（中職）合成氨工藝及設(shè)備項目六、任務(wù)二教學(xué)課件

（中職）合成氨工藝及設(shè)備項目六、任務(wù)二教學(xué)課件項目六合成氨生產(chǎn)原料氣脫碳任務(wù)二低溫甲醇洗法脫碳任務(wù)要求解釋低溫甲醇洗脫碳的原理指明低溫甲醇洗脫碳的設(shè)備與作用總結(jié)低溫甲醇洗脫碳的操作方法總結(jié)低溫甲醇洗法脫碳工藝條件的選擇歸納生產(chǎn)危險因素及安全生產(chǎn)要點一、低溫甲醇洗法流程

6-3低溫甲醇洗脫碳流程K501、K502.CO2吸收塔K503.CO2再生塔P502.甲醇循環(huán)泵P503.甲醇主洗泵W505.甲醇循環(huán)冷卻器W522.貧甲醇冷卻器

低溫甲醇洗脫碳工藝流程如圖6-3所示。H2S吸收塔出口的脫硫氣分兩股分別進(jìn)入CO2吸收塔K-502和K-501進(jìn)行CO2的脫除。在K-502塔，煤氣中的CO2分別被來自P-503.2泵的主洗甲醇和來自P-507泵的精洗甲醇洗滌吸收，使K-502塔出口凈化氣中CO2含量小于10PPM、H2S含量小于0.1PPM。K-502塔出口凈化氣送液氮洗裝置。在K-501塔，煤氣中的CO2分別被來自P-523泵的主洗甲醇和來自P-507泵的精洗甲醇洗滌吸收，使K-501塔出口凈化氣中的CO2含量小于3%、H2S含量小于0.1PPM。K-501塔出口凈化氣送PSA裝置。由于吸收熱會導(dǎo)致甲醇溫度升高，為提高甲醇的吸收能力，在K-502塔中，從塔底引出一股甲醇經(jīng)泵送甲醇循環(huán)冷卻器W-505冷卻至-40℃后，送第13塊塔盤進(jìn)行吸收CO2；在K-501塔中，將甲醇自第11塊升氣塔盤上引出，經(jīng)泵送W-525冷卻至-40℃后，返回第10層塔盤吸收CO2。吸收劑再生：對解吸塔進(jìn)行抽吸，使解吸塔閃蒸壓力盡量降低，以增加閃蒸效果。噴射器出口的CO2閃蒸氣經(jīng)克勞斯氣/CO2排放氣加熱器加熱后送水洗塔。從解吸塔出來經(jīng)過三級閃蒸后的甲醇，一部分經(jīng)再吸收甲醇泵送至再吸收塔頂部，作為再吸收甲醇，另一部分經(jīng)泵送至K-502塔中部作為主洗甲醇。二、低溫甲醇洗法設(shè)備

低溫甲醇法的吸收塔，再生塔內(nèi)部都用帶浮閥的塔板，根據(jù)流量大小，選用雙溢流或單溢流，塔板材料選用不銹鋼。由于甲醇腐蝕性小，采用低溫甲醇洗時所用設(shè)備不需涂防腐材料。

甲醇洗的洗滌塔、再生塔、濃縮塔、精餾塔內(nèi)部都用帶浮閥的塔板，根據(jù)流量大小選用雙溢流或單溢流。甲醇泵都是單端面離心泵，以防甲醇泄露。低溫甲醇洗所用的換熱器很多，面積很大，一般都為纏繞式。深度冷凍設(shè)備用釜式。冷卻器使用列管式。煮沸器則用熱虹吸式。低溫甲醇洗設(shè)備內(nèi)部不涂防腐涂料，也不用緩蝕劑，腐蝕不嚴(yán)重。三、低溫甲醇洗法原理

低溫甲醇法具有一次性脫除CO2，溶液便宜易得，能耗低，適用范圍廣泛等特點。但該法投資很大。甲醇對CO2、H2S、COS有高的溶解度，而對H2、CH4、CO等溶解度小，說明甲醇有高的選擇性，另一方面表現(xiàn)在甲醇對H2S的吸收要比CO2的吸收快好幾倍，溶解度前者比后者也大，所以可以先吸收CO2再吸收H2S。

甲醇在吸收了原料氣中的石腦油、H2S、COS、CO2后，為方便甲醇能夠循環(huán)利用，必須對其進(jìn)行再生。四、低溫甲醇洗法條件

1.溫度

CO2在常溫下蒸汽分壓很大，為了減少甲醇的損失，宜采用低溫吸收。由于CO2在甲醇中的溶解度很大，所以在吸收過程中要考慮到放熱因素。常溫下的甲醇的蒸氣分壓很大。為了減少操作中甲醇損失，宜采用低溫吸收。由于CO2等氣體在甲醇中的溶解熱很大，在吸收過程中溶液溫度不斷升高，使吸收能力下降。為了維持吸收塔的操作溫度，將甲醇溶液引出塔外冷卻。

2.壓力

提高壓力能增加氣體在吸收劑中的溶解度，所以加壓有利于吸收。但是壓力過高對設(shè)備和成本的要求相應(yīng)提高。因此，壓力的選擇有一個合適的范圍。目前低溫甲醇洗滌法的操作壓力一般為2～8MPa.3.溶劑的飽和度

飽和度的大小對溶劑循環(huán)量和吸收塔高度都有較大的影響。對填料塔而言，增大氣液兩相的接觸面積，可以提高吸收飽和度。而要增大氣液兩相的接觸面積，一方面可選用適當(dāng)?shù)奶盍?，另一方面主要是通過增大填料體積，即提高塔的高度來實現(xiàn)，但塔高增大，投資增大，而且輸送溶劑和氣體的能耗增大。所以工業(yè)上吸收飽和度一般在75％～85％之間。五、低溫甲醇洗法生產(chǎn)裝置

1.裝置簡介500#低溫甲醇洗裝置的技術(shù)和設(shè)備從德國魯奇公司整體引進(jìn)。該裝置于1996年開始破土動工，1998年年底進(jìn)入全面試車階段。1999年1月，進(jìn)行工藝試車，一次試車成功，裝置順利投運(yùn)。2．裝置生產(chǎn)規(guī)模及生產(chǎn)能力

裝置原處理粗煤氣量為65000Nm3/h，2003年9月裝置生產(chǎn)能力已經(jīng)能夠達(dá)到100%滿負(fù)荷生產(chǎn)，經(jīng)過2006年9月至2008年2月2次擴(kuò)產(chǎn)改造之后，本裝置生產(chǎn)能力現(xiàn)已達(dá)到115000Nm3/h規(guī)模。任務(wù)小結(jié)低溫甲醇洗與NHD二者流程是相似的，但低溫甲醇洗的吸收溫度低，所需的換熱部分要比NHD復(fù)雜。低溫甲醇可選擇性地脫除原料氣中的H2S和CO2，并分別加以回收，由于低溫時H2S、COS和CO2在甲醇中的溶解度都很大，動力消耗低，同時，在低溫下H2和CH4等在甲醇中溶解度較低，甲醇的蒸汽壓也很小，這就使有用氣體和溶劑的損失保持在較低水平。甲醇的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性好。同時，甲醇還比較便宜容易獲得。但是因其工藝是在低溫條件下操作，因此設(shè)備的材質(zhì)要求要高，為降低能耗，回收冷