低温甲醇洗净化工艺流程图

溢流液泛：因降液管设计太小，液体的流动阻力过大，或因其 他原因使降液管局部区域堵塞而变窄，液体不能正常地通过降液管 向下流动，使得液体在塔板上积累而充满整个塔内空间，这种现象 称为溢流液泛。
一、填料特性和分类
1、填料特性 1）比表面积σ 单位体积填料层所具有的表面积称为填料的比表面积，单位为 m2/m3。显然，值大有利于增大传质面积。 2）空隙率ε 单位体积填料层所具有的空隙体积称为填料的空隙率，其单位为 m3/m3。值大，气液通过能力大，流动阻力小，压降小。 3）填料因子 (σ /ε 3) 填料因子代表填料的流体力学特性，单位1/m。值小，表明流动 阻力小，液泛（夹带液泛）速度较高。 此外填料还应质量轻、造价低，坚固耐用，不易堵塞，耐腐蚀等。
过程气换热器
回收合成气与尾气中的冷量，降低变换气的温度。
其他换热器
物料之间换热，回收冷量或热量。
蛇炮(套管式冷凝器)
翅片式冷凝器 丝管式冷凝器
汽车空调冷凝器
风冷式冷凝器
3、12台泵 为工段液体循环提供动力。 生产中应注意其进出口压力，防止其形成气蚀、 气缚。 注意泵体温度的变化。
4、1个甲醇过滤器
CO2吸收塔
将脱硫气体中的CO2除去
CO2闪蒸塔
闪蒸出CO2气体
H2S浓缩塔
气提出CO2和H2S的浓缩使其在后续部分达到合格 的浓度去硫回收工段。 生产中应注意控制浓缩塔中部和底部的液位，防 止泵的抽空。同时应注意控制气提氮气的流量。
•热再生塔 脱吸出甲醇中的H2S和尚为脱完的CO2，达到溶液再 生的目的，热再生塔采用蒸汽加热脱吸法 。 生产中应注意控制其底部液位及温度。
T-0604底部过滤出甲醇中的杂质。 生产中应注意其压差。
5、 5个槽（罐）
热再生塔回流槽
将热再生塔中出来的贫甲醇在回流槽中进行回流。
氢氧化钠贮罐
将氢氧化钠在贮罐内稀释成氢氧化钠溶液以便利 用。
新鲜甲醇贮罐
将新鲜甲醇与回收后的甲醇混合后在通入流程内。
地下污水槽
收集整个系统中的废甲醇。
低温甲醇洗工段主要设备
7个塔 14个换热器 12台泵 1个甲醇过滤器
3个分离器
5个槽（罐）
闪蒸、气提与精馏
1、 7个塔
H2S吸收塔
除去粗煤气中的硫化氢气体
洗涤塔
脱除从上游工序来的变换气中的CO2、H2S及有 机硫等杂质，同时也脱除变换气中带入的饱和水， 制得： CO2≤3.42±0.2%，总硫<0.1ppm的合格净化气。 生产中应注意洗涤塔的压差、吸收液的温度。控 制上塔与下塔的液位，防止高低压串压。
•甲醇水塔 采用的是蒸汽加热法回收甲醇。 生产中应注意控制其底部液位及温度。
•CO2尾气洗涤塔 吸收从CO2闪蒸塔气提带出的甲醇。 注意控制其液位
塔设备
板式塔பைடு நூலகம்
填料塔
比 较
2、 14个换热器
氨冷器
工段中三个氨冷器主要作用是为生产提供冷量， 采用液氨气化冷却。 生产需要冷量可通过液氨的液位来控制。 粗煤气冷却器 降低粗煤气进入本工段的温度。 再沸器 为T-0605 T-0607提供热源。注意控制蒸汽量。
4、舌形塔板
舌形塔板是60年代初期提出的。塔板上有许多舌形孔，舌叶与 板面成一定角度，向塔板的液流出口侧张开。上升气流穿过舌形孔 后，沿舌叶的张角向斜上方喷出，塔板液流出口侧的液体被喷射至 降液管上方，然后流入降液管。降液管不设溢流堰，但比一般塔板 的降液管尺寸大。
a =20o
50
气相
典型尺寸舌形孔
塔板上的浮阀有顺排和叉排两种布置方式，建议采用叉排。叉排
时相邻浮阀吹出的气体使液层搅拌和鼓泡均匀，有利于传质传热，同 时气体夹带雾沫量也较小。
顺排
叉排
①F1型浮阀（国内最常使用的阀片型式）
②十字架型浮阀
③HTV(Half Tube Valve)型浮阀
3、筛孔塔板 筛孔塔板即筛板，出现也较早（1830年），是结构最简单的一 种板型。但由于早期对其性能认识不足，存在易漏液、操作弹性小、 难以稳定操作等问题，使用受到极大限制。 1950年后开始对筛孔塔板进行较系统全面的研究，从理论和实 践上较好地解决了有关筛板效率、流体力学性能以及塔板漏液等问 题，获得了成熟的使用经验和设计方法，使之逐渐成为应用最广的 塔板类型之一。筛板塔常用于闪蒸稳定。 塔板上的筛孔以一定排列方式布 置，直径约3～8 mm，板厚为孔径的 0.4～0.8倍。 筛板塔的优点：结构简单，造价 低，生产能力大，塔板效率高，压降 小。主要缺点是操作弹性小，小孔筛 板容易堵塞。
2、填料分类
常用的填料可分为散装填料和规整填料两大类。散装填料在塔 内可乱堆，也可以整砌。
拉西环
鲍尔环
阶梯环
1）拉西环（Raschig ring）填料 优点：易于制造，价格低廉，且对它的 研究较为充分，所以在过去较长的时间内得 到了广泛的应用。 缺点：液体常存在严重的沟流和壁流现 象。且拉西环填料的内表面润湿率较低，因 而传质速率也不高。 在拉西环基础上衍生了θ 环、十字环等， 其基本改进是在拉西环内增加一结构，以增 大填料的比表面积。
优点：操作稳定，操作弹性
大；不易堵塞，能处理含少量污 物的物料。
缺点：塔板结构复杂，造价 高；塔板上液层较厚，气体流动 阻力较大；液体流过塔板时因阻 力而有液面落差，液层深浅不同， 使气量分布不均匀，影响板效率。 在新建的塔设备中，泡罩塔 已很少见。
泡罩塔
2、浮阀塔板 自二十世纪五十年代问世后，很快在石油、化工行业得到推广， 至今仍为应用最广的一种塔板。浮阀塔常用于分馏稳定。 塔板上开有正三角形排列的孔，孔的上方安置可上下浮动的阀 片。阀片可随上升气量的变化而自动调节开启度。在低气量时，开 度小；气量大时，阀片自动上升，开度增大。因此，气量变化时， 通过阀片周边流道进入液体层的气速较稳定，且气体水平进入液层 强化了气液接触传质。 阀有轻、重之分，重阀的质量为33g，轻阀25g。重阀需要较高 的气体压力才能打开，关闭迅速，阀的泄漏少、效率高。为增加塔 的操作弹性，同一层塔板上可布置质量不同的浮阀。 浮阀塔的特点：结构简单，生产能力和操作弹性大，板效率高， 气体压降及液面落差较小，综合性能较优异。浮阀塔有一个最大的 缺点——阀是活动部件，使用中容易松脱和卡住，从而造成工作失 常。
拉西环
2）鲍尔环（Pall ring）填料 同尺寸的鲍尔环与拉西环虽有相同的比表面积和空隙率， 但鲍尔环在其侧壁上的小孔可供气液流通，使环的内壁面得以 充分利用。 比之拉西环，鲍尔环不仅具有较大的生产能力和较低的压 降，且分离效率较高，沟流现象也大大降低。 鲍尔环填料的优良性能使它一直为工业所重视，应用十分 广泛。可由陶瓷、金属或塑料制成。
二、塔板结构
1、塔板的分区
鼓泡区：气液两相传热、传质
降液区：小气泡聚合成大气泡再返回
受液区：接受降液管的液体 安定区：减少降液管气泡夹带量
边缘区：支撑塔板及塔板上液体
2、主要构件 1）气体通道
鼓泡元件：形成气液两相传热传质的主要构件，型式有 筛板型、泡罩型、浮阀型等等。
2）液体通道 包括溢流堰、降液管、和受液盘。
空塔气速 较大 塔效率 较稳定，效率较高
持液量
液气比 材质 造价
较大
适应范围较大 常用金属材料 大直径时较低
较小
对液量有一定要求 金属及非金属材料均可 小直径时较低 小直径塔
应用场所 大型工业装置
二、选用原则
（1）当所需的传质单元数或理论板数较多时考虑用板式塔； （2）小塔径塔考虑用填料塔； （3）液、气比小的场合（多数精馏及少数吸收）用板式塔；
溢流堰 降液管
受液盘
①降液管
作用：液体通道，让液体在其中停留一段时间，使液体 所夹带的气泡有充分的时间得以从液体中溢出。
型式：圆形、弓形。弓形降液管具有较大容积，又能充 分利用塔板面积，应用较为普遍。
②受液盘 作用：接受由降液管下来的液体，缓冲液体流下时的冲 击作用，稳定塔上液体的流动状态，以确保传质过程的稳定 进行。 形式：平形、凹形。
（4）当要求有小的压力降时考虑用填料塔；
（5）热敏性物质的蒸馏考虑用填料塔； （6）下列情况适于采用板式塔：需要侧线出料时；塔内需要安装换热 装置时；液体中含有固体颗粒时。
缺点：造价较高，易堵塞、难清洗，因此工业上一般用于较 难分离或分离要求很高的情况。
二、填料塔结构
填料塔除了塔 体和填料外，其内 部结构包括填料支 承板、液体分布装 置、液体出口的液 体收集器和气体出 口的除雾装置。
1、填料支承板
栅板支承
升气管式支承
2、液体分布装置 1）塔顶液体分布装置
莲蓬头分布器
平形
凹形
③溢流堰（出口堰） 两个作用：一个是维持塔板上有一定的液面高度，以确保传 质过程的顺利进行；另一个是将降液管出口封在液面以下，以免 气体短路从降液管中上升，影响传质过程的进行。
形式：平形、齿形
平形
齿形
三、板式塔常见的不正常操作
板式塔常见的不正常操作有气泡夹带、雾沫夹带、过量漏液 和液泛。 1、气泡夹带：在一定结构的塔板上，液体流量过大，使降液管 内液体的溢流速度过大，降液管中液体所夹带的气体泡沫来不及 从降液管中分离而被带到下一层塔板上的现象称为气泡夹带。
矩鞍填料的两端为矩形，且填料两面大小不等。
克服了弧鞍填料相互重叠的缺点，填料的均匀性得 到改善。液体分布均匀，气液传质速率得到提高。 瓷矩鞍填料是目前采用最多的一种瓷质填料。
5）规整填料 规整填料一般由波纹状的金属网或多孔板重叠而成。 优点：空隙大，生产能力大，压降小。流道规则，只要液体 初始分布均匀，则在全塔中分布也均匀，因此规整填料具有很高 的传质效率。
主洗甲醇贮槽
将收集的甲醇废液与贫甲醇混合后再添加一些新 鲜甲醇后送入设备
一、塔板类型
1、泡罩塔板 升气管高出液面，板上的液体不会从中漏下。升气管上覆以泡 罩，泡罩下部四周开有许多齿缝，齿缝浸没在板上液层中形成液封。 上升气体通过齿缝被分散成小气泡或流股进入液层。液体通过降液 管留下。
泡罩
升气管 齿缝
一种是漏液发生在整个塔截面上，整个截面的漏液基本 均匀，且漏液量随着气速的增加很快地减少；另一种是局部 漏液，它发生在塔板的局部位置，由于塔板上气液相分布不 均匀而引起。
4.液泛（淹塔） 液泛又包括两种：夹带液泛和溢流液泛。 夹带液泛：当塔板上的液体流量很大、上升气体的速度又很高 时，液体被上升的气体夹带到上一层塔板上（雾沫夹带）的量猛增， 使相邻的两块塔板间充满了气液混合物，最终使整个塔内空间全部 被液体所占据，这种现象称为夹带液泛。
多孔管式分布器
2）液体再分布器
截锥式液体再分布器
盘式液体再分布器
3、液体出口的液体收集器
4、气体出口的除雾装置
丝网除雾器
折板除雾器
一、板式塔和填料塔的比较
板式塔 浓度变化 阶跃式 压降 较大 连续式 小尺寸填料较大；大尺寸填料及规整 填料较小 小尺寸填料较小；大尺寸填料及规整 填料较大 传统填料低；新型乱堆及规整填料高 填料塔
优点： 气液并流避免了返混和液面落差，塔板上液层较低，塔板压 降较小。 气流方向近于水平。相同的液气比下，舌形塔板的液沫夹带 量较小，故可以达到较高的生产能力。 缺点： 张角固定，在气量较小时，经舌形孔喷射的气速低，塔板漏 液严重，操作弹性小。 液体在同一方向上加速，有可能使液体在板上的停留时间太 短、液层太薄，板效率降低。
塑料鲍尔环
金属鲍尔环
3）阶梯环（Stair ring）填料
阶梯环填料的性能在鲍尔环的基础上又有 提高，其生产能力可提高约10%，压降则可降低 25%，且由于填料间呈多点接触，床层均匀，较 好地避免了沟流现象。
阶梯环一般由塑料和金属制成，由于其性能优于其它侧壁上开 孔的填料，因此获得广泛的应用。
4）弧鞍形、矩鞍形填料 优点：空隙率高，气体阻力小，液体分布性能 较好，填料性能优于拉西环。 相邻弧鞍形 填料易相互套叠，使填料有效表面 降低，从而影响传质速率。
2、雾沫夹带：当气速增大，塔板处于泡沫解除状态或喷射解除 状态时，由于气泡的破裂或气体动能大于液体的表面能，而把液 体吹散成液滴，并抛到一定的高度，某些液滴被气体带到上一层 塔板的现象称为雾沫夹带。
3.过量漏液：当气体通过塔板的速率较小时，上升的气体通 过塔板上开孔的阻力和克服液体表面张力所形成的压降较小， 不足以抵消塔板上液层的重力，大量的液体会从塔板上的开 孔处往下漏，这种现象叫作漏液。 漏液的发生有两种情况：