发布时间 : 星期五 文章90吨甲醇生产净化工段的低温甲醇洗工艺设计更新完毕开始阅读
2低温甲醇洗工艺原理
2.1低温甲醇洗技术的概念和特点
所谓低温甲醇洗方法（Rectisol Process）是指利用低温状态下的甲醇进行气体除酸工作的吸收方法。它以甲醇为主要原材料，分阶段或同步的对煤气中的酸性气体，例如二氧化碳、硫化氢等进行净化除酸，无论是在石油化工还是在城市煤气排污方面都发挥着重要的作用。
首先，低温甲醇洗法对酸性物质的吸收能力较强。由于在低温状态下酸性物质气体分压较大，导致其溶解度提高，非常有利于进行酸性溶解。其次，低温甲醇洗技术的溶剂具有较好的稳定性，既不容易起泡又不容易降解，能够较好的保障净化效果。再次，低温甲醇洗技术具有良好的选择吸收性。通过将碳物质或硫物质进行分开处理，可以将碳物质转化为肥料、将硫物质转化为硫磺，这样实现低温甲醇技术的经济实用性。最后，低温甲醇洗技术的原材料来源较为广泛，可以有效的降低技术成本，更好地促进技术的进一步推广。 2.2基本原理
以拉乌尔定律和亨利定律为基础，是一个物理吸收和解吸的过程，吸收过程中的控制因素是温度、压力和浓度，工艺操作条件为低温、高压。
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 ,H2S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。 2.3低温甲醇洗工艺流程
低温甲醇洗工艺一般具有三个任务: ①净化原料气 ②回收副产品 ③进行环保。
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
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塔。
一步法：
工
艺流程
两步法：
在以煤为原料，气化工艺采用冷激流程时，同时脱除变换器中的二氧化碳、硫化物和氢氰酸等杂质。
原料气气化工艺采用废锅流程时，先在CO变换前用了吸收二氧化碳的低温甲醇脱除原料气中的硫化物氢氰酸等杂质，然后在变化后用低温甲醇贫液脱除变换器中的CO2。
图2-1 一步法低温甲醇洗装置配置
图2-2 两步法低温甲醇洗装置配置
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C52624222325V2B21817C4211514C3161920B311712C25810C16B149
V1-原料气气液分离器 C1-甲醇洗涤塔 C2-CO2解析塔
C3-H2S浓缩塔 C4-甲醇热再生塔 C5-甲醇/水分离塔 V2-气液分离塔
图2-3 低温甲醇洗净化工艺流程示意图
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1V12133
2.4操作要点
2.4.1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 2.4.2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。 2.4.3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。 2.4.4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。
3低温甲醇洗工艺设计
对90吨甲醇生产净化工段选择低温甲醇洗工艺进行设计低温甲醇洗的主要产品流为：
1、变换气：CO2浓度32.1%，CO浓度19.02%，H2S浓度0.23%，H2浓度46.02%。 2、甲醇合成气：CO2浓度≤1.8～3.0%（mol），总硫＜0.1ppm(mol)。 3、放空尾气：几乎无硫，主要为CO2和N2。 4、酸性气体：主要由CO2和H2S组成。
5、甲醇水分离塔排放废水组成：甲醇含量≤0.5%（wt）
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