《低温甲醇洗》ppt课件

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1、低温甲醇洗王斌一概述<一>、净化工序的目的与要求粗没气中根据所用原料的不同,二氧化碳含量一般在18%_35%,在以煤为原料时,粗煤气中除含二氧化碳外,尚含有硫化氢、硫氧化碳及其他杂质。含氧化物与含硫化物是甲醇合成触媒的毒物,而且二氧化碳和水以及甲醇是深冷甲烷分离工号的有害气体,因此气体进入后序工号时上述气体必须脱除干净,同时二氧化碳与硫化氢又是后续工号原料气,必须加以回收。因此气净化部分费用占投资和生产成本占很大的比重,必须采用合适的净化方法。<二>物理吸收与化学吸收的基本特点: 粗煤气中含量最大的杂质是二氧化碳,根据原料与生产方法的不同,气体又会含有硫化氢等硫化物

2、和萘等,它们都呈酸性反应,故一般成酸性气体。从气体脱除硫化氢等硫化物和大量二氧化碳的方法,主要采用吸收方法。吸收方法的种类很多,其基本特点都是利用气体中各种一般都采用吸收剂循环的过程,吸收时使过程按有关组分在吸收剂中溶解度增加的方向进行,而吸收剂再生时向有关组分的溶解度减小的方向转变。1.化学吸收法:化学吸收是利用气体有关组分能与吸收剂中的活性组份起化学反应生成化合物,而再生时所生成的化合物又被分解释放出活性组份及气体这一性质。常用的乙醇胺法(MEA法),热钾碱法等。化学吸收时,气体的溶解度与气体的物理溶解度、化学反应的平衡常数、反应时化学计量数以及其他一些因数有关

3、。化学吸收剂中溶解度的特点是在压力升高时溶解度不是均匀增大,压力愈高,溶解度提高得愈慢,溶液通常靠减压,加热才能再生,及一般必须采用“热法再生”。P2P1S1S2ch化学吸收示意图P1S1S2P2物理吸收示意图2.物理吸收法:物理吸收是利用气体中有关组分能溶解与水或有机溶液这一性质将其分离,而按照工艺冷法和热法。热法以Selexol工艺为代表,而国内以南风集团设计研究院开发的NHD(多聚乙二醇二甲醚)为代表,冷法以低温甲醇洗工艺代表。物理吸收的特点:(1)压力和溶解度基本呈直线关系,如上图所示。系统总压一定时,某组分的含量增加,则该组分的分压亦随之增加,从而使起溶解

4、度相应增加。因此我们为了提高吸收能力,采用加压措施。而在再生时,则采用减压法。(2)系统温度升高,则溶解度下降。反之,溶解度上升。所以应在低温条件下吸收,高温条件下解析。(3)吸收能力小,循环量大。3.物理吸收和化学吸收的对比:有图所示:(1).当P>Pc时,物理吸收的吸收能力大,反之则化学吸收能力大。(2).当采取减压再生时,如果P2降至P1时,则S1PhS1chS2phPcP2chPhScS2chP1△Sph>△Sch,即说明物理吸收易采取减压再生,而相对化学吸收减压再生则不可以。(3).当进料的溶解度很小时,物理吸收能力不及化学吸收彻底。4.物理吸收法吸收剂的

5、选择原则:(1).吸收剂的吸收能力。气体中代脱除的组分在吸收剂中的溶解度以及吸收剂的饱和整齐压和吸收温度的关系。吸收剂的循环量以及再生时所需的能量消耗、所需条件等等。(2).吸收剂的选择性。吸收剂的选择性是指溶解度与气体中溶在同一温度、分压下,气体中被脱出组分的解度之比。吸收过程中不需要脱出组分的损耗,混合气体完全分离的可能性以及工艺流程中的很多特点及消耗指标都和吸收剂的选择性又很大关系。一种良好的吸收剂对脱出的组分具有较高的选择性。(3).吸收剂的饱和蒸汽压在操作温度下低,这样可以有效降低其损耗。(4).吸收剂的沸点不能太高否则时能耗高,对整个工艺极为不利。(5)

6、.吸收剂的比热要大。因为气体溶于溶剂中是放热过程,所以为防止温升过快就需要采取采用比热较大的溶剂作吸收剂。(6).吸收剂的粘度要小。因为吸收剂的粘度影响溶剂传热和传质以及传动速率。溶解度与气体中溶在同一温度、分压下,气体中被脱出组分的解度之比。吸收过程中不需要脱出组分的损耗,混合气体完全分离的可能性以及工艺(7).吸收剂的化学稳定性要好。因为吸收剂在系统中的停留时间长,所以对吸收剂的热化学稳定性要求要高,这样其副反应进行就很慢。(8).吸收剂的凝固点要低。在选择吸收剂的吸收温度与吸收剂存储条件时,必须加以考虑,良好的吸收剂其凝固点不易太高。(9).吸收剂的价廉、可燃

7、性小、毒性小、对设备腐蚀小、同时吸收剂气泡性低。5.几种吸收方法的对比:吸收剂温度℃溶解度酸性组分体积/吸收剂体积选择性物理吸收二氧化碳分压10atm分压1atm硫化氢分压1atmaH2S/aCO2水355.50.51.83.0NMP35323258.3甲醇洗-101008415.1-3027015926.1化学吸收MEA40503954热钾碱110402639从上表中可以看出:如果二氧化碳的分压为10大气压时,-30℃时甲醇的吸收能力要比水大50倍.同时还可以清楚的看出,低温甲醇洗简单闪蒸到常压时,所溶解的二氧化碳90%以上可以解析,同时由于硫化氢的沸点比二氧

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