psa脱碳与pc脱碳的比较

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1、PC脱碳与PSA脱碳运行总结石锋马中霞王群祥（山东海化盛兴化工有限公司青州262500）1概述山东海化盛兴化工有限公司目前已具备年产120kt氨醇、150kt尿素的生产能力。现有两套脱碳装置，一套为1997年投产的碳丙脱碳装置（以下简称PC脱碳），设计能力50kt/a，实际通过的最大气量为36000Nm3/h（60kt/a）；一套为配套“12·15”技改工程新增的变压吸附脱碳装置（以下简称PSA脱碳），设计能力70kt/a，该装置2004年6月投入运行，到目前为止处理最大气量42000Nm3/h。两套脱碳装置并联运行，满足了合成氨--尿素生产的需要。2脱碳装置技术及运行2.1PC脱碳

2、装置2.1.1工艺过程PC脱碳由吸收和再生两大部分组成，CO2含量为26%的变换气通过吸收塔后，形成合格的净化气供合成氨生产使用，吸收了CO2的碳丙液经减压在解吸塔中解吸出CO2，形成浓度≥98%的CO2气体供尿素生产使用。2.1.2主要设备一览表设备名称规格型号数量（台）吸收塔φ2800×35532（mm）1再生塔φ3800×31960（mm）1闪蒸洗涤塔φ3000/φ1200/φ700×25777（mm）1变换气分离器φ1000×5656(mm)1净化气分离器φ1000×5656(mm)1洗涤塔φ1400×22584(mm)1脱碳泵DJ720-60×5Q=720m3/h功率=85

3、0Kw1200D1-43×7Q=280m3/h功率=440Kw19200D1-43×7Q=280m3/h功率=360Kw2多级离心泵DG6-25×12Q=6.3m3/h功率=18.5Kw1气体风机9-26-12NO6.3功率=45Kw3真解风机L53LD功率=55Kw22.1.3生产运行生产运行数据表（2006年3月中旬）项目设计参数运行参数变换气组成/％（V）H249.9953.1N216.6716.3CO229.5625.8CO2.833.2CH40.951.6变换气压力/MPa(表压)1.751.85变换气温度/℃3522变换气量（m3/h，标态）3000031900净化气中C

4、O2含量/%1.00.67产品CO2气纯度/%98.598.8碳丙液温度/℃3517.2碳丙液流量（m3/h）720720产品CO2输送压力/MPa0.010.014～0.0162.2PSA脱碳装置2.2.1工艺过程变压吸附脱碳装置由提纯段和净化段组成，工艺过程如下图所示。9回收气提纯段变换少量放空气净化系净化气净化段净化气逆放放空气真空放空逆放解析气真空解析气CO2产品气CO2含量约26%的变换气通过提纯段后，形成浓度≥98.5%的CO2产品气供尿素生产使用；出提纯段的中间气进入净化段，将CO2净化至≤0.2%供合成氨生产使用。提纯段共13台吸附塔，采用了3塔吸附8次均压流程，动力

5、设备配套1台2BEC-40和1台2BEC-42型真空泵，真空度-0.06MPa。提纯段PSA工艺主要步骤为吸附、均压降、提纯、逆放、抽真空、二段气升压、均压升、终升等，每台吸附塔在1次循环中需经历23个步骤，操作过程在入塔原料气温度下运行。净化段共10台吸附塔，采用2塔吸附6次均压流程，动力设备配套1台2BEC-40和1台2BEC-50型真空泵，真空度-0.072MPa。净化段PSA工艺主要步骤为吸附、均压降、逆放、抽真空、均压升、终升等，每台吸附塔在1次循环中需经历18个步骤，操作过程也在入塔原料气温度下进行。2.2.2技术特点9自从二段法PSA脱碳工艺首先在湖北宜化集团投入运行后

6、，几年来该技术得到了较快的发展，工艺流程进一步简化，H2、N2、CO2等气体回收率进一步提高，降低了项目投资和运行费用。我公司42000m3/h（标态）变换气PSA脱碳装置技术特点如下。⑴两段吸附压力均选用1.7～1.9MPa在已投用的二段法PSA脱碳生产装置中，有的装置第一段和第二段吸附压力均为0.7MPa，有的装置第一段选用0.7MPa而第二段选用1.7MPa，但气体回收率均不十分令人满意。而两段吸附压力均为1.7～1.9MPa时，氢气回收率可提高0.5～1%，氮气回收率可提高2～3%，CO回收率可提高4～5%。⑵采用均压流程代替置换流程随着变压吸附技术研究的深入和不断改进，针对

7、置换流程较复杂、控制难度大等不足，选用运行更可靠的均压流程可以简化工艺流程，取消2台置换气压缩机和3台置换气缓冲罐，降低了投资和运行费用。置换流程是将部分产品CO2气循环使用，用置换气压缩机将该部分气体输送至吸附塔内，对塔内死空间的H2、N2进行置换以提高CO2产品气的纯度。而均压流程是利用均压降的吸附塔内吸附剂所吸附的高浓度C02对自身塔内死空间的H2、N2等杂质进行置换，以提高自身吸附塔内的C02产品气纯度，而被置换出的H2、N2等气体进入其他均升吸附