甲醇生产技术 教学课件 作者 张子峰 张凡军 主编 刘建卫 主审第五章 脱碳.pptx

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1、第五章脱碳甲醇生产技术干法脱碳2湿法吸收法脱碳1第五章脱碳第一节湿法吸收法脱碳12物理吸收法化学吸收法一、物理吸收法1.物理吸收剂（1）碳酸丙烯酯①物理性质。表4-1各种气体在碳酸丙烯酯中的溶解度[m3气体/m3(0.1MPa，25℃)]气体CO2H2SH2COCH4COSC2H2溶解度3.4712.00.0250.500.35.08.6一、物理吸收法②化学性质③溶解计算一、物理吸收法（2）聚乙二醇二甲醚（简称NHD）此法是美国ALLied化学公司，在1965年开发成功的物理吸收法，此法主要优点：对H2S、CS2、C4H4S、CH3SH、COS等硫化物有较高的

2、吸收能力，能选择吸收H2S，也能脱除CO2，并能同时脱除水；溶剂本身稳定，不分解，不起化学反应，损耗少，对普通碳钢腐蚀性小，无毒性，也不污染环境。一、物理吸收法（3）N–甲基吡咯烷酮（简称Purisol）Lurgi法重油气化制得的甲醇原料气采用N–甲基吡咯烷酮法脱除CO2。因这种变换气中CO2高达30%，要降到3%~6%，以满足甲醇合成的需要。考虑这种溶剂对二氧化碳的吸收能力比水高6倍，而H2和CO的损失却很小，故选用这种溶剂作物理吸收剂。一、物理吸收法（4）甲醇甲醇在-70～-30℃的低温条件下，能同时脱除气体中的H2S、COS、CS2、RSH、C4H4S、

3、CO2、HCN以及石蜡烃、粗汽油等杂质，还可同时吸收水份。加上甲醇在低温下选择性强，有效CO、H2等损失小；热稳定性和化学稳定性好等许多优点，被好多厂家广泛使用。但低温甲醇洗也有缺点：甲醇毒性大，再生流程复杂。一、物理吸收法2.吸收的基本原理碳酸丙烯酯吸收二氧化碳气体是一个物理吸收过程，二氧化碳气体在碳酸丙烯酯溶液中的浓度很低时,其平衡溶解度可用亨利定律来表示。如果液相中二氧化碳的浓度用kmol/m3表示，则亨利定律可用下式表示。一、物理吸收法由表中数据经归纳的纯二氧化碳气体在碳酸丙烯酯中的溶解度关系式一、物理吸收法从表4－1可以看出，在实际生产中，碳酸丙烯酯

4、脱除变换气中二氧化碳的同时，又吸收了硫化氢，在一定程度上起到了脱硫作用，而对一氧化碳、氢气等气体的吸收能力很小。（1）吸收速率一、物理吸收法（2）二氧化碳的吸收饱和度在脱碳塔底部的碳酸丙烯酯富液中二氧化碳的浓度（）与达到相平衡时的浓度（）之比称为二氧化碳的吸收饱和度（）一、物理吸收法假设脱碳塔底部的碳酸丙烯酯与原料气中二氧化碳达到相平衡时，按亨利定律溶剂中的二氧化碳浓度为：对溶剂循环量的影响还可以近似的用下式表达。一、物理吸收法（3）溶剂贫度溶剂贫度（）是指再生溶剂（贫液）中二氧化碳的含量，他主要对气体的净化度影响。（4）吸收气液比的选择吸收气液比时指单位时间

5、内进脱碳塔的原料气体积与进塔的贫液体积之比m3/m3。一、物理吸收法（5）碳酸丙烯酯的解吸在碳酸丙烯酯脱除二氧化碳的生产工艺中，解吸过程就是碳酸丙烯酯的再生过程，它包括闪蒸解吸、常解真空解吸和汽提解吸三部分。一、物理吸收法3.脱碳工段工艺流程（1）碳酸丙烯酯脱碳流程叙述一、物理吸收法（2）聚乙二醇二甲醚工艺流程叙述一、物理吸收法4.吸收与再生系统岗位常见事故处理（1）贫液泵跳闸（2）富液泵跳闸无法启动备泵（3）断电（4）断仪表空气（5）自控系统故障（6）着火、爆炸（7）系统发生重大泄漏（8）系统严重超压一、物理吸收法5.脱水系统岗位操作（1）脱水开车要点（2）

6、脱水停车要点二、化学吸收法1.热的钾碱法吸收反应原理（1）纯碳酸钾水溶液和二氧化碳的反应纯碳酸钾水溶液吸收CO2的化学反应式为二、化学吸收法（2）碳酸钾溶液对原料气中其他组分的吸收含有机胺的碳酸钾溶液在吸收CO2的同时，也可除去原料气中的硫化氢、氰化氢，硫酸等酸性组分，吸收反应为：二、化学吸收法2.吸收溶液的再生碳酸钾溶液吸收CO2后，碳酸钾为碳酸氢钾，溶液PH值减小，活性下降，故需要将溶液再生，逐出CO2，使溶液恢复吸收能力，循环使用，再生反应为转化度Fc的定义为:再生度ic的定义为：二、化学吸收法表4－2设原始溶液中只有碳酸钾，浓度为N摩尔，当转化度为Fc

7、则：项目摩尔数CO2摩尔数K2O摩尔数K2CO3N（1－Fc）N（1－Fc）N（1－Fc）KHCO32NFc2NFcNFc根据再生度的定义，二、化学吸收法3.操作条件的选择（1）溶液的组成（2）吸收压力（3）吸收温度（4）再生工艺条件二、化学吸收法4.二段吸收二段再生典型流程图4—3本菲尔特脱碳工艺流程1一吸收塔；2一再生塔；3一变换气再沸器；4一蒸汽再沸器；5一锅炉给水预热器；6一贫液泵；7一淬冷水泵；8一半贫液泵；9一水力透平；10一机械过滤器；11一冷凝液泵；12一二氧化碳冷却器；13一分离器第二节干法脱碳12吸附的基本概念和吸附剂变压吸附原理34工艺流

8、程简介和操作条件正常操作56故障与处理