低温甲醇洗工艺计算

合集下载

低温甲醇洗工艺简介

低温甲醇洗岗位操作规程第一章工艺原理及流程简述第一节工艺和操作原理1、基本原理其原理是以拉乌尔定律和亨利定律为基础，依据低温状态下的甲醇具有对H2S和CO2等酸性气体的溶解吸收性大、而对H2和CO溶解吸收性小的这种选择性，来脱除粗变换气中的H2S和CO2等酸性气体，从而达到净化粗变换气的目的。

上述过程是物理吸收过程，吸收后的甲醇经过减压加热再生，分别释放CO2、H2S气体。

2、低温甲醇洗工艺的特点（1）工艺成熟，有多套大型装置长期稳定运行的经验；（2）对原料气的净化程度较高；（3）运行费用较低；（4）洗涤用的甲醇溶剂容易获取。

3、操作条件（1）温度本装置洗涤塔采用五段吸收，各段吸收剂-甲醇的温度较低，温度一般在-40~-60℃左右；在较低温度条件下，可以大大提高甲醇的吸收效果；粗煤气的进入C5201的温度愈低，则冷量损失愈少，就可以大大降低冰机的负荷。

（2）压力吸收压力高，吸收的推动力增大，既可以提高气体的净化度，又可以增加甲醇的吸收能力，减少甲醇的循环量。

低温甲醇洗工序的压力由前后工序的压力确定。

对于甲醇再生而言，压力愈低愈有利，但是为了把再生过程中释放的CO2和H2S气体分别送往CO2压缩机和硫回收装置，一般情况下再吸收塔、热再生塔的塔顶压力略高于大气压。

（3）溶液循环量溶液循环量取决于生产负荷和溶液的吸收能力，在保证气体净化度的前提条件下，增加主洗流量，减少精洗流量，可减少再生热负荷，达到节能目的。

第二节工艺流程叙述1、原料气冷却从变换装置来的原料气（40℃，3.45MPaA）进入到低温甲醇洗的原料气/合成气换热器E-5201的管程，与壳程的净化气换热回收其冷量后，再进入到原料气深冷器E-15202的管程，被壳程的4℃级氨冷却到10℃左右，再进入到氨洗涤器C-5207的下部。

来自界区的锅炉给水（158℃，6.0MPag）进入到锅炉给水冷却器E-5224的管程，被壳程的循环水冷却降温后，进入氨洗涤器C-5207的上部，对来自下部的原料气进行洗涤，以减少氨和氢氰酸含量，洗涤水出界区；向从氨洗涤器C-5207顶部出来的原料气中喷入一定量的低温甲醇，以防气相中的水分在下一步的冷却过程中冷凝结霜，然后原料气再进入原料气最终冷却器E-5203壳程，被管程的低温净化气、CO2产品气和循环气冷却到-17.1℃左右。

低温甲醇洗工艺技术讲解

低温甲醇洗工艺技术讲解培训人：单位：低温甲醇洗工作原理1低温甲醇洗工作任务2低温甲醇洗各塔作用3低温甲醇洗工艺流程4开停车步骤操作要点5CONTENTS目录1低温甲醇洗工作原理PROJECT INTRODUCTION低温甲醇洗工艺原理国内外应用情况低温甲醇洗是20世纪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。

低温甲醇洗工艺技术成熟，被广泛应用于国内外合成氨、合成甲醇及其他羰基合成、城市煤气、工业制氢和天然气脱硫等气体净化装置中。

工艺特点低温高压净化度高该工艺为典型物理吸收法，是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特性，脱除原料气中的酸性气体。

工艺原理低温甲醇洗工艺原理是以拉乌尔定律和亨利定律为基础，依据低温状态下的甲醇具有对H 2S和CO 2等酸性气体的溶解吸收性大、而对H 2和CO溶解吸收性小的这种选择性，来脱除变换气、未变换气中的H 2S和CO 2等酸性气体。

甲醇对H 2S、COS和CO 2 都有高的溶解度，而对H 2 、CH 4和CO等气体的溶解度小，说明甲醇有高的选择性。

低温对气体吸收是很有利的：待脱除的酸性气体，如H 2S、COS、CO 2等的溶解度在温度降低时增加很多，有用气体如H 2、CO及CH 4等的溶解度在温度降低时却增加很少。

甲醇对H 2S的吸收速度要比CO 2 快好几倍，而且溶解度也比CO 2 大，所以表现出可以先吸收H 2S。

-40℃(233K )时各种气体在甲醇中的相对溶解度气体参比H 2的溶解度参比CO 2的溶解度H 2S 2540 5.9COS 1555 3.6CO 2430 1.0CH 412 CO 5 H 2 1.0N 22.5溶剂的蒸汽压不仅与溶剂的性质有关，而且还与溶液中溶解组分浓度有关。

低温甲醇洗工艺原理气液相平衡拉乌尔定律：一定温度下，稀溶液溶剂的蒸气压等于纯溶剂的蒸气压乘以溶液中溶剂的摩尔分数。

纯溶剂稀溶液在稀溶液中溶质若服从亨利定律，则溶剂必然服从拉乌尔定律。

低温甲醇洗工艺说明1

低温甲醇洗工艺流程说明1.工艺任务气体净化工序的任务是将变换气中的H2S、COS酸性气以及其它微量杂质组分脱除干净，将CO2组分脱除至规定含量，为甲醇生产提供合格的合成原料气，并将酸气送往克劳斯装置。

粗煤气的净化是通过甲醇物流的再循环洗涤来完成的，装置净化指标为：硫化物：净化气中的总硫含量低于0.1ppm。

CO2：净化气中CO2的含量为2.75%左右低温甲醇洗是一种基于物理吸收和解吸的气体净化方法，以工业甲醇为吸收剂。

该法用一种溶剂可同时或分段脱除气体中的H2S、CO2等酸性组分和各种有机硫化物，NH3、C2H2、C3及C3以上的气态烃，胶质及水汽等，能达到很高的净化度，能把总硫脱至＜0.1mg/m3,同时能把二氧化碳脱至10x10-8〜20x10-6（体积）。

而甲醇对氢气和一氧化碳（合成原料气）的溶解度相当小，且在溶液减压闪蒸过程中优先解吸，可通过分级闪蒸来回收，因而有效组分损失很少。

低温甲醇洗（RWU）处理来自多元料浆气化工艺的粗变换气，从中得到净化气，得到的产品：*甲醇合成气*xxH2s 气产品规格1、净化气CO2 2.75 ± 0.1 mol%H2S + COS ( 0.1 mol-ppm温度〜30°C2、xxH2S 气H2S + COS >25 mol%压力20.20 MPa(a)3、放空尾气H2S ( 2.3 kg/hH2S + COS ( 25 mol-ppmCH3OH ( 190 mg/Nm3压力0.120 MPa(a)2.工艺流程2.1装置单元组成⑴粗煤气的冷却(2)H2S、CO2 的吸收⑶甲醇溶液再生系统，包括：闪蒸再生、氮气气提、热再生、甲醇/水分离2.2工艺流程概述如下本工序采用的五塔流程，可分为两大区，即冷区和热区。

冷区由甲醇洗涤塔T1601、两个中压闪蒸罐D1601、1602,硫化氢浓缩塔T1603组成；热区由甲醇热再生塔T1604、甲醇/水分离塔T1605和尾气洗涤塔T1607组成。

两种低温甲醇洗工艺比较

艺气中的重碳组分。出中压闪蒸罐的甲醇进二氧
化碳产品塔，闪蒸出的Ｃ经换热回收冷量后出Ｏ
塔回收甲醇、换热降温后排出界区。２２林德公司工艺流程．
林德公司低温甲醇洗工艺流程见图２。来自变换工序的工艺气经洗氨塔脱除微量氨、管式换热器降温后进吸收塔，次经过预绕依
原料气中的Ｈ，Ｏ和Ｃ有效气体，回：ＣＨ是其收率直接影响原料气的消耗。在对比了２家公司的物料平衡表后，计算了有效气体的回收率，算计
甲醇损失等。根据２家公司的技术交流资料进行
整理的公用工程消耗对比见表３。
积分数０６～．％。．％０８
￣
Ｏ．１１Ｏ．８０Ｏ．９０Ｏ．７７Ｏ．２２＜２０× １００一 ≤３０× １６０－
２工艺流程对比
２１鲁奇公司工艺流程．鲁奇公司低温甲醇洗工艺流程见图１。
收冷量后出界区。
１４
精甲醇经冷却降温后去吸收塔。
来自预洗段的甲醇在萃取器内用脱盐水进行
第３８卷
第６期
化肥工业结果见表２。
２１年ｌ０１２月
萃取，离出的石脑油送出界区，时减压闪蒸出分同
的燃料气亦送出界区。甲醇水混合物依次经共沸塔、甲醇水分离塔回收甲醇，水经换热回收热量废后送出界区，甲醇蒸气进热再生塔。

华鲁恒升低温甲醇洗工艺手册

低温甲醇洗工序第一章概述第二章理论基础第三章工艺流程说明及工艺流程图第四章工艺流程计算（物料衡算、热量衡算）第五章工艺流程特点第六章开停车及正常生产操作规程第七章全国相同装置工艺流程情况，以及在实际生产中改动情况，试车及生产过程中出现的问题第八章主要控制回路及操作要点第九章生产过程中一般事故及处理第十章安全生产规程第十一章主要设备一览表第十二章施工监理手册一、概述低温甲醇洗是一种基于物理吸收的气体净化方法，以工业甲醇为吸收剂。

该法用一种溶剂可同时或分段脱除气体中的H2S、CO2等酸性组分和各种有机硫化物，NH3、C2H2、C3及C3以上的气态烃，胶质及水汽等，能达到很高的净化度。

例如：能把总硫脱至＜0.2mg/m3，同时能把二氧化碳脱至10×10-8~20×10-6(体积)。

甲醇对氢、氮、一氧化碳（合成原料）的溶解度相当小，且在溶液加压闪蒸过程中优先解吸，可通过分级闪蒸来回收，因而有效组分损失很少。

随着温度降低，H2S、CO2以及别的易溶气体在甲醇中的溶解度增长很快，且分压越高，增长越快，而氢、氮变化不大。

随着吸收温度降低，甲醇对酸性组分的选择性提高。

因此此法在较低温度下操作，更宜于在酸性气体分压高时。

此外，为了减少损失（甲醇易挥发），吸收和解吸过程在较低温度下进行。

所以此法须设冷冻装置，制冷温度一般为-38℃左右。

低温甲醇洗的工业装置最初由德国两家公司------林德和鲁奇研究开发的，1954年，在南非一个以煤为原料合成液态燃料的工厂中，由鲁奇承包建成第一个工业规模的示范性装置，用于净化加压鲁奇炉制得的煤气。

脱除硫化物和不饱和烃类至1×10-6(体积)并脱CO2至10％。

林德公司最初建造的低温甲醇洗装置用于净化含硫转化气，并回收无硫的CO2供合成尿素。

硫化氢馏分与来自液氮洗装置的尾气一起送往附近的电站作燃料烧掉。

为满足环保要求，降低放空尾气中有毒物质，H2S等的含量，使其低于5×10-6(体积)；提高H2S馏分浓度以利于加工成硫和其它有用产品；甲醇液的再生过程和全流程组合也日趋合理、完善。

低温甲醇洗工艺

2、对于易溶气体，温度升高，活动加剧，逸出能力增强，溶解度降低；对于难溶气体，温度升高，分子进入液相能力增强，S升高。
3、溶解度随温度的变化同溶解热的大小有关。对于物理吸收法，溶解热数值较小，从而溶解度随温度的变化就小，但是温度变化范围大时，溶解度数据不能按常量对待。
三、气体的溶解度同压力的关系：
低温甲醇洗原理图
GH PSA
400# GR
5600#
脱油
预洗
脱硫
轻油回收
H2S 回收
700#/800#
脱碳
脱硫精洗主
洗
CO2 回收
600# GEC
石脑油
脱硫气
二氧化碳
低温甲醇洗气体净化流程
脱碳气
粗煤气:18.3万,其中6万去预洗塔;脱硫气6.8万去变压吸附.
预洗塔
粗煤气冷却冷却
脱硫气
硫化氢吸收塔
预
洗
段
H2S
再生
精洗
精洗甲醇
段
二氧化碳吸收
主洗
主甲醇
洗
段
变
冷却换
塔
气冷却
冷
甲醇
却
段
冷却
预洗再生
主洗再生
低温甲醇洗主洗、冷却及再吸收回路
冷却回路
FRC 5007
精洗段
二氧化碳吸收 P塔
换热器
冷却
段
氨冷器 P502
精洗甲醇
P
主洗段
FRC 5008
一、不同气体在甲醇中的溶解度：
1、溶解度顺序： SH2S > SCOS > SCO2 > SCH4 > SCO > SN2 > SH2 2、除了氢气和氮气外，其它组分在甲醇中，温度低、溶解度大。 3、最低甲醇用量：指气体中的二氧化碳全部被溶液吸收而所需溶液的最小量。

低温甲醇洗装置甲醇消耗问题探讨

低温甲醇洗装置甲醇消耗问题探讨摘要：本文介绍煤化工项目配套低温甲醇洗单元的甲醇消耗。

从正常运行工况下甲醇消耗低和非正常工况下甲醇消耗高两方面分析，并对非正常工况下甲醇消耗高的问题提出相应控制措施。

关键词：低温甲醇洗；甲醇消耗；净化气引言低温甲醇洗工艺是指在大型合成氨、合成甲醇及制氢等工业装置中使用低温甲醇，并利用低温甲醇有着可以吸收酸性气体的性质，净化在工艺生产中产生的酸性气体，如二氧化硫、硫化氢等对环境有着污染的气体。

1低温甲醇洗工艺概述低温甲醇洗工艺是把甲醇作为吸收剂，通过物理吸收的方法对气体进行净化，是一种脱除酸性、碳性气体的净化工艺。

通常情况下，这种工艺技术常用于大型合成氮、甲醇及制氢等工业装置中。

具体来说，低温甲醇洗工艺是因甲醇对CO2、H2S等酸性气体溶解度较高，对H2、CH4、CO等有效气体溶解度小，且对各种杂质气体选择性较好的原理，以甲醇为吸收溶剂，在低温高压下进行吸收，高温低压下进行气体的解吸，脱除原料气中的CO2、H2S及其他杂质。

一般来说，气体在低温甲醇洗工艺处理后，都有着较高的净化程度，值得进一步推广应用。

2正常工况下甲醇消耗根据实际运行数据，在100%负荷状况下，出低温甲醇洗各物料流量和甲醇含量见表1。

表1出低温甲醇洗各物料流量和甲醇含量结合以上数据，100%负荷下低温甲醇洗甲醇消耗计算如下：净化气甲醇消耗：270000×50×10-6×32÷22.414=19.27Kg/h；CO2产品气甲醇消耗：50000×13×10-6×32÷22.414=0.93Kg/h；尾气甲醇消耗：90000×15×10-6×32÷22.414=1.93Kg/h；酸性气甲醇消耗：2400×0.138%×32÷22.414=4.73Kg/h；废水甲醇消耗：2850×16×10-6=0.046Kg/h。

低温甲醇洗净化天然气过程的气液平衡计算

表 2 吸收塔平衡常数 Table 2 Equilibrium constant of absorption tower 温度/ ℃ 由式 (1) 由式 (2) 由式 (4) 由式 (6) 由式 (8) 由式 (9) - 20 112150 113173 111486 111494 112525 117226 - 30 018828 019027 018211 018157 019036 113496 - 32 018235 018369 017636 017616 018419 112853 - 40 016105 016185 015563 015788 016197 110574 - 50 013983 014238 013400 014108 013811 018285
010012 t2
即 : K = (812380 + 011929 t + 010012 t2) / p (1)
212 实测平衡数据
在文献 [ 2 - 7 ]中都引用了 Щендерей(苏) 和赖
实正弘 ( 日) 测得的 CO2 平衡浓度 xco2 ( mol %) 与
CO2 气相压力
p 的关系。根据
第2期
牛刚等 :低温甲醇洗净化天然气过程的气液平衡计算
4 9
装置的设计即是使用该方程进行工艺模拟计算。对于低温甲醇洗的汽液平衡 ,气相为天然气组成 ,即
气体溶于甲醇后 CO2 在甲醇中的溶解量减少了。从设计角度来看 ,也就更保险。在没有实测数据值
CH4 、C2 H6 、C3 H8 、N2 、CO2 、H2O 加上甲醇共 7 个组
出吸收塔后还有分子筛进一步吸附脱除。所以在设
计中以 CO2 为关键组分。
2 CO2 在甲醇中的平衡数据

低温甲醇洗工艺手册

该法用一种溶剂可同时或分段脱除气体中的H2S、CO2等酸性组分和各种有机硫化物，NH3、C2H2、C3及C3以上的气态烃，胶质及水汽等，能达到很高的净化度。

例如：能把总硫脱至＜0.2mg/m3，同时能把二氧化碳脱至10×10-8~20×10-6(体积)。

甲醇对氢、氮、一氧化碳（合成原料）的溶解度相当小，且在溶液加压闪蒸过程中优先解吸，可通过分级闪蒸来回收，因而有效组分损失很少。

随着温度降低，H2S、CO2以及别的易溶气体在甲醇中的溶解度增长很快，且分压越高，增长越快，而氢、氮变化不大。

随着吸收温度降低，甲醇对酸性组分的选择性提高。

因此此法在较低温度下操作，更宜于在酸性气体分压高时。

此外，为了减少损失（甲醇易挥发），吸收和解吸过程在较低温度下进行。

所以此法须设冷冻装置，制冷温度一般为-38℃左右。

脱除硫化物和不饱和烃类至1×10-6(体积)并脱CO2至10％。

林德公司最初建造的低温甲醇洗装置用于净化含硫转化气，并回收无硫的CO2供合成尿素。

硫化氢馏分与来自液氮洗装置的尾气一起送往附近的电站作燃料烧掉。

（工艺流程）低温甲醇洗生产工艺流程

（工艺流程）低温甲醇洗生产工艺流程低温甲醇洗生产工艺流程1. 生产工艺原理从变换工序来的变换气中除含有氢气、氮气外，约含有44.7％的CO2 和少量的H2S 与COS 等硫化物，还含有CO、CH4、Ar 以及饱和的水份等。

含氧化合物与含硫化合物是氨合成触媒的毒物，同时CO2 又是生产尿素、食用二氧化碳等的原料，而一氧化碳、硫化物又可进一步回收利用，需要对它们分别脱除回收。

根据我厂整个工艺的设置，采用低温甲醇洗涤法分别脱除变换气中的CO2、H2S、COS,将脱除掉的合格CO2送尿素，同时将再生出的H2S 送催化氧化硫回收系统。

低温甲醇洗是一种物理吸收法，低温、高压下在吸收塔中完成甲醇对CO2、H2S、COS的吸收，吸收了CO2、H2S、COS的甲醇溶液（称为无硫富甲醇和含硫富甲醇）分别经过节流降压（少量的H2和CO在吸收过程中也被吸收，经节流降压闪蒸后得以回收），释放出CO2,再在热态下将CO2、H2S从甲醇溶液中完全再生出来，得到完全再生的甲醇（称为贫甲醇）循环使用。

系统需要的冷量来自冰机以及吸收了CO2和H2S的高压甲醇溶液的节流膨胀（即CO2的解吸）和各水冷器。

2. 工艺特点甲醇溶剂与其它溶剂相比有如下优点：1）在低温、高压下，甲醇吸收酸性气体的量远大于对N2，CO，H2，CH4 等的吸收量，即选择性好，从而大大降低了甲醇的循环量和减少了有效气体H2 和CO 的损失。

2）甲醇在低温下平衡蒸汽压低，故甲醇损失少3）甲醇的化学稳定性好、冰点低4）甲醇的粘度小和腐蚀性小。

5）甲醇的吸收能力大（约是水的100 倍，本菲尔化学溶剂的10倍），且价廉易得。

但甲醇溶剂也有如下的缺点：1）因其工艺是在低温下操作，因此设备的材质要求高。

2）为降低能耗，回收冷量，换热设备特多而使流程变长。

3）甲醇有毒，会影响人的健康。

3. 装置规模处理后的净化气量能满足日产合成氨800t 的要求。

低温甲醇洗单元的操作弹性为装置生产能力的50%-100%，低温甲醇洗单元在50%负荷运转时，能够回收较多的CO2 以充分满足尿素生产的需求。

甲醇原料气中二氧化碳的脱除—低温甲醇洗脱碳工艺

由表可见，H2S和CO2在甲醇中溶解热不同，但其溶解度较大，在甲醇洗涤气体过程中，溶剂的温度有明显的提高，为保证吸收效果，应移走热量。
三、再生的基本原理
✓ 甲醇在吸收了一定量的CO2、H2S、COS、CS2等气体后，吸收能力下降，为了循环使用，使甲醇溶液得到再生，解吸出所溶解的气体。
✓ 在吸收了溶质的溶剂进行解吸时：根据亨利定律压力愈低、温度愈高，则愈利于溶质的解吸，在温度等于溶剂的沸点时，溶质在溶剂中的溶解量为零。
✓ 用甲醇吸收原料气中的CO2、H2S等酸性气体，而H2、N2的损失很小。另外在 -40 ℃ ，H2S溶解度比CO2大6倍，这样就由可能选择性从原料中先脱除H2S，而在解吸时先解吸CO2。
➢ 结论：随着温度的降低，CO2、H2S等气体在甲醇中的溶
解度增大，而H2、N2变化不大。因此，此法易在较低温度下操作。H2S在甲醇中的溶解度比CO2更大，所以用甲醇脱除CO2的同时也能把气体中的H2S一并脱除掉。
✓ CO2在甲醇中的溶解度还与吸收压力有关，压力升高，CO2在甲醇中的溶解度增大，而温度对CO2溶解度的影响更大，尤其是当温度低于-30℃时，溶解度随温度降低而急剧增大。因此，用甲醇吸收CO2宜在高压和低温下进行。
不同温度和压力下CO2在甲醇中的溶解度(cm3CO2/g甲醇)
P(co2)/MPa
0.101 0.203 0.304 0.405 0.507 0.608 0.709 0.831 0.912 1.013 1.165 1.216 1.317 1.418 1.520
-26 17.6 36.2 55.0 77.0 106.0 127.0 155.0 192.0 223.0 268.0 343.0 385.0 468.0 617.0 1142.0

低温甲醇洗工艺简介

低温甲醇洗工艺简介1. 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。

1. 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。

2操作要点2. 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2. 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。

2. 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。

低温甲醇洗工艺酸性气体吸收流程的模拟计算

12 61 6 65E 03 7 18 7 22 5 54E 03
28 51 3 51E 03 8 29 8 20 1 10E 02
21 79 9 64E 03 5 91 5 96 8 39E 03
1685 03 2 08E 03 531 55 530 65 1 69E 03
6 7 6 54 5 20E 03
8
CH EM ICAL ENG INEER ING DESIGN
化工设计 2010, 20( 5)
在工艺模拟过程中, 吸收塔的模拟计算难度最大, 同时也是最重要的。为表述及分析方便并使模拟过程易于收敛, 将吸收塔分为脱硫段、粗吸段和主吸段 ( 精吸段 ) 分别进行模拟计算。
2 热力学方法的选择及修正
图 1 两台吸收塔酸性气体吸收流程
塔 1用来净化合成甲醇的原料气。来自变换工段的原料气经冷却后进入分离罐 V1进行气液分离。分离出液体后的原料气进入脱硫段的底部, 用低温贫甲醇洗涤。分离罐 V1底部的甲醇和水的混合物送甲醇水分离塔分离。
原料气在吸收塔与低温贫甲醇逆流接触, 利用 CO 2、H 2 S等酸性气体在低温甲醇中溶解度大的特性达到净化原料气的目的。为了移走 CO 2 在甲醇中的溶解热, 在吸收塔的段间要设置冷却器, 将甲醇吸收剂冷却到最佳吸收温度, 保证 CO2 的充分吸收。
求取气体在甲醇中溶解度是低温甲醇洗工艺计算的关键, 然而这些数据在通用的手册中却很难查到, 该体系的气液平衡数据作为林德和鲁奇公司的专有技术未曾公开发表。高压低温下气体在甲醇中溶解的亨利系数和溶解度系数报道更少, 就目前公开发表的文献而言 [ 1 ~ 8 ] , 不能完全满足低温甲醇洗工艺计算的需要。

常见低温甲醇洗工艺简介

低温甲醇洗是以甲醇为溶剂，在低温高压条件下，将变换气中所含的酸性气体H2S、CO2、COS等脱除，净化气送往下一工段，酸性气在一定条件下解吸、气提分阶段从富甲醇溶液中释放出来，回收利用，甲醇经热再生，循环使用。

1　工艺原理低温甲醇洗属于物理吸收，甲醇与酸性气之间不发生任何化学反应。

物理吸收以亨利定律为基础，其表达是：P i=KX i式中：P i为气相中组分i的分压；X i为平衡时组分i在溶液中的浓度，K为亨利系数。

由上式可知，X i值随P i值的增大而增大。

亨利系数K 与温度、压力以及溶质、溶剂的自身性质有关，由于作为溶剂的甲醇是极性分子，因此对于H2S、CO2、HCN等极性分子的吸收能力远高于对H2、CO、N2等非极性分子的吸收，即K值不同。

这样，就将合成所需的H2和N2从变换气中分离了出来，进行下一步加工。

而溶解在甲醇中H2S、CO2等酸性气在后续高温低压的条件下从甲醇中解吸出来，送到下游工段回收利用。

在此过程中甲醇被热再生，恢复溶解能力，再次送至吸收塔。

2　工艺简介低温甲醇洗是20世纪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，现阶段在我国使用较多的是林德工艺、鲁奇工艺和大连理工工艺。

2.1　林德工艺流程林德工艺是将自变换工段来的变换气经过一系列换热器降温，分离器分离工艺冷凝液后，依次从底部进入H2S 吸收塔和CO2吸收塔。

在塔内H2S、CO2、NH3、HCN等气体被冷的甲醇吸收，剩下的变换气从塔顶出来进入换热器回收冷量，复热后送入下一工段。

吸收塔底溶有H2S、CO2的富甲醇先经H2S闪蒸罐、CO2闪蒸罐，之后再送入CO2解吸塔、H2S解吸塔，分离出其中的CO2和H2S，塔底剩下的甲醇进入甲醇热再生塔，将溶解于其中的气体完全解吸，成为贫甲醇，贫甲醇再经过一系列的换热降温，回到吸收塔重新利用。

2.2　鲁奇工艺流程鲁奇工艺是将变换气经过初步冷却后，先进入氨洗塔将氨脱除，后经过进一步换热降温再进入吸收塔。

低温甲醇洗工艺介绍

低温甲醇洗工艺介绍低温甲醇洗工艺是典型的物理吸收脱硫、脱碳方法。

该工艺是以甲醇为吸收溶剂，利用甲醇在低温下对酸性气体溶解度极大的特性，脱除原料气中的酸性气体。

在低温下CO2和H2S在甲醇中的溶解度会随温度的下降而显著地上升，所以低温甲醇洗工艺在-35℃～-55℃的温度下进行操作，所需的甲醇溶剂量也比较少。

此外，在-30℃下，H2S在甲醇中的溶解度是CO2在甲醇中溶解度的6.1倍，因此，能够选择性的脱除H2S。

低温甲醇洗工艺的气体净化度高，可以将变换气中的CO2脱至小于20ppm；H2S脱至小于0.1ppm。

低温甲醇洗工艺还具有技术先进、运行可靠、参数稳定等优点，是现在比较理想的脱硫脱碳工艺流程。

硫回收工艺技术介绍采用单级常规克劳斯＋H2S直接氧化组合式工艺，其特点为硫回收率高，尾气排放优于国家标准，环保效益好；工艺流程简单，操作方便；设备制造简单，投资小；公用工程消耗小，运行费用低；硫磺质量纯度高，经济效益明显；余热回收利用，节约能源。

液氮洗工艺技术介绍液氮洗工艺技术，其特点为CO2去除效果好、过程温度变化；能耗低、设备少、投资费用低。

SHELL, LURGI, GSP, TESACO等煤气化工艺里关键阀门的国产化探讨煤化工及煤制油项目首先要进行煤气化，煤气化装置的排渣系统条件非常苛刻，对阀门的要求非常严格，要求阀门具有高耐磨、耐冲刷、防结垢、防结疤、快速切断等功能。

特别是锁渣阀，高压、高温、介质（煤渣）硬度非常高、启闭频繁、启闭速度快、密封性能要好，可靠性要高。

一、目前煤化工工艺里使用的阀门品牌有：氧气：PEERIN，ARUCS，VELAN，EDW ARD，上海开维喜，中核苏阀煤浆：德国PEERIN，ARUCS，荷兰NELES锁渣阀：NELES，德国PEERIN，ARUCS，上海弘盛，开维喜渣水管道：上海弘盛，开维喜，NELES，浙江超达，兰高二、煤化工中某些环节的阀门已经基本完全国产化，比如λ黑水管线，工况温度100~220℃，压力0.01~0.5Mpa,对应的0.5”-12”，150Lb的闸阀，截止阀，止回阀，金属硬密封球阀等能满足基本要求，且全部已国产化。

合成氨低温甲醇洗工艺毕业设计

合成氨低温甲醇洗工艺毕业设计
低温甲醇洗工艺是一种用于合成氨生产中净化气体的工艺。

以下是一个可能的毕业设计大纲：
题目：合成氨低温甲醇洗工艺的研究与设计
摘要：
一、前言
1. 合成氨工业的重要性和应用领域
2. 低温甲醇洗工艺的发展历程和现状
3. 研究的背景和目的
二、低温甲醇洗工艺原理
1. 低温甲醇洗工艺的基本流程和反应机理
2. 低温甲醇的选择和特点
3. 主要设备和操作参数
三、工艺设计与计算
1. 物料平衡和能量平衡计算
2. 主要设备的设计和选型，如吸收塔、再生塔等
3. 工艺流程的模拟和优化
四、安全与环保
1. 低温甲醇洗工艺的安全措施和注意事项
2. 环境保护方面的考虑，如废气、废水处理
五、结论
1. 总结低温甲醇洗工艺的研究成果和设计方案
2. 提出进一步改进和发展的建议
请注意，这只是一个大纲示例，具体的内容和要求可能因学校和专业的不同而有所差异。

在进行毕业设计时，建议你与指导教师进行详细的讨论，并按照学校的规范和要求进行撰写。

低温甲醇洗工艺气体溶解度的计算

低温甲醇洗工艺气体溶解度的计算第月期计算机与应用化学低温甲醇洗工艺气体溶解度的计算戴文斌唐宏青兰州。

中国石油化工总公司兰州石油化工设计院摘要本文从统计力学理论出发。

,采用定标粒子理论一,对气体在甲醇中的溶解度进行了计算,。

通过采用作者提出的计算溶质和溶剂的设计值符合较好关健词能量参数的公式使得计算结果与文献值及原因而可以在流程模拟系统及工程设计计算中采用这种简捷而又准确的方法,低温甲醇洗溶解度,定标粒子理论,统计力学,亨利系数低温甲醇洗工艺简介低温甲醇洗工艺是由德国化技术置中,公司和、公司在年代共同开发的一种气体低温净,。

由于甲醇是吸收二氧化碳,硫化氢、氧硫化碳等极性气体的良好溶剂。

尤其在低温下其溶解度更大因而该技术被广泛应用在以煤或重油为原料的大型合成氨厂和城市煤制气装用来脱除合成气或粗煤气中的二氧化碳和硫化氢一,该工艺中所涉及的气体的吸收与溶一解的温度范围为,压力范围为。

绝压,。

气体在甲醇中的溶解度的求取是低温甲醇洗工艺计算的关键径庭,然而这些数据在通用的手,册中却很难查到在某些文献中也只是给出了零星的几个点有时不同的文献给出的数值大相有的甚至连趋势都不一致。

低温下气体在甲醇中溶解的亨利系数和溶解度就更少了。

这给工程设计人员带来了很大的难题已经势在必行所以根据经典的理论,建立一种简便可靠的计算方法定标粒子理论定标粒子理论是由,,一等学者于年提出的一种根据统计力学理论和几何学原理。

来描述稀溶液行为的理论文献【对该理论做了详尽的介绍该理论在,,,等许多学者的不断发展下,逐渐成为一种比较成熟而又可靠的理论的硬核,,。

定标粒子理论的实质在于它认为要阻止分子的中心进入流体中任何指定的空间范围都需要做功,并且认为组成流体的球形对称分子都有一个直径为。

无论施加什么作用力。

都不会导致流体体积的改变根据溶液理论势能关系,,一种溶质分子溶解到一种溶剂中的过程。

可以看作两步进行第一步在溶剂中形成可以接纳溶质分子的合适尺寸的空穴进入空穴,。