低温甲醇洗工艺简介综述
低温甲醇洗工艺全解析
低温甲醇洗工艺全解析“低温甲醇洗工艺” 几家专利商技术特点目前,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采用林德的专利设备�D高效绕管式换热器,换热效率高,特别是多股物流的组合换热,节省占地、布置紧凑,能耗低;高效绕管式换热器需要国外设计,可国内制造。
在甲醇溶剂循环回路中需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。
此外,针对生产中出现的问题,也采取了一些相应的改进措施,主要有以下几个:①设置系统预洗段以除去原料气中的NH3、HCN等杂质;②增大原料气分离器的容积来降低其进入系统的温度;③在甲醇再生塔中增设水提浓段,以增强系统除水能力;④在半贫液中注入原料气以抑制FeS和NiS的生成,通过提压的措施使其在特定部位生成并及时除去。
● 该工艺具有易于操作,生产运行稳定、可靠。
● 该工艺为一步法低温甲醇洗工艺脱硫脱碳,其典型工艺是采用5塔流程,脱碳、脱硫分上下塔脱除,在一个塔内完成。
● 采用专有的高效绕管式换热器,减少阻力,提高换热效率,特别是多股物流的换热,使工艺流程更为简捷,节省占地便于集中布置,但绕管式换热器需由专利商在国内合资厂提供,且价钱昂贵。
● 采用锅炉给水洗涤变换气中的NH3、HCN等,避免其进入系统造成堵塞。
● 在甲醇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。
2. 鲁奇低温甲醇洗工艺鲁奇低温甲醇洗工艺由于没有中间循环甲醇提供系统所需冷量,而全部需要外部提供。
甲醇溶液由于吸收温度低,其循环量相对较大,与林德工艺相比,能耗稍高,吸收塔的体积也较大。
但系统冷量由外部供给,也使操作调节相对灵活,并通过新型塔板的设计,提高了塔的操作弹性。
低温甲醇洗净化工艺技术进展及应用概况
低温甲醇洗净化工艺技术进展及应用概况低温甲醇洗是一种常见的净化工艺,用于去除天然气中的硫化氢和二硫化碳等有害成分。
随着能源需求的增加和环境保护意识的提高,低温甲醇洗技术在天然气净化领域得到了广泛的应用。
本文将对低温甲醇洗净化工艺技术进展及应用概况进行详细介绍。
一、低温甲醇洗工艺技术的原理及发展历程低温甲醇洗技术是利用甲醇与硫化氢和二硫化碳等成分的亲和力较强的特点,通过在低温条件下将甲醇溶液与含有硫化氢和二硫化碳的天然气进行接触和反应,使得硫化氢和二硫化碳能够被溶解在甲醇中,从而达到净化天然气的目的。
低温甲醇洗技术的发展可以追溯到20世纪60年代,在当时的石油天然气开采和利用过程中,由于硫化氢和二硫化碳的存在,天然气的安全性和环保性受到了严重威胁。
人们开始研究利用甲醇对天然气进行洗脱,以去除其中的有害成分。
经过多年的积极探索和实践,低温甲醇洗技术逐渐成熟并得到了广泛的应用。
1. 低温条件下的操作技术低温甲醇洗技术需要在较低的温度条件下进行,通常需要在-10℃至-20℃的温度范围内操作。
这就对设备和操作提出了较高的要求,需要采用特殊的低温材料,并且要求操作人员具备相应的低温作业技能。
近年来,随着低温技术的发展和成熟,低温甲醇洗技术在低温条件下的操作难度逐渐减小,同时也降低了操作成本。
2. 甲醇的选择和回收技术在低温甲醇洗技术中,甲醇是起到洗脱作用的重要溶剂。
甲醇的选择和使用对工艺的效果和成本都有着重要的影响。
目前,一般采用优质甲醇用作溶剂,有机溶剂循环回收技术也是该技术的关键点之一。
通过对甲醇的回收再利用,可以节约能源和降低成本。
3. 硫化氢和二硫化碳的分离和处理技术1. 天然气净化领域2. 化工生产领域除了在天然气净化领域应用外,低温甲醇洗技术还在化工生产领域得到了广泛的应用。
在石油化工、合成气、精细化工等领域,都可以采用低温甲醇洗技术进行有害气体的净化和分离,保障生产过程的安全和环保。
3. 新能源领域随着清洁能源的需求日益增加,低温甲醇洗技术也在新能源领域得到了应用。
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
煤为原料的低温甲醇洗
三、关于能耗:
(1)酸气的溶解热要取出,以确保吸收温度要求.(闪蒸回 收能量约60~70%) (2)动力消耗:泵; (3)热再生耗汽. (4)冷损的补偿.(低温操作,保冷严格)
煤为原料的低温甲醇洗
四、关于设备选材考虑:
(1)羰基铁问题:原料气中有一氧化碳,它同钢铁作用,生
成羰基铁,当有硫化氢气体时,更易生成. (2)羰基铁的生成,造成腐蚀,羰基铁和硫化氢作用,生成含 硫的中间羰基产物,该产物发生热解,生成硫\硫化亚铁,造 成堵塞.
低温甲醇洗----基本理论
四、硫化氢在甲醇中的溶解度:
1、硫化氢和甲醇都是极性物质,从而溶解能力大. 2、低压下,在甲醇中,溶解度同温度的关系是: ①PH2S<400mmHg,符合Herry定律PH2S= kx,(500#,总压26.5, YH2S=0.38% PH2S=76mmHg) ②当二氧化碳存在时,硫化氢溶解度降低,温度越低,影响越明显. ③在0~-78℃, PH2S= 15-400mmHg条件下,硫化氢的溶解度可进行计算: S=692PH2S/(1.9P0H2S-PH2S) 而 lgP0H2S=7.453-973.5/T ④温度低,溶解度大,且随着温度的降低,温度对溶解度的影响更明显. ⑤在甲醇体系中,溶解度同温度的关系能进行定量计算lgS=C/T-D.
低温甲醇洗
工艺基础知识
低温甲醇洗----概述
• 低温甲醇洗是由德国林德公司和鲁奇公司共同 开发的,采用冷甲醇作为吸收溶剂,世界上第 一套低温甲醇洗工业化装置于1954年建于南非 萨索尔,1964年林德公司又设计了低温甲醇洗 串液氮洗装置。70年代以来,国外所建的以煤 和重油为原料的大型氨厂,大部分采用该法, 低温甲醇洗工艺技术成熟,使用业绩多,我国 已有多套大型合成氨装置采用这一技术。
低温甲醇洗工艺
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。
“低温甲醇洗工艺全解析
“低温甲醇洗工艺” 几家专利商技术特点目前,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采用林德的专利设备―高效绕管式换热器,换热效率高,特别是多股物流的组合换热,节省占地、布置紧凑,能耗低;高效绕管式换热器需要国外设计,可国内制造。
在甲醇溶剂循环回路中需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。
此外,针对生产中出现的问题,也采取了一些相应的改进措施,主要有以下几个:①设置系统预洗段以除去原料气中的NH3、HCN等杂质;②增大原料气分离器的容积来降低其进入系统的温度;③在甲醇再生塔中增设水提浓段,以增强系统除水能力;④在半贫液中注入原料气以抑制FeS和NiS的生成,通过提压的措施使其在特定部位生成并及时除去。
● 该工艺具有易于操作,生产运行稳定、可靠。
● 该工艺为一步法低温甲醇洗工艺脱硫脱碳,其典型工艺是采用5塔流程,脱碳、脱硫分上下塔脱除,在一个塔内完成。
● 采用专有的高效绕管式换热器,减少阻力,提高换热效率,特别是多股物流的换热,使工艺流程更为简捷,节省占地便于集中布置,但绕管式换热器需由专利商在国内合资厂提供,且价钱昂贵。
● 采用锅炉给水洗涤变换气中的NH3、HCN等,避免其进入系统造成堵塞。
● 在甲醇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。
2. 鲁奇低温甲醇洗工艺鲁奇低温甲醇洗工艺由于没有中间循环甲醇提供系统所需冷量,而全部需要外部提供。
甲醇溶液由于吸收温度低,其循环量相对较大,与林德工艺相比,能耗稍高,吸收塔的体积也较大。
但系统冷量由外部供给,也使操作调节相对灵活,并通过新型塔板的设计,提高了塔的操作弹性。
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。
化工设计低温甲醇洗
化工设计低温甲醇洗低温甲醇洗是一种常用的化工设计方法,用于从天然气中分离甲烷和甲醇。
本文将详细介绍低温甲醇洗的工艺原理、设备设计以及操作注意事项。
一、工艺原理低温甲醇洗是利用甲醇与天然气中的酸性气体(如H2S、CO2等)反应生成溶解度较高的甲硫醇和甲碳酸酯。
该工艺主要包括以下几个步骤:1.压缩:将原料天然气经过压缩,使其达到适宜的洗涤压力。
2.冷凝:通过冷凝器将天然气中的水分冷凝成液体,以避免与甲醇反应形成氢氧化物。
3.填料塔洗涤:将压缩后的天然气与富含甲醇的洗涤剂在填料塔中充分接触,使酸性气体与甲醇发生反应,生成溶解度较高的产物。
4.甲醇再生:将与酸性气体反应得到的甲硫醇和甲碳酸酯通过蒸馏等方法分离,并进行再生处理,得到可重复使用的洗涤剂。
5.干燥:将洗涤后的天然气通过干燥塔除去残留的甲醇和水分。
二、设备设计低温甲醇洗的设备主要包括压缩机、冷凝器、填料塔、再生塔和干燥塔等。
1.压缩机:选择适宜的压缩机种类和工作参数,使得压缩后的天然气能与洗涤剂充分接触。
2.冷凝器:采用适当的冷却介质(如冷水或液氨)冷凝天然气中的水分,以避免与甲醇反应。
3.填料塔:选择合适的填料材料和填充方式,使得洗涤剂和天然气在塔内充分接触,增加反应效率。
4.再生塔:通过适当的加热和分离操作,将洗涤剂中的甲硫醇和甲碳酸酯分离出来,再经过一系列处理后进行再生。
5.干燥塔:使用适当的干燥剂(如活性炭或分子筛)除去洗涤剂中的甲醇和水分,保证出口天然气的干燥度。
三、操作注意事项在低温甲醇洗的操作中,需要特别注意以下几点:1.洗涤剂的选择:应选择溶解度适宜的洗涤剂,以提高酸性气体的去除效率。
2.填料塔的操作:应控制好填料塔的进料流量和填料高度,使洗涤剂得以充分接触酸性气体。
3.洗涤液的分离与再生:应选择适宜的再生方法,避免成本过高或对环境造成污染。
4.安全操作:在操作过程中应注意安全防护,避免甲醇或酸性气体对人身安全和设备造成伤害。
综上所述,低温甲醇洗是一种常用的化工设计方法,通过使用甲醇洗涤剂与酸性气体反应,实现对天然气中甲醇和甲烷的分离。
低温甲醇洗工艺描述
D-40002 E-40021 P-40005A/ B E-40022 E-40023 P-40009A/ B D-40005
CO2产产
锅锅给水
E-40016
回水 净化气 上水
T-40003 E-40006 E-40009
T-40004
P-40001A/ B
E-40007
丙丙
P-40014A/ B E-40011
丙丙 丙丙
丙丙
丙丙
D-40001 E-40004A/ B
P-40002A/ B
变换气 丙丙 丙丙
E-40010
丙丙
E-40005A-D E-40001
工艺冷热水
E-40008
氮气
E-40002 T-40001
E-40003A/ B
T-40002A/ B
P-40003A-C
E-40012A/B
T-40001 氨洗塔 T-40002A/B 吸收塔 T-40003 中压闪蒸塔 T-40004 再吸收塔 T-40005 热再生塔
系统的腐蚀
1)生成羟基铁。特别是Fe(CO)5和含硫的羟基铁,甲醇热 )生成羟基铁。特别是 和含硫的羟基铁, 和含硫的羟基铁 再生时可能出现的分解产物会形成固态沉淀, 再生时可能出现的分解产物会形成固态沉淀,包括元素硫与 硫化铁,在甲醇洗系统的管线及设备中引起堵塞。 硫化铁,在甲醇洗系统的管线及设备中引起堵塞。这些腐蚀 现象往往会在铁或普通钢的设备中出现 。 2)电化学腐蚀。在纯净的甲醇中,CO2和H2S不会对设备 )电化学腐蚀。在纯净的甲醇中, 和 不会对设备 和管线造成腐蚀。但在有水存在的条件下, 和管线造成腐蚀。但在有水存在的条件下,CO2和H2S将使 和 将使 溶液呈酸性从而发生电化学腐蚀,主要生成物是FeS。循环 溶液呈酸性从而发生电化学腐蚀,主要生成物是 。 甲醇的水含量设计要求控制在0.5%以下, 甲醇的水含量设计要求控制在 %以下,但多数运行装置 经常出现水含量超标现象,严重时达3- %。 经常出现水含量超标现象,严重时达 -5%。 3)空气腐蚀。低温甲醇洗运行一段时间后,都会有一定的 )空气腐蚀。低温甲醇洗运行一段时间后, 硫化物残留。当停车检修打开设备时, 硫化物残留。当停车检修打开设备时,空气的进入会造成硫 化物、水遇空气反应生成连多硫酸盐, 化物、水遇空气反应生成连多硫酸盐,对设备造成应力腐 特别是对带有铁素体的奥氏材料尤为严重。此外, 蚀,特别是对带有铁素体的奥氏材料尤为严重。此外,空气 中的氧气也会与金属发生氧化反应, 中的氧气也会与金属发生氧化反应,在设备和管道内壁形成 锈垢,造成严重堵塞。 锈垢,造成严重堵塞。
低温甲醇洗工艺研究
低温甲醇洗工艺研究摘要: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。
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。
关键词:低温甲醇洗技术特征工艺特质一、低温甲醇洗技术简介低温甲醇洗工艺是20世纪50年代,由德国鲁奇(lurgi)公司和林徳(linde)公司联合开发的一种原料气净化方法。
低温甲醇洗技术是一种纯物理吸收过程。
根据co2、h2s、cos等酸性气体在甲醇中有较大的溶解度,而氢气、氮气、一氧化碳在其中的溶解度很小而吸收的,因而用甲醇吸收原料气中的co2、h2s等酸性气体,而h2、co的损失很小。
在同一温度下,co2、h2s、h2o等的溶解度远大于h2和co,所以低温甲醇法易除去co2、 h2s。
随着温度的降低co2、h2s在气体在甲醇的溶解度增大,而h2、 co变化不大,因此,此法易在较低温度下操作。
由于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。
二、低温甲醇洗净化吸收的原理、工艺特点及其不足1.低温甲醇洗净化吸收的原理低温甲醇洗是指在一定的压力和低温下,把变换气中所含的酸性气体co2、h2s、cos和硫醇等脱除的工艺过程。
由于甲醇吸收酸性气体的过程没有化学反应发生,因此属于物理吸收,其吸收原理是:以低温甲醇有机溶剂为吸收剂,利用co2、h2s、cos比h2、co在吸收剂中溶解度大的特性而除去,吸收后溶液的再生依靠简单的闪蒸解吸和气体放出co2、h2s 等。
2.低温甲醇洗净化的工艺特点首先,低温甲醇洗工艺可以保证净化气中h2s、co2的含量满足合成气的需要而且可以彻底除去合成气中的硫化物,延长甲醇合成催化剂的寿命。
低温甲醇洗工艺原理
低温甲醇洗工艺原理
低温甲醇洗工艺是一种常用的气体处理技术,用于去除天然气或合成气中的含硫化合物和其他有害成分。
该工艺原理基于甲醇与硫化氢(H2S)等硫化物发生化学反应,并通过析出物或
溶于甲醇中的形式将其去除。
以下是低温甲醇洗工艺的原理和过程:
1. 原料气体进入洗涤塔:天然气或合成气经过储气罐、压缩机等设备,进入低温甲醇洗涤塔。
2. 冷凝:原料气体中的水分和其他液态组分在进入洗涤塔后,通过冷媒的冷凝作用,以液态形式沉淀出来。
3. 含硫化物的吸收:原料气体中的硫化氢等硫化物与甲醇在洗涤塔内进行接触和吸收。
硫化氢与甲醇反应生成硫醇,并溶解于甲醇中。
4. 净化:洗涤塔内的甲醇通过过滤或其他分离技术,去除其中的硫醇和其他杂质,以达到净化的效果。
5. 再生:经过吸收后的含硫化物甲醇溶液通过加热和气体分离等步骤,将硫醇和甲醇分离。
分离出的硫化物被氧化成硫磺或者转化成其他有用的化学物质,而甲醇则可以通过再循环使用。
低温甲醇洗工艺通过利用甲醇与硫化氢等硫化物的反应特性,实现对气体中有害成分的有效去除。
该工艺具有操作简单、效
果显著、可再生利用等优点,因此在天然气、炼油、化工等领域得到了广泛应用。
低温甲醇洗脱硫脱碳工艺
低温甲醇洗脱硫、脱碳工艺一、工艺介绍低温甲醇洗是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:1. 溶剂在低温下对CO、H2S COS等酸性气体吸收能力极强,溶液循环量小,功耗少。
2. 溶剂不氧化、不降解,有很好的化学和热稳定性。
3. 净化气质量好,净化度高,CO2<20ppm,H2S<0.1ppm。
4. 溶剂不起泡。
5. 具有选择性吸收H2S、COS和CO的特性,可分开脱除和再生。
6. 溶剂廉价易得,但甲醇有毒,对操作和维修要求严格。
7. 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。
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。
林德低温甲醇洗工艺流程:采用林德的专利设备一一高效绕管式换热器,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。
煤制甲醇低温甲醇洗工艺流程简述
煤制甲醇低温甲醇洗工艺流程简述煤制甲醇是一种重要的化工产品,可以通过将煤炭气化制取合成气,再经过甲醇合成反应制取甲醇。
而在合成甲醇的过程中,需要对合成气进行脱硫、脱碳和低温甲醇洗等工艺处理,以保证甲醇产品的质量和纯度。
本文将详细介绍煤制甲醇中的低温甲醇洗工艺流程,并分析其主要步骤和关键技术。
一、甲醇洗工艺概述甲醇洗是煤制甲醇过程中的重要环节,其主要作用是从合成气中去除水、碱金属和其他不利于甲醇合成催化剂活性的杂质。
通过甲醇洗工艺,可以有效提高甲醇合成催化剂的使用寿命和甲醇产品的纯度,保证甲醇生产的稳定性和可靠性。
二、低温甲醇洗工艺流程低温甲醇洗工艺是甲醇洗的重要环节之一,其主要过程包括冷却、减压汽提和产品分离等步骤。
下面将对低温甲醇洗的工艺流程进行详细描述:1.冷却合成气从合成气发生器中产生后,经过冷凝器进行冷却,使得合成气中的水蒸气和一部分甲醇得以凝结和分离。
在低温甲醇洗工艺中,需要对合成气进行冷却到较低的温度,一般控制在-40℃左右。
冷却过程既可以利用冷却水进行间接冷却,也可以采用液氮等低温介质进行直接冷却,以确保合成气中的水和甲醇得以有效分离。
2.减压汽提经过冷却后的合成气进入减压汽提塔,在减压条件下释放出冷却后的液态水和部分甲醇,从而进一步降低气相中的水和甲醇的含量,并将凝结水和部分甲醇从合成气中去除。
在减压汽提过程中,需要精确控制减压塔的压力和温度,以实现最佳的分离效果。
3.产品分离经过减压汽提后的合成气进入产品分离塔,在塔中进行进一步分离和提纯。
产品分离过程主要是将合成气中的残余水和甲醇进行最后的分离,得到净化的合成气和甲醇产品。
产品分离过程需要根据甲醇产品的纯度要求进行调整,以保证甲醇产品的质量符合工艺要求。
三、低温甲醇洗工艺的关键技术低温甲醇洗工艺涉及多个关键技术,其主要包括冷却技术、减压汽提技术和产品分离技术等。
其中,冷却技术是低温甲醇洗中最为关键的环节,直接影响到合成气中水和甲醇的分离效果和甲醇产品的纯度。
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。
低温甲醇洗简介
低温甲醇洗低温甲醇洗是20 世纪50 年代初德国林德公司和鲁奇公司联合开发的脱除原料气体中的酸性气体的一种方法。
1954 年首先用于南非煤加压气化工业装置的煤气净化,随后相继用于净化城市煤气中的硫化物、轻质油、CO 2 及水分以及从变换气中提取高纯度H2 、天然气脱硫等的气体净化装置中,20世纪60 年代以后,随着以渣油和煤为原料的大型合成氨装置的出现,低温甲醇洗的这一技术也得到了广泛的应用。
一、基本原理低温甲醇洗采用冷甲醇作为吸收剂,利用甲醇在低温下对酸性气体溶解度较大的物理特性,脱除原料气中的酸性气体。
1.各种气体在甲醇中的溶解度低温甲醇洗是一种典型物理吸收过程,在高压下对高浓度酸性气体的净化特别有效。
当温度从20℃降到-40℃,CO2溶解度约增加6倍,另外H2、CO及CH4等的溶解度在温度降低时变化较小;在低温下,例如-40~-50℃时,H2S的溶解度差不多比CO2大6倍,这样就有可能选择性地从原料气中先脱除H2S ,而在甲醇再生时先解吸CO2。
通常低温甲醇洗的操作温度为-30 ~-70 ℃,各种气体在-40 ℃时相对溶解度如表4 -1 所示。
表4 -1 -40 ℃各种气体在甲醇中的相对溶解度(1)H2S在甲醇中溶解度H2S和甲醇都是极性物质,两种物质的极性接近,因此相互溶解度很大。
根据试验,低温时H2S在甲醇中溶解度是很大的,不同温度与H2S分压下,H2S在甲醇中的溶解度如表4 -2 所示。
表4-2不同温度与H2S分压下,H 2S在甲醇中的溶解度/[m3(标)·t-1(甲醇)]有机硫化物在甲醇中的溶解度很大,这样就使得低温甲醇洗有一个重要的优点,即有可能综合脱除原料气中的所有硫杂质(在甲醇中COS的溶解度仅较H2S溶解度低20%~30 %)。
(2)CO2在甲醇中的溶解度不同的CO2分压与温度下,CO2在甲醇中的溶解度如表4-3 所示。
表4-3不同温度和CO2平衡压力下CO2在甲醇中的溶解度/[m3(标)·t-1 (甲醇)]①CO2 在溶剂中的摩尔分率。
简述低温甲醇洗的原理
简述低温甲醇洗的原理低温甲醇洗简述1. 介绍低温甲醇洗是一种用于煤气净化和脱硫的工艺,通过利用甲醇的溶解性和反应性,去除煤气中的杂质和污染物。
它在提高煤气质量的同时,还能降低环境污染。
2. 原理低温甲醇洗利用了甲醇在低温下的高溶解性和与污染物的反应性。
它通常包括以下步骤:2.1 煤气进入洗涤塔污染的煤气首先进入洗涤塔,通过洗涤塔上部的进气管道进入。
2.2 注入甲醇溶液在洗涤塔中,甲醇溶液通过喷淋设备注入洗涤塔底部,与污染的煤气接触。
- 甲醇作为洗涤剂,在低温下具有较高的溶解性,可以快速将煤气中的污染物溶解。
- 同时,甲醇还具有较强的反应能力,可以与一些污染物发生化学反应,将其转化为相对无害的物质。
2.3 污染物的去除在与甲醇溶液接触后,煤气中的污染物会被甲醇溶解或反应,从而被有效去除。
- 溶解的污染物会与甲醇溶液一起流出洗涤塔。
-反应后的污染物会变成新的化合物,在洗涤塔中被收集。
2.4 清洁煤气的流出经过低温甲醇洗处理后,煤气会变得干净,可从洗涤塔的出口流出。
- 清洁的煤气可以进一步用于不同的应用,如供热、发电等,而不会对环境造成二次污染。
3. 优势低温甲醇洗相比传统的煤气净化和脱硫方法具有如下优势:3.1 高效净化甲醇洗涤塔具有较大的表面积,可以有效接触煤气并去除污染物。
因此,低温甲醇洗能够更高效地达到煤气净化的效果。
3.2 降低环境污染采用甲醇作为洗涤剂,污染物可溶于甲醇溶液,减少在大气中的排放。
同时,部分污染物还可以通过反应转化为无害物质,进一步降低对环境的影响。
3.3 适应性强低温甲醇洗适用于不同类型的煤气净化和脱硫需求,可以在多种工艺中应用。
4. 应用领域低温甲醇洗在以下领域得到广泛应用:4.1 煤气净化煤气净化是低温甲醇洗的主要应用领域之一。
它可以去除煤气中的硫化氢、苯系物、酚类化合物等污染物,提高煤气质量。
4.2 煤气脱硫低温甲醇洗还可用于煤气脱硫,去除煤气中的二氧化硫等有害气体。
低温甲醇洗岗位操作法综述
低温甲醇洗岗位操作法综述120万吨/年甲醇一期30万吨/年甲醇项目脱硫脱碳装置操作手册大连理工大学化工学院2009年10月目录一.工序任务二.管辖范围三.工艺流程(一)工艺特点(二)工艺原理(三)工艺流程叙述(1)H2S和CO2的吸收(2) H2S的浓缩(3)甲醇热再生(4)甲醇/水分离(5)尾气水洗四.开车(一)大检修后开车1.开车前准备工作2.氮气充压3.罐装甲醇4.系统冷却5.热再生塔系统投用6.甲醇水分离塔的投用7.原料气导入8.送气(二)短期停车后开车五.正常操作(一)不同负荷下,主要工艺操作条件(二)正常操作要点六.停车(一)计划停车(二)紧急停车(三)故障停车(四)设备的打开和过滤器的清洗七.转动设备开停车操作八.常见故障和事故处理九.设备维护保养十.安全注意事项十一.岗位工艺流程PFD、PID图册十二.位操作法修改与补充附:低温甲醇洗装置分析规程一、工序任务低温甲醇洗工序的主要任务是:1、脱除从上游变换工序来的变换气中的CO2、H2S及有机硫等杂质,同时脱除变换气中带入的饱和水,得到CO2含量3.0~4.0%(mol),总硫<0.1ppm的合格净化气;2、浓缩H2S馏分,并向硫回收工序提供富含H2S(≥25%)的气体。
二、管辖范围低温甲醇洗工序管辖范围包括:1、塔:C-2201,C-2202,C-2203,C-2204,C-2205,共5台;2、换热器:E-2201, E-2202, E-2203, E-2204, E-2205, E-2206, E-2207, E-2208, E-2209, E-2210, E-2211, E-2212, E-2213, E-2214, E-2215, E-2216, E-2217, E-2218, E-2219, E-2220, 共20台;3、罐及分离器:V-2201, V-2202, V-2203, V-2204, V-2205, V-2206, V-2207, V-2208,V-2209,共9台;4、泵:P-2201A/B, P-2202A/B, P-2203A/B, P-2204A/B, P-2205A/B, P-2206A/B, P-2207A/B, P-2208, P-2209A/B共17台,(地下槽临设的潜水泵亦属此);5、压缩机:K-2201,共1台;6、过滤器:FI-2201, FI-2202,共2台。
低温甲醇洗工艺
低温甲醇洗工艺
低温甲醇洗工艺是一种高效、环保的清洗方法,主要用于油气田管道和设备的清洗。
该工艺以甲醇为溶剂,在低温下进行清洗,能够有效地去除管道内的沉积物和铁锈,达到清洗彻底的效果。
该工艺具有多个优势。
首先,甲醇具有良好的溶解性能,能够溶解掉管道内的油污和沉积物,同时不会对环境造成污染。
其次,低温环境能够增加甲醇的清洗效果,使得清洗更加彻底。
除了以上优势,低温甲醇洗工艺还具有一些必须注意和需要解决的问题。
比如,在低温环境下,甲醇的蒸汽压力会降低,导致清洗效果下降;同时,甲醇的挥发性较大,需要采取措施避免安全事故的发生。
总的来说,低温甲醇洗工艺将会是未来清洗技术的发展方向,可以更好地保护环境和加速清洗速度。
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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。
2. 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。
2. 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H2 44 %、CO 19 %、CO2 34 %、H2S 1. 3 %。
3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 %4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。
5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。
林德、鲁奇、大连理工工艺技术的比较目前,国外低温甲醇洗工艺有林德工艺和鲁奇二种工艺,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。
国内主要是大连理工的低温甲醇洗工艺,与林德工艺相似。
三大工艺的特点如下:(1)林德低温甲醇洗工艺: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%。
林德工艺特点:H2S、CO2单塔分段吸收;原料气一级预冷,氨冷简单;使用绕管式换热器,对HCN要求高、绕管换热器不易清洗;流程相对简单、冷量消耗较小。
(2)鲁奇低温甲醇洗工艺:(3)未采用绕管式换热器,换热器均为管壳式,所有设备在国内可以设计和制造,投资可节省约1000万元。
鲁奇工艺特点:H2S、CO2分塔吸收;原料气三级预冷,氨冷工序复杂;使用管壳式换热器,对HCN要求不高、换热器易于清洗;流程相对复杂、冷量消耗大、电耗较高。
(3)大连理工大学低温甲醇洗工艺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%。
但冷量需求比林德工艺高。
德州化肥厂国产化大氮肥、渭河化肥厂20万吨甲醇等项目采用了该技术。
神木40万吨甲醇项目也采用了此技术,这是大连理工大学低温甲醇洗工艺第一次工业放大到这个规模的装置,无工业运行业绩。
大连理工和林德与鲁奇技术相比缺少实际运行经验和数据,风险较大。
鲁奇与林德德比较:鲁奇低温甲醇洗工艺由于没有中间循环甲醇提供系统所需冷量,而全部需要外部提供。
甲醇溶液由于吸收温度低,其循环量相对较大,与林德工艺相比,能耗稍高,吸收塔的体积也较大。
但系统冷量由外部供给,也使操作调节相对灵活,并通过新型塔板的设计,提高了塔的操作弹性。
近期鲁奇公司新设计的低温甲醇洗装置将相关设备组合为一体,依靠液位和重力输送液体,减少了机泵和管道的数量和装置投资费用。
低温甲醇洗技术在国外,针对林德公司工艺存在着溶剂甲醇在循环过程中水含量高和损失大的问题与鲁奇公司合成气净化工艺进行了比较。
在用德士古气化、急冷流程中,选用林德净化工艺更优。
分析得出初步结论:德国林德的技术较适用于德士古气化流程,德国鲁奇的技术较适用于SHELL与鲁奇气化流程。
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。
2、H2S/CO2吸收-17.1℃左右的原料气进入吸收塔C-5201的预洗段,在这里,微量成份如NH3、H2O、羰基化合物和HCN等被一小股饱和了CO2的低温甲醇洗涤吸收下来。
粗煤气然后通过升气管进入到C-5201的H2S洗涤吸收段,在此H2S 和COS被来自E-5205饱和了CO2的低温甲醇洗涤下来。
富H2S甲醇通过液位控制离开C-5201的集液区被送到中压闪蒸塔C-15202的下段进行闪蒸再生。
脱硫后的气体然后通过另一升气管进入C-5201的CO2洗涤吸收段,煤气依次被经-40℃级氨冷却后的含一定量二氧化碳的甲醇、经过闪蒸再生的半贫甲醇、经过热再生的贫甲醇进行洗涤吸收;在C-5201的CO2吸收工段,气体用冷的、经过闪蒸再生的半贫甲醇作为主洗甲醇,用冷的、经过热再生的贫甲醇作为精洗甲醇进行洗涤;后者通过与原料气流量成一定比例的流量比率控制被送到塔顶。
由于吸收CO2放热,故甲醇相应地产生温升,当甲醇升温到一定程度时,为了保证CO2的脱除效果,在甲醇沿塔向下流动、洗涤吸收CO2的过程中,引出部分洗涤甲醇到含CO2甲醇中间冷却器E-5204的管程中,用壳程-40℃级氨将其冷却到-36℃左右,然后再返回到CO2吸收段继续洗涤吸收CO2。
饱和了CO2的甲醇,通过液位控制离开CO2吸收段,然后部分进入H2S吸收塔给料冷却器E-5205管程,被壳程介质冷却后,一部分与粗煤气流量成比例地送到C-5201的H2S 吸收段顶部,用于洗涤H2S;另一部分被送到C-15201的预洗段作洗涤剂用;其余的富CO2甲醇送到C-5202的上段进行降压闪蒸。
出CO2洗涤塔顶的净化气(ST<0.1ppm,CO2约3%左右)依次进入原料气最终冷却器E-5203和原料气/合成气热交换器E-5201的管程,与壳程的原料气进行热交换回收冷量之后,被送往甲醇合成装置。
3、闪蒸再生和H2S 浓缩来自C-15201 CO2吸收塔工段收液槽的甲醇部分通过H2S-吸收塔给料冷却器E-5205被送到C-5201 H2S 吸收塔工段的顶部,收液槽剩余大部分液体则被送到中压闪蒸塔C-15202的上部工段。