Science Technology Vision2012年9月第26期科技視界科教前哨低溫甲醇洗的工藝特點(diǎn)及其相關(guān)問(wèn)題探究陳曉媛(神華寧夏煤業(yè)集團(tuán)煤炭化學(xué)工業(yè)分公司甲醇廠(chǎng)寧夏靈武750411)【摘要】低溫甲醇洗法是利用低溫下(-50℃-0℃)甲醇的優(yōu)良特性脫除原料氣中的輕質(zhì)油、二氧化碳、硫化氫、硫的有機(jī)化合物和氰化物等的物理吸收法。低溫甲醇洗法的吸收能力大、氣體凈化度高,出口氣中CO2可脫除至10-2pm,能將無(wú)機(jī)硫和有機(jī)硫脫除干凈(總硫小于0』lpm),作為吸收劑的甲醇易得且價(jià)格低廉,不僅可以同時(shí)脫除COs,還可以兼脫能夠引起后系統(tǒng)觸媒中毒的羰基鐵和羰基鎳?！娟P(guān)鍵詞]低溫甲醇洗;吸收劑;吸收能力;凈化度;熱穩(wěn)定性;低溫吸收0引言也大約可減少6倍。低溫下,例如-40--50℃時(shí),HS的溶解度低溫甲醇洗是一種典型的物理吸收過(guò)程。物理吸收和化又差不多比C0大6倍,這樣就有可能選擇性地從原料氣中學(xué)吸收的根本不同點(diǎn)在于吸收劑與氣體溶質(zhì)分子間的作用脫除HS,而在溶液再生時(shí)先解吸回收CO2。低溫下,HS、COs力不同。物理吸收中各分子間的作用力為范德華力,而化學(xué)和CO2在甲醇中的溶解度與H2CO相比,至少要大100倍,吸收中為化學(xué)鍵力。這二者的區(qū)別構(gòu)成它們?cè)谖掌胶馇cCH相比,約大50倍。因此,如果低溫甲醇洗裝置是按脫線(xiàn)吸收熱效應(yīng),溫度對(duì)吸收的影響、吸收選擇性以及溶液再除CO2的要求設(shè)計(jì)的,則所有溶解度和CO3相當(dāng)或溶解度比生等方面的不同。CO2大的氣體,例如COs、HS、NH3等以及其他硫化物都一起脫除,而H2、CO、CH4等有用氣體則損失較少。1低溫甲醇洗工藝1.2低溫甲醇洗工藝流程1.1低溫甲醇洗工藝原理1)凈化原料氣。將原料氣中的CO2及HS、COS等硫化物物理吸收中,氣液平衡關(guān)系開(kāi)始時(shí)符合亨利定律,溶液脫除至規(guī)定含量以滿(mǎn)足后續(xù)工藝的生產(chǎn)要求。具體要求經(jīng)中被吸收組分的含量基本上與其在氣相中的平衡分壓成正過(guò)低溫甲醇洗工藝后,原料氣中CO2摩爾含量降至20pm以比。在化學(xué)吸收中,當(dāng)溶液的活性組分與被吸收組分間的反下(甲醇生產(chǎn)工藝要求CO2摩爾含量降至3%), H,S, COS等應(yīng)達(dá)到平衡以后被吸收組分在溶液中的進(jìn)一步溶解只能靠硫化物總硫摩爾含量小于lpm物理吸收。物理吸收中,吸收劑的吸收容量隨酸性組分分壓2)回收副產(chǎn)品。二氧化碳是低溫甲醇洗的主要副產(chǎn)品,的提高而增加,溶液循環(huán)量與原料氣量及操作條件有關(guān)。操可用于生產(chǎn)純堿和尿素等;HS及COS等硫化物也可作為硫作壓力提高,溫度降低溶液循環(huán)量減少;在化學(xué)吸收中,吸酸等的原料收劑的吸收容量與吸收劑中活性組分的含量有關(guān)。因此,在3)環(huán)保任務(wù)。由于排放入環(huán)境中的廢氣及廢水里含有HS、化學(xué)吸收中,溶液循環(huán)量與待脫除的酸性組分的量成正比,CHOH等有毒物質(zhì)因此嚴(yán)格必須加以控制,以滿(mǎn)足環(huán)境保護(hù)即與氣體中酸性組分的含量關(guān)系很大但與壓力基本無(wú)關(guān)。需要。低溫甲醇洗中,HS、COS和CO2等酸性氣體的吸收,吸低溫甲醇洗工藝技術(shù)成熟,并且原料氣中含有的CO2及收后溶液的再生以及H2CO等溶解度低的有用氣體的解吸HS、COS等硫化物等雜質(zhì)可以在保證后續(xù)工藝凈化要求的曲線(xiàn),其基礎(chǔ)就是各種氣體在甲醇中有不同的溶解度?；A(chǔ)上加以回收利用。但低溫甲醇洗之所以能夠普遍應(yīng)用于低溫下,甲醇對(duì)酸性氣體的吸收是很有利的。當(dāng)溫度從各脫除酸性氣體工藝中,同時(shí)還因?yàn)槠渚哂衅渌辗椒y20℃降到-40℃時(shí),CO2的溶解度約增加6倍,吸收劑的用量以比擬的優(yōu)點(diǎn)作者簡(jiǎn)介:陳曉嬡(1983-),女,漢族,寧夏銀川人,2007年畢業(yè)于西安科技大學(xué)化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè),獲工學(xué)學(xué)士學(xué)位,助理工程師,現(xiàn)主要從事化工低溫甲醇洗(氣體凈化)方面的工作。Science& Technology Vision科教前哨科技視界2012年9月第26期1)可以同時(shí)脫除合成原料氣中的多種雜質(zhì)。在-30℃-702深冷分離工藝的低溫下,甲醇不僅可以同時(shí)脫除原料氣中的HS、 COS. CS2、深冷分離法(冷凝分離法)是利用凈化后的氣體中各組RSH, C HAS CO2, H,O, HCN, NH2NO以及石蠟烴、芳香烴粗汽分沸點(diǎn)的不同,在一定的壓力下,當(dāng)氣體溫度降至某一低溫油等組分,而且吸收的有用組分可以在甲醇再生過(guò)程中得以回時(shí),高沸點(diǎn)的組分冷凝,而沸點(diǎn)較低的氣體則從液相中分離收2)在低溫高壓下,CO2及HS、COS等硫化物在甲醇中的出來(lái)。深冷分離回收甲烷的工藝流程設(shè)計(jì)就是利用這一原理,選擇合適的壓力和溫度,則在凝液中可得到含甲烷90%溶解度大,吸收能力強(qiáng)。在8MPa操作壓力下,低溫甲醇吸收以上的產(chǎn)品,而在氣相中可得到一氧化碳和氫氣的甲醇合成CO2的能力是3MPa下熱甲堿液的10倍,18MPa下水的80氣。氣相組分經(jīng)制冷量較大的透平膨脹機(jī)膨脹獲得冷量,所倍;在溫度-30℃、分壓981kPa時(shí),甲醇的吸收能力是常溫水對(duì)外輸出的功可用于合成氣合成甲醇工段的壓縮部分。在合的50倍,化學(xué)吸收法的5-6倍。成甲醇的反應(yīng)中,HCO的化學(xué)計(jì)量比(摩爾數(shù))為2:1,因此3)選擇性好。甲醇對(duì)CO2及HS、COS等硫化物的溶解度合成甲醇的最優(yōu)原料氣中H2和CO的最優(yōu)配比為2。氣相組大,但對(duì)H2的溶解度小。另外,利用甲醇對(duì)HS溶解度遠(yuǎn)大分滿(mǎn)足HCO的比值≈2的要求后,可作為合成甲醇的原料于對(duì)CO2溶解度的特點(diǎn),可將HS與CO2分段吸收與解吸以保證再生CO2的純度,滿(mǎn)足后續(xù)CO2產(chǎn)品如干冰、尿素等尿素等氣使用。透平膨脹獲得冷量的低溫氣體經(jīng)與原料氣經(jīng)板翅式換熱器換熱后送出冷箱,部分冷量送入冷量短缺吃緊的低溫的生產(chǎn)要求甲醇洗工藝系統(tǒng),省去了原來(lái)魯奇爐制氣低溫甲醇洗凈化過(guò)4)沸點(diǎn)低。甲醇的沸點(diǎn)較低為647℃,非常有利于再生,程中的吸收制冷裝置以及傳統(tǒng)的合成甲醇工藝流程中的甲并且熱再生溫度低,能耗也低,而且有利于減少系統(tǒng)的冷量烷轉(zhuǎn)化裝置使低溫甲醇洗與深冷分離的冷量得到了很好的損失匹配,并使用精餾的原理多級(jí)分離,獲得了市場(chǎng)前景更為廣5)比熱大。25℃時(shí)甲醇比熱為25k/kg/℃,大于絕大部闊的純度高達(dá)90%以上的甲烷副產(chǎn)品,可作為國(guó)內(nèi)LPG燃料分有機(jī)溶劑的比熱,從而保證吸收過(guò)程中產(chǎn)生的溫升較小,和天然氣的替代和補(bǔ)充,克服了甲醇生產(chǎn)企業(yè)單一產(chǎn)品的缺有利于低溫吸收6)化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性好。甲醇不會(huì)被有機(jī)物、氰化有機(jī)物、氰化陷,增強(qiáng)了甲醇生產(chǎn)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。物等雜質(zhì)降解,并且在吸收過(guò)程中不起泡對(duì)設(shè)備無(wú)腐蝕。甲3結(jié)束語(yǔ)醇的粘度不大,在-30℃時(shí),甲醇的粘度與常溫水的粘度相以煤炭資源替代部分油、氣資源,是我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)可持當(dāng),因此,在低溫下對(duì)傳遞過(guò)程有利。此外,甲醇也比較便宜續(xù)發(fā)展的必由之路。我國(guó)的石油、天然氣儲(chǔ)量相對(duì)不足煤儲(chǔ)容易獲得。量豐富,因此發(fā)展煤制油、天然氣和化工產(chǎn)品的研究具有重7)粘度小。-30℃時(shí)甲醇的粘度相當(dāng)于常溫水的粘度。大的意義。s55℃時(shí)甲醇的粘度也只有常溫水的兩倍,有利于節(jié)省動(dòng)力消耗【參考文獻(xiàn)】8)甲醇廉價(jià)易得。[1]張德勝,謝立波低溫甲醇洗影響硫化物洗滌效果的分析與對(duì)策9)消耗指標(biāo)低。蒸汽為250 kg/t NH3,電為23度∧NH3。[煤化工,2000248-5010)易于萃取。在魯奇型低溫甲醇洗工藝中,含石腦油的[2]范維唐,杜銘華中國(guó)煤化工的現(xiàn)狀及展望煤化工,2005(11-5甲醇需要再生。利用甲醇與水的互溶性,可以用水將甲醇從石腦油中萃取出來(lái)。[責(zé)任編輯:尹雪梅11)低溫甲醇洗工藝可應(yīng)用城市煤氣的處理與凈化,并可根據(jù)用戶(hù)需要聯(lián)產(chǎn)甲醇,可處理多種指標(biāo)的凈化氣產(chǎn)品。(上接第414頁(yè))局限性,改進(jìn)主要是針對(duì)高供高計(jì)用戶(hù)的別是只有一塊電能表的用戶(hù),RS485的接線(xiàn)方式可以視為負(fù)荷管理終端安裝提出的,對(duì)用戶(hù)電能表計(jì)較多的情況具“并聯(lián)”方式,也可視為“串聯(lián)”方式,改進(jìn)所具有的科學(xué)性、有明顯的效果,但是對(duì)表計(jì)較少或是表計(jì)特別分散的用戶(hù)先進(jìn)性的技術(shù)效果體現(xiàn)不出來(lái)S的負(fù)荷管理終端的安裝的效果不是很明顯,原因是表計(jì)較少的用戶(hù)負(fù)荷管理終端的安裝時(shí)RS485布線(xiàn)比較簡(jiǎn)單,特[賚任編輯:周娜」