
1）到工厂实习采集数据 2）查询检索文献资料 3）与同学相互讨论 4）请教指导教师
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合成氨脱碳工艺简介合成氨生产工艺简述合成氨是一个传统的化学工业，诞生于二十世纪初。
就世界范围来说，氨是最基本的化工产品之一，其主要用于制造硝酸和化学肥料等。
合成氨的生产过程一般包括三个主要步骤: （l）造气，即制造含有氢和氮的合成氨原料气，也称合成气；（2）净化，对合成气进行净化处理，以除去其中氢和氮之外的杂质；（3）压缩和合成，将净化后的氢、氮混合气体压缩到高压，并在催化剂和高温条件下反应合成为氨。
其生产工艺流程包括：脱硫、转化、变换、脱碳、甲烷化、氨的合成、吸收制冷及输人氨库和氨吸收八个工序[1]。
在合成氨生产过程中，脱除CO2是一个比较重要的工序之一，其能耗约占氨厂总能耗的10%左右。
因此，脱除CO2，工艺的能耗高低，对氨厂总能耗的影响很大，国外一些较为先进的合成氨工艺流程，均选用了低能耗脱碳工艺。
我国合成氨工艺能耗较高，脱碳工艺技术也显得比较落后，因此，结合具体情况，推广应用低能耗的脱除CO2工艺，非常有必要。
1.1.4脱碳单元在合成氨工业中的作用在最终产品为尿素的合成氨中，脱碳单元处于承前启后的关键位置，其作用既是净化合成气，又是回收高纯度的尿素原料CO2。
以沪天化1000t/d合成氨装置脱碳单元为例，其需要将低变出口的CO2含量经吸收后降到0.1%以下，以避免甲烷化系统超温并产生增加能耗的的合成惰气，同时将吸收的CO2再生为99%纯度的产品CO2。
在此过程中吸收塔压降还应维持在合理范围内以降低合成气压缩机的功耗。
系统的扩能改造工程中，脱碳单元将为系统瓶颈，脱碳运行的好坏，直接关系到整个装置的安全稳定与否。
脱碳系统的能力将影响合成氨装置的能力，必须同步进行扩能改造。
但是不论用什么原料及方法造气，经变换后的合成气中都含有大量的CO2，原料中烃的分子量越大，合成气中CO2就越多。
用天然气（甲烷)为原料的烃类蒸汽转化法所得的CO2量较少，合成气中CO2浓度在15-20%，每吨氨副产CO2约1.0-1.6吨。
这些CO2如果不在合成工序之前除净，不仅耗费气体压缩功，空占设备体积，而且对后续工序有害。
此外，CO2还是重要的化工原料，如合成尿素就需以CO2为主要原料。
因此合成氨生产中把脱除工艺气中CO2的过程称为“脱碳”，在合成氨尿素联产的化肥装置中，它兼有净化气体和回收纯净CO2的两个目的。
1.1.5脱碳方法概述由变换工序来的低变气进脱碳系统的吸收塔，经物理吸收或者化学吸收法吸收二氧化碳。
出塔气中二氧化碳含量要求小于0.1%。
为了防止气体夹带出脱碳液，脱碳后的液体进人洗涤塔，用软水洗去液沫后再进入甲烷化换热器。
脱碳塔出来的富液经换热器后，减压送至二氧化碳再生塔，用蒸汽加热再沸器，再脱去二氧化碳。
由再生塔顶出来的CO2，经空冷器和水冷器，气体温度降至40℃，再经二氧化碳分离器除去冷凝水，送到尿素车间作原料。
再生后的脱碳液（贫液），先进溶液空冷器，冷却至65℃左右，由溶液循环泵加压，再经溶液水冷器冷却至40℃后，送入二氧化碳吸收塔循环使用。
1.2净化工序中脱碳方法在合成氨的整个系统中，脱碳单元将为系统关键主项，脱碳工序运行的好坏，直接关系到整个装置的安全稳定与否。
脱碳系统的能力将影响合成氨装置和尿素装置的能力。
CO2是一种酸性气体，对合成氨合成气中CO2的脱除，一般采用溶剂吸收的方法。
根据CO2与溶剂结合的方式，脱除CO2的方法有化学吸收法、物理吸收法和物理化学吸收法三大类。
1.2.1化学吸收法化学吸收法即利用CO2是酸性气体的特点，采用含有化学活性物质的溶液对合成气进行洗涤，CO2与之反应生成介稳化合物或者加合物，然后在减压条件下通过加热使生成物分解并释放CO2，解吸后的溶液循环使用。
化学吸收法脱碳工艺中，有两类溶剂占主导地位，即烷链醇胺和碳酸钾。
化学吸收法常用于CO2分压较低的原料气处理。
(l)烷链醇胺类的脱碳工艺有：①-乙醇胺(monoethanolamine，H2NCH2CH2OH，MEA)法；②甲基二乙醇胺（methyl diethanolamine，CH3N(CH2CH2OH)2，MDEA）法；③活化MDEA法（即aMDEA工艺）。
（2）碳酸钾溶液作吸收剂的脱碳工艺，即热钾碱脱碳工艺有：①无毒G-V法；②苯菲尔法；③催化热钾碱（Cata carb）法；④Flexsorb法[2]。
1.2.1.1.1MEA法MEA法是一种比较老的脱碳方法。
吸收过程中，MEA与CO2发生反应生成碳酸化合物，经过加热即可将CO2分解出来。
该法的最大优点是可以在一个十分简单的装置中，把合成气中的CO2脱除到可以接受的程度。
但它本身存在两个缺点：（1）CO2能与吸收反应生成的碳酸化合物发生进一步反应生成酸式碳酸盐，该盐较稳定，不易再生；（2）CO2能与MEA发生副反应，生成腐蚀性较强的氨基甲酸醋，容易形成污垢。
1.2.1.2甲基二乙醇胺MDEAMDEA法脱碳过程中，CO2与甲基二乙醇胺(MDEA，一种叔胺)生成的碳酸盐稳定性较差，分解温度低，且无腐蚀性。
相对其它工艺，MDEA法有以下优点：（1）能耗和生产费用低；（2）脱碳效率高，净化气中CO2含量可小于100ppm；（3）使用范围广，可用于大、中、小各型合成氨厂；（4）溶剂稳定性好；（5）溶剂无毒、腐蚀性极小；（6）能同时脱硫。
由于MDEA具有以上优点，所以不需要毒性防腐剂，设备管道允许采用廉价碳钢材料，不需要钝化过程，耗热低，设备管道不需要伴热盘管，能达到很好的节能效果[3]。
在MDEA溶液中添加少量活化剂即为aMDEA法，活化剂为眯哇、甲基咪哇等，浓度约为2-5%。
活性MDEA工艺开发于20世纪60年代末，第一套活化MDEA脱碳工艺装置是1971年在德国BAFS公司氨三厂投入使用在此后的几年里，另有8套装置采用了活化MDEA，这些装置的成功使用，使得aMDEA工艺自1982年后备受欢迎。
我国在大型装置中使用MDEA脱碳工艺，乌鲁木齐石化公司化肥厂属于首例[4]。
BAFS公司推出的aMDEA 脱碳工艺，主要用于对原来MEA工艺的改造，近几年我国一些研究单位正在对这方面进行积极的研究。
1.2.1.3低热耗苯菲尔法相对上述脱除CO2的吸收剂溶液，碳酸钾溶液更价廉易得，并具有低腐蚀，操作稳定，吸收CO2能力较强等特性。
但碳酸钾溶液本身吸收CO2的速度缓慢，需要添加一些活化剂。
其中如无毒G-V法工艺就是由意大利Giammaro-Vetrocoke公司所开发，最初使用的活化剂和缓蚀剂为As2O3，但对人体有毒。
后来有人用氨基乙酸取代As2O3，消除了毒性，成为无毒G-V法。
我国栖霞山化肥厂就采用了这种工艺。
由美国联碳公司开发的低热耗苯菲尔法，用二乙醇胺(DEA)作活化剂，V2O5作为腐蚀防护剂。
我国于20世纪90年代相继以布朗工艺建了4套装置，即锦西天然气化工厂、建峰化肥厂、四川天华公司化肥厂和乌鲁木齐石化总厂第二化肥厂，规模都是日产氨1000吨。
低热耗苯菲尔工艺是由美国联碳公司在传统苯菲尔工艺基础上开发的，采用了节能新技术。
国内在20世纪70年代引进的13套大型化肥装置中，有10套采用苯菲尔脱碳工艺。
从1985年起，己有7套进行了用低热耗苯菲尔工艺改造。
国内新建的以天然气为原料的大型合成氨装置，脱碳系统也多采用低热耗苯菲尔工艺，如锦天化厂、建峰厂、天华公司等。
中海石油化学有限公司合成氨装置脱碳系统采用改良型苯菲尔流程[5]。
苯菲尔法可在高温下运行，再生热低，添加的V2O5可防腐蚀，但该工艺需对设备进行钒化处理，要求工人的操作水平较高，并且浪费溶剂，能耗大，特别蒸汽用得多，有效气体损失也大，运行成本高等缺点。
1.2.2物理吸收法物理洗涤是CO2被溶剂吸收时不发生化学反应，溶剂减压后释放CO2 (不必加热)，解吸后的溶液循环使用。
相对化学吸收法，物理洗涤法的最大优点是能耗低，CO2不与溶剂形成化合物，减压后绝大部分CO2被闪蒸出来，然后采用气提或负压实现溶剂的完全再生。
这就使得工艺投资省、能耗低、工艺流程简单。
物理吸收法主要有Selxeol法、Elour法、变压吸附法及低温甲醇法等[6]。
物理吸收法常用于高CO2分压的原料气处理。
1.2.2.1NHD法NHD法被认为是目前能耗最低的脱碳工艺之一，该法使用的溶剂为聚乙二醇二甲醚的混合物，其分子式为CH3-O-（CH2-CH2-O)n-CH2，式中n=2-8。
NHD是兖矿鲁南化肥厂与南京化学工业集团公司研究院、杭州化工研究所共同开发成功的一种物理吸收硫化氢和二氧化碳等酸性气体的高效溶剂[7]。
NHD气体净化技术改造系脱除酸性气体的物理吸收新工艺，适合于合成气、天然气、城市煤气等的脱硫脱碳。
NHD具有对设备无腐蚀，对CO2、H2S 等酸性气体的吸收能力强、蒸汽压低，挥发性小、热稳定性和化学稳定性好、不会起泡，无腐蚀性等优点，并且该法在NHD的再生过程中几乎不需要能量，通常利用空分装置富余的低压氮气在气提塔进行脱碳富液的气提再生，其优点是减少利用空气气提带来系统内NHD 溶液含水量的富集，省去了空气水冷、气水分离及NHD脱水设备，节约了投资，简化了流程[8]。
1.2.2.2碳酸丙烯酯法(PC)法碳酸丙烯酯法是碳酸丙烯酯为吸收剂的脱碳方法。
其原理是利用在同样压力、温度下，二氧化碳、硫化氢等酸性气体在碳酸丙烯酯中的溶解度比氢、氮气在碳酸丙烯酯中的溶解度大得多来脱除二氧化碳和硫化氢而且二氧化碳在碳酸丙烯酯中溶解度是随压力升高和温度的降低而增加的，CO2等酸性气体在碳丙溶剂中溶解量一般可用亨利定律来表达，因而在较高的压力下，碳酸丙烯酯吸收了变换气中的二氧化碳等酸性气体，在较低的压力下二氧化碳能从碳酸丙烯酯溶液中解吸出来，使碳酸丙烯酯溶液再生，重新恢复吸收二氧化碳等酸性气体的能力。
碳酸丙烯酯法具有溶解热低、粘度小、蒸汽压低、无毒、化学性质稳定、无腐蚀、流程操作简单等优点。
该法CO2的回收率较高，能耗较低，但投资费用较高。
适用于吸收压力较高、CO2净化度不很高的流程，国内主要是小型厂使用。
用碳丙液作为溶剂来脱除合成氨变换气中CO2工艺是一项比较适合我国国情的先进技术，与水洗工艺比较，除具有物理吸收过程显著的节能效果外，在现有的脱碳方法中，由于它能同时脱除二氧化碳、硫化氢及有机硫化物，加上再生无需热能，能耗较低等优势，在国外合成氨和制氢工业上已得到广泛应用。
1.2.2.3变压吸附法变压吸附气体分离净化技术，简称PSA（Pressure Swing Adsorption）。
变压吸附法是近几年才用于合成气净化的，它属于干法，采用固体吸附剂在改变压力的情况下，进行（加压）吸附CO2或（减压）解吸。
变压吸附法分离气体混合物的基本原理是利用某一种吸附剂能使混合气体中各组份的吸附容量随着压力变化而产生差异的特性，选择吸附和解吸再生两个过程，组成交替切换的循环工艺，吸附和再生在相同温度下进行。