低温甲醇洗工艺说明及知识问答

低温甲醇洗工艺说明及知识问答

本工程脱硫、脱二氧化碳采用低温甲醇洗的净化方法，其优点在于流程简单，技术成熟，溶剂便宜自给，操作费用低。

来自变换工段的变换气压力3.2MPa、温度40℃，进入原料气冷却器，变换气在进入原料冷却器前注入甲醇，以阻止变换气中水及水化物在原料冷却器中结晶堵塞管道。

均匀喷入甲醇的变换气进入原料冷却器，与从CO2洗涤塔来的净化气及富含H2S的尾气换热，使变换气温度降低，经粗煤气分离器分离出甲醇水溶液送甲醇水塔，干燥的变换气进入洗涤塔下部。CO2洗涤塔分为上塔、下塔两部分，下塔主要用于脱硫，由于在甲醇中CO2的溶解度和溶解速度远比H2S、COS（羰基硫）气体为小，故下塔仅需上塔吸收CO2的部分洗涤剂。含全部硫的甲醇液从洗涤塔底部取出，并在洗涤塔底冷却器、洗涤塔底深冷器中被冷却，膨胀至2.2MPa进入2#富硫甲醇闪蒸槽，以回收被甲醇液溶解了的大部分H2。CO2洗涤塔上塔内分三段：顶端为精洗段，洗涤液用-50℃的贫甲醇来吸收气体中尚有的少量CO2和H2S气体，以保证去合成工段中的净化气中CO2含量≤3～4%（mol），总硫≤0.1ppm，顶部出塔气送致合成工段。洗涤塔上塔中间二段为CO2吸收段，来自精洗段的洗涤液经换热冷却后进入主洗段吸收气体中的CO2，来自主洗段的洗涤液经换热冷却后进入初洗段吸收气体中的CO2。上塔底引出的另一部分不含H2S和COS的甲醇，在1#富甲醇冷却器、2#富甲醇深冷器中冷却，膨胀到2.2MPa进入1#富CO2甲醇闪蒸槽，以回收被甲醇溶解了的大部分H2气。闪蒸气经回收气体压缩机升压后，返回到脱硫脱碳单元进口。含CO2不含硫的甲醇经节流膨胀进入H2S浓缩塔顶部，在此塔的上半段洗掉气相中的H2S和COS，塔顶的尾气排放，最大硫含量为100ppm（v）。含硫甲醇经过节流膨胀后进入H2S浓缩塔，为了增加气体中H2S的浓度，降低再生的消耗，用N2在H2S浓缩塔的下部气提出CO2。由H2S浓缩塔排出的尾气回收冷量后排放，H2S、COS含量低于100ppm（V）。从H2S浓缩塔底部出来的富含硫的甲醇液加热后进入再生塔。顶部出来的含H2S甲醇蒸气经过冷却，分离出甲醇后，不凝气送至硫回收单元。分离出来的甲醇溶液部分用做浓缩塔回流液，部分被送到H2S浓缩塔。从热再生塔底部取出的再生贫甲醇，经过冷却后被送到甲醇收集槽中，然后由贫甲醇泵加压并经冷却后，除部分用作喷淋甲醇外，其余贫甲醇送洗涤塔作吸收液。

为了除去系统中由原料气带入的水分，减小腐蚀，本装置设置了甲醇/水分离塔，将水从系统中除去。从水分离器出来的甲醇水溶液在甲醇/水分离塔回流冷却器中被从热再生塔底部出来的甲醇加热，然后进入甲醇/水分离塔。在生产过程中，系统中会积累一些重金属、杂质和水，为了保持整个系统的平衡，从热再生塔底部引出部分贫甲醇，在热再生塔底泵加压下经过贫甲醇过滤器过滤，在换热器中换热后进入甲醇/水分离塔顶部。分离塔热源来自中压蒸汽。塔底排出含有各种杂质的废水，其中甲醇量控制在＜3000ppm去煤浆制备。

低温甲醇洗工段知识问答

1.什么叫溶解度？

在一定的温度下，溶质在100克溶剂中达到溶解平衡时所溶解的克数。

2.什么叫分压？

在气体或液体的混合物中，某一组份所具有的压力等于该组份的浓度比例乘以系统的总压力，该组份的压力为分压力。

3.什么是拉乌尔定律？

溶液中的蒸汽压等于纯溶剂的蒸汽压与其摩尔分数的乘积，这就是拉乌尔定律。

用数学公式表示为：P1=P*X1

P----同一温度下纯溶剂的蒸汽压

P1---溶液中溶剂的蒸汽压

X1---溶液中溶剂的摩尔分数

4.什么叫亨利定律？

在一定温度和平衡状态下，一种气体在液体里的溶解度和该气体的平衡分压成正比，这就是亨利定律。

用数学公式可表示为：P2=K*X2

X2---平衡时气体在液体中的摩尔分数

P2---平衡时液面上该气体的分压力

K----亨利常数

5.什么叫物理吸收、化学吸收？

若溶入溶剂中的气体不与溶剂发生明显的化学反应，此种过程叫物理吸收。

若气体溶解后与溶剂或预先溶于溶剂里的其它物质进行化学反应，这种过程称为化学反应。

6.什么叫平衡溶解度？

在一定温度和压力下，达到平衡时，吸收质在汽夜两相中的浓度不再改变，它是吸收过程进行的极限，把达到平衡时，吸收质在液相中的浓度称为平衡溶解度。

7.什么叫饱和蒸汽压？

在一定温度下，气液两相处于动态平衡的状态，称它为饱和状态，此时的气相称为饱和蒸汽，饱和蒸汽所具有的压力称为饱和蒸汽压。

8.什么叫蒸发？蒸发的操作条件有哪些？

通过加热使溶液里某一组份气化而将溶液增浓的操作叫蒸发。

蒸发的操作条件：溶液中溶剂应具有挥发性，溶质不应具有挥发性，必须持续供给溶剂气化的热能，并及时排走气化的蒸汽。

9.什么叫蒸馏？蒸馏分离的依据是什么？

利用液体混合物在一定的压力下各组份挥发度不同的特性，以达到分离目的，这种过程叫蒸馏。

蒸馏分离的依据是：组份之间沸点有一定的差别。

10.影响吸收操作的因素有哪些？

（1）气流速度（2）汽\液比（3）温度（4）压力（5）吸收剂纯度

11.什么叫液泛？怎样避免液泛？

造成塔内液体倒流的现象叫液泛，液泛时塔的压差将大幅度增大。

要避免液泛，首先要控制适当的汽\液比及空速（负荷）。同时，保证液体不发泡，提高吸收剂的纯度，塔板要清洁无污。

12.什么是吸收率？

吸收效果的好坏可以用吸收率表示，在气体吸收过程中，吸收质被吸收的量与其原在惰性气体中的含量之比称为吸收率。

13.如何提高塔板效率？

（1）控制合适的汽液比

（2）塔板的水平度要合乎要求

（3）塔板无漏液现象

（4）吸收剂纯度高，不发泡

（5）塔板上无脏物、垢物、保证液层厚度；

14.什么叫精馏？

采用简单蒸馏分离混合液，只能使混合液得到部分分离，若要求得到高纯度的产品，则必须采用多次部分汽化和多次部分冷凝的蒸馏方法，这就使精馏。

15.什么叫精馏段？什么叫提馏段？

一般原料进入的那层塔板称为进料板，进料板以上的称为精馏段，进料板以下的塔段（包括进料板）称为提馏段。

16.影响精馏操作的因素是什么？怎样才能提高塔顶馏份的纯度？

（1）塔底要有能产生蒸汽的再沸器，即保证塔底温度

（2）塔顶要有能冷却介质的冷却器，即保证塔顶温度

（3）进料量与进料组成，进料点要合适，以保证以上两点的控制

（4）压力要保持一定

保证塔顶纯度的方法：

（1）增大塔顶的回流液

（2）将含有较多难挥发组份的流体通入塔的下部，塔顶最好采用含有较少难挥发组份的流体作为回流液。

17.什么叫泵的汽蚀现象？如何防止汽蚀现象？

当泵入口处绝对压力小于该液体饱和蒸汽压时，液体就在泵入口处沸腾，产生大量汽泡冲击叶轮、泵壳、泵体发生振动和不正常的噪音，甚至使叶轮脱屑、开裂和损坏。伴随着泵