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(hào):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(duì)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(guò)高的問(wèn)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(lèi)號(hào):TE8文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼1導(dǎo)言甲醇洗工藝在與其它凈化工藝競(jìng)爭(zhēng)的優(yōu)勢(shì)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(shì),在現(xiàn)代大型煤化工氣體凈化方面具有無(wú)可取代利用液體二氧化碳對(duì)脫硫塔TI上部出口工藝氣夾帶的硫化氫的優(yōu)勢(shì)。在應(yīng)用過(guò)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(lái)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(huì)夾帶一定量的甲2低溫甲醇洗工藝的簡(jiǎn)單介紹醇,利用過(guò)程中液化分離下來(lái)的部分液體二氧化碳對(duì)硫化氫吸收塔低溫甲醇洗浄化法是由德國(guó)公司在上個(gè)世紀(jì)50年來(lái)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(duì)有毒酸性氣體的凈化方法。具體說(shuō)到工作的原理,相信學(xué)過(guò)物化分離的液體二氧化碳品質(zhì)理的人都會(huì)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(jiàn)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(gè)吸收了二氧化碳的甲醇(15)經(jīng)過(guò)P2泵提高壓力(16),在脫純物理的啜收過(guò)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(guò)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(guò)吸收硫化氫等酸性氣體后的工藝氣(02)、經(jīng)過(guò)過(guò)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(shí)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(guò)冷量低溫甲醇洗工藝過(guò)程中,甲醇循環(huán)直接的、間接的能耗占了整個(gè)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(guò)程能耗的50%以上?，F(xiàn)有的煤氣化工藝過(guò)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(shí)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(duì)應(yīng)溫度下的飽和分壓相關(guān);液體醇在用來(lái)脫除硫化物等其它酸性氣體的同時(shí),還要脫除二氧化碳,脫化碳(11)經(jīng)過(guò)二氧化碳蒸發(fā)冷卻器FO3形成氣態(tài)的二氧化碳、經(jīng)過(guò)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(guò)程換熱器FO1對(duì)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(guò)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(guò)過(guò)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(guò)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(dòng)力消耗、達(dá)到節(jié)能目的。通過(guò)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(duì)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(guò)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(lái)。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(lái),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(dòng)力耗相應(yīng)降低;系統(tǒng)中流體動(dòng)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(guò)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(guò)控制二少;過(guò)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(huì)簡(jiǎn)化、設(shè)備得以小型化;工藝氣凈化過(guò)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(chǔ)存。總的來(lái)講,生產(chǎn)運(yùn)行成本的降低,使得低溫0.518MPa)溫度,從而保證過(guò)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(duì)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(jiǎn)稱(chēng):林徳型)與改進(jìn)型低溫甲據(jù)以單套裝置為基礎(chǔ)(見(jiàn)表1、表2)醇洗(簡(jiǎn)稱(chēng):改進(jìn)型)做計(jì)算對(duì)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(wèn)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(guò)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(shí)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(guò)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(guò)程延長(zhǎng),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(guò)程延長(zhǎng),工藝氣壓降增大,會(huì)相應(yīng)增大過(guò)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(yǔ)總功率:9685kW該改進(jìn)型低溫甲醇洗工藝,通過(guò)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(gè)工藝過(guò)程中節(jié)能效應(yīng)比較明顯。該過(guò)程只是通變換氣(1)中(H2、CO)的量減去凈化氣(13)中(H2、CO)過(guò)理論計(jì)算,與試驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)際生產(chǎn)會(huì)有一定的偏差,但不會(huì)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(wèn)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(mén)北方環(huán)境,201262.4冷損(計(jì)算過(guò)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