后l技術(shù)探討第5卷第18期CONSTRUCTION2015年6月低溫甲醇洗工藝節(jié)能改進(jìn)探討王瑞身份證號:410922197306210023摘要:低溫甲醇洗工藝是指在大型合成氬、合成甲醇及制等工業(yè)裝置中使用低溫甲醇,并利用低漒甲醇有著可以吸收酸性氣體的性質(zhì),凈化在工芑生產(chǎn)中產(chǎn)生的酸性氣體,如二氧化硫、二氧化碳、硫牝氬等對環(huán)境有著污染的氣體。雖然低溫甲醇有著很好的凈化空氣的作用,但是在操作中面臨著低溫甲醇消牦過高的問題,這影響了企業(yè)的發(fā)展。本文分析了低溫甲醇洗工藝的節(jié)能改進(jìn)措施。關(guān)鍵詞:低溫甲醇洗;節(jié)能中圖分類號:TE8文獻(xiàn)標(biāo)識碼1導(dǎo)言甲醇洗工藝在與其它凈化工藝競爭的優(yōu)勢更加明顯?，F(xiàn)有的低溫甲醇洗工藝,雖然存在一次設(shè)備投資大的缺陷,但因4.2液體二氧化碳洗為其運(yùn)行能耗的優(yōu)勢,在現(xiàn)代大型煤化工氣體凈化方面具有無可取代利用液體二氧化碳對脫硫塔TI上部出口工藝氣夾帶的硫化氫的優(yōu)勢。在應(yīng)用過程中得到不斷的改進(jìn)完善,就其工藝而言也還是存甲醇等進(jìn)行再次吸收甲醇量的減少,用來脫除硫化氫的甲醇量相應(yīng)減在著一定的節(jié)能改進(jìn)空間。其中,二氧化碳在低溫液化分離部分應(yīng)該少,硫化氫吸收塔的工藝氣中的硫化氫含量存在著超標(biāo)的可能性;脫是節(jié)能改進(jìn)措施的重點(diǎn)硫塔內(nèi)上行的工藝氣與液體甲醇逆流而行,氣體會夾帶一定量的甲2低溫甲醇洗工藝的簡單介紹醇,利用過程中液化分離下來的部分液體二氧化碳對硫化氫吸收塔低溫甲醇洗浄化法是由德國公司在上個世紀(jì)50年來發(fā)明的的一T1上部工藝氣進(jìn)行再次洗滌,用以控制后續(xù)工藝氣硫含量、以及液種針對有毒酸性氣體的凈化方法。具體說到工作的原理,相信學(xué)過物化分離的液體二氧化碳品質(zhì)理的人都會知道,所謂低溫甲醇的凈化作用,實(shí)際上就是利用硫化氫5改進(jìn)型低溫甲醇洗工藝流程——部分(見圖1)等酸性氣體能夠隨著甲醇的溫度降低而逐漸的溶于甲醇中,這是一個吸收了二氧化碳的甲醇(15)經(jīng)過P2泵提高壓力(16),在脫純物理的啜收過程。冷甲醇能夠在高壓、低溫的條件下,有選擇性地硫塔T內(nèi)吸收工藝氣(01)中的硫化氫等酸性氣體;經(jīng)過脫硫塔Tl脫岀工藝氣體中的二氧化碳、硫化氫及硫氧化碳等酸性氣體,再通過吸收硫化氫等酸性氣體后的工藝氣(02)、經(jīng)過過程換熱器EOI降溫加熱、降低壓力進(jìn)行分段解吸等一系列的操作,回收利用從甲醇溶液(03)、氣液分離罐Ⅵ分離工藝中的液體二氧化碳(10,同時把脫硫中分離得到較純凈的二氧化碳、硫化氫氣體,這樣這可以循環(huán)使用再塔T出口工藝氣(02)夾帶的甲醇、硫化氫等溶解于液體二氧化碳生的甲醇。10)中,并帶入脫硫塔們繼續(xù)精餾,并由脫硫塔們底部甲醇(17)3改進(jìn)思路帶至甲醇再生工藝。不含甲醇、水、硫化氫的工藝氣(04)經(jīng)過冷量低溫甲醇洗工藝過程中,甲醇循環(huán)直接的、間接的能耗占了整個補(bǔ)充激冷器E02降溫(05)、二氧化碳閃蒸冷卻器冷凍至-51℃(O6)工藝過程能耗的50%以上?，F(xiàn)有的煤氣化工藝過程所產(chǎn)的水煤氣中二進(jìn)入氣液分離罐V2,分離其中的液體二氧化碳(11),此時工藝氣氧化碳含量高,硫化物等其它酸性氣體含量低。低溫甲醇洗的循環(huán)甲(07)中的二氧化碳含量與其對應(yīng)溫度下的飽和分壓相關(guān);液體醇在用來脫除硫化物等其它酸性氣體的同時,還要脫除二氧化碳,脫化碳(11)經(jīng)過二氧化碳蒸發(fā)冷卻器FO3形成氣態(tài)的二氧化碳、經(jīng)過除硫化物等其它酸性氣體所需的甲醇量少,而脫除二氧化碳所需的甲過程換熱器FO1對二氧化碳的冷量進(jìn)行利用,并產(chǎn)出氣體二氧化碳產(chǎn)醇量大。若能通過其它節(jié)能工藝方式降低工藝氣中的二氧化碳含量就品(13)。分離液體二氧化碳后的工藝氣(07)經(jīng)過過程換熱器EO1可以減少凈化工程中甲醇的需求量,從而降低甲醇循環(huán)量,降低過程交換冷量后(08)進(jìn)人脫碳塔T2,由貧甲醇(14)吸收其中甲醇輸送動力消耗、達(dá)到節(jié)能目的。通過給脫除硫化物等其它酸性氣化碳,從而形成符合下游工藝要求的凈化工藝氣(09)體的工藝氣降溫,使工藝氣中的部分二氧化碳液化分離,再利用甲醇對工藝氣進(jìn)行二氧化碳的脫除,就相應(yīng)減少了吸收二氧化碳的甲醇的需求量。4改進(jìn)技術(shù)要點(diǎn)4.1液化分離部分二氧化碳通過脫除硫化物等其它酸性氣體后的工藝氣降溫,使得部分二氧化碳液化分離下來。分離液態(tài)二氧化碳后的工藝氣中還殘留部分二氧化碳,剩余的部分二氧化碳再利用甲醇吸收脫除。由于部分二氧化碳以液體形態(tài)被分離出來,所以吸收二氧化碳的甲醇量相應(yīng)降低。改進(jìn)工藝后,循環(huán)甲醇量降低,有以下幾方面優(yōu)點(diǎn):用于輸送甲醇的動力耗相應(yīng)降低;系統(tǒng)中流體動能熱能轉(zhuǎn)換得以降低,系統(tǒng)冷損得以減少;帶往后續(xù)二氧化碳的量得以降低,降低了甲醇再生的能耗;帶往后續(xù)二氧化碳的量得以降低,降低了甲醇再生的氮?dú)庀?其中夾帶圖1的有效工藝氣(H2、CO)量得以減少,過程中的工藝氣損失得以減為避免二氧化碳在二氧化碳蒸發(fā)冷卻器E3中固化,通過控制二少;過程閃蒸氣的量得以減少,用于回收氣體的循環(huán)壓縮機(jī)功率得以氧化碳蒸發(fā)冷卻器EO3出口壓力高于二氧化碳三相點(diǎn)壓力0.58MPa降低;后續(xù)的再生流程也將會簡化、設(shè)備得以小型化;工藝氣凈化過達(dá)到控制液體、氣體二氧化碳溫度高于-56.57℃,從而避免二氧化程較原低溫甲醇洗工藝可分離岀更多的純態(tài)的二氧化碳,更利于后續(xù)碳蒸發(fā)冷卻器E03內(nèi)溫度低于其三相點(diǎn)(溫度:-56.57℃;壓力氧化碳的捕集和儲存?？偟膩碇v,生產(chǎn)運(yùn)行成本的降低,使得低溫0.518MPa)溫度,從而保證過程的連續(xù)進(jìn)行第5卷第18期技術(shù)探討2015年6月CONSTRUCTIONI6節(jié)能效應(yīng)3.189729×10kcal/h該改進(jìn)型工藝,針對不同的煤氣化工藝有不同的節(jié)能效應(yīng)。在冷6.25氣提氮?dú)鈨鲆夯瘻囟认嗤那闆r下,工藝氣壓力高、二氧化碳含量高、二氧化106. 61kmol/h碳所占的分壓高,液化分離的二氧化碳分率大,節(jié)能效應(yīng)大。以神華63神華包頭煤化工低溫甲醇洗設(shè)計(jì)有相同的兩套裝置,比較數(shù)包頭煤化工林德型低溫甲醇洗工藝(簡稱:林徳型)與改進(jìn)型低溫甲據(jù)以單套裝置為基礎(chǔ)(見表1、表2)醇洗(簡稱:改進(jìn)型)做計(jì)算對比表16.1林德型數(shù)據(jù)進(jìn)料出料耗61.1主要機(jī)泵功率kmpl knot/h kmol/141P101:160kWsONo(X) kral/h141103:400k自效氣損托1187311828.7442818614188mh141P104:400k卩耗1499371499122.490341P105:22413000NM141P106:55kW表241P107:11kw41PC01:1000進(jìn)料出料損耗耗kush ku/kv/b總功率:4398kW電力消耗98.5kW6.1.2有效氣體(H2、CO)損耗變換氣(1)中(H2、CO)的量減去凈化氣(15)中(H2、CO)有效氣損耗的量甲損耗3586.933585.541.3856445ks/h17574×(0.46008+0.21552)-12206×(0.66186+0.30723)氣提氮?dú)?06.66.1.3甲醇損耗7存在問題解析2. 4903kmo/h不能確定二氧化碳的水合固化性質(zhì),就不能精確二氧化碳蒸發(fā)6.14冷損冷卻器E03的控制壓力;該現(xiàn)象一般出現(xiàn)在二氧化碳蒸發(fā)冷卻器E038.01×106kca/h內(nèi),通過被冷卻工藝氣的溫度差可以判斷,一端發(fā)現(xiàn)二氧化碳水合6.1.5氣提氮?dú)夤袒瘯r只需提高二氧化碳蒸發(fā)冷卻器F03出口二氧化碳的壓力即可解62改進(jìn)型低溫甲醇洗數(shù)據(jù)缺乏工藝氣在液體二氧化碳中溶解的亨利系數(shù),計(jì)算中套用工藝621主要機(jī)泵功率氣在甲醇中溶解的亨利系數(shù),影響產(chǎn)品二氧化碳純度估算、影響循環(huán)氣壓縮機(jī)功率推算;工藝氣在液體二氧化碳中溶解的數(shù)據(jù)可以通過具P2:64,5體的實(shí)驗(yàn)取得,不影響具體工藝設(shè)計(jì)。P3:89.3kW凈化工藝過程延長,增加了設(shè)備投資。液化分離二氧化碳后,脫P(yáng)4,碳塔、甲醇再生部分設(shè)備相應(yīng)縮小,在整體的設(shè)備投資上基本持平。凈化工藝過程延長,工藝氣壓降增大,會相應(yīng)增大過程能耗。液化分離二氧化碳后的凈化節(jié)能效應(yīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于工藝氣壓降的能耗。C1:216kw8結(jié)束語總功率:9685kW該改進(jìn)型低溫甲醇洗工藝,通過液化分離部分二氧化碳后與原低62,2有效氣體(H2、CO)損耗溫甲醇洗工藝,在整個工藝過程中節(jié)能效應(yīng)比較明顯。該過程只是通變換氣(1)中(H2、CO)的量減去凈化氣(13)中(H2、CO)過理論計(jì)算,與試驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)際生產(chǎn)會有一定的偏差,但不會影響工的量:藝整體的節(jié)能性。17574×(0.46008+0.21552)-12226×(0.66095+0.30821)參考文獻(xiàn)24.04424kmol/h]徐先榮.低溫甲醇洗工藝甲醇消耗高的問題探討肌氮肥技術(shù)6.2.3甲醇損耗2012,03:22-253856kmol/「]何文斌低溫甲醇洗工藝節(jié)探析門北方環(huán)境,201262.4冷損(計(jì)算過程較為繁雜,予以省略)文章被我刊收錄,以上為全文此文章編碼:2015J11261