低温甲醇洗工艺.ppt

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1、目录设计说明书第1章综述1.1合成氨中酸性气体脱除的地位和方案选择1.1.1低温甲醇洗工艺及其特点1.1.2低温甲醇洗工艺与NHD工艺特点比较1.1.3低温甲醇洗工艺技术的现状和未来发展1.2低温甲醇洗工艺流程简介1.3本设计的特点和原则1.3.1流程配置的基本原则1.3.2传质设备的选型特点第2章物料衡算2.1吸收塔的物料衡算2.1.1吸收塔上塔物料衡算2.1.2下塔物料衡算第3章热量衡算3.1吸收塔热量计算参考文献设计符号一览表设计说明书设计题目：低温甲醇洗脱除硫酸性气体研究与设计原始数据：处理气量4.8×104Nm3/h；SO2浓度：

2、2090mg/Nm3；CO2浓度：1000mg/Nm3；H2S浓度：500mg/Nm3；气体温度145℃（常压）。技术原理：该工艺以冷甲醇为吸收溶剂，利用甲醇在低温下对酸性气体溶解度极大的优良特性，脱除原料气中的酸性气体。该工艺气体净化度高，选择性好，气体的脱硫和脱碳可在同一个塔内分段、选择性地进行。主要任务：1.选定方法及流程；2.绘图：方框流程图、管道仪表流程图第一章综述1.1合成氨中酸性气体脱除的地位和方案选择低温甲醇洗系指甲醇在一定的低的温度和压力下，甲醇吸收变换气体中二氧化碳、硫化氢、二氧化硫等酸性气体的过程。脱除二氧化碳的工艺方

3、法包括两个方面的内容，一是吸收剂的选择，二是工艺流程的确定。脱除二氧化碳工艺方法的选择总体上可以从以下诸方面来考虑：被处理气体的具体情况；净化的目的要求；后续工序是什么；以及整个工艺系统能为这个净化过程提供什么有利的条件。另外还需要考虑技术可靠程度，吸收剂的供应情况及投资等。本设计根据具体的设计任务综合考虑以上原则，采用低温甲醇洗法脱除合成氨中的酸性气体。来自耐硫变换工序的原料气含有CO2、H2S及SO2三种酸性气体，使用低温甲醇洗可以同时清除这三种气体，且只要流程配置得当，就能够分离出满足尿素生产的高纯度的CO2，同时也能分离出满足克劳斯

4、硫回收装置的富硫气体。1.1.1低温甲醇洗工艺及其特点低温甲醇洗是由德国林德和鲁奇两家公司共同开发的，采用冷甲醇作为吸收溶剂。世界上第一套低温甲醇洗工业化装置于1954年建于南非萨索尔。1964年林德公司又没计了低温甲醇洗串液氮洗的联合装置。70年代后，国外所建以煤和重油为原料的大型氨厂，大部分采用该法。低温甲醇洗工艺技术成热、工业应用成功的例子较多，我国已有15套大型合成氨装置采用这一技术。1、甲醇的物理性能密度：810kg/m3蒸汽压；12．92kPa(20℃)粘度：0.82×10－3Pa·s(O℃)溶解性：在水、乙醇、乙醚中无限溶解比

5、热；2．5J／(g·K)熔点：一97．8℃沸点：64．5～65.5℃毒性：有毒，空气中允许浓度为50mg／m3以下2、采用低温甲醇洗的优越性及不足①、优越性(a)甲醇在低温高压下，对CO2．H2S、COS有极大的溶解度，而对H2、CO、CH4溶解度小，这样既保证吸收效果而有效气H2损失又小。(b)对H2S的吸收速度和吸收能力比CO2大得多，利用这一特性可在同一设备中吸收H2S和CO2，而在再生时分开，并可保证CO2纯度，CO2回收率高。(c)甲醇的化学稳定性、热稳定性好，粘度小，腐蚀性小。(d)甲醇价廉易得，消耗指标低，运行费用较低，（我公

6、司有甲醇项目，可保证甲醇的低价供应）。(e)采用耐硫变换流程，变换后C02和H2S含量均较高；而采用低温甲醇洗，脱硫和脱碳效果好，变换出口总硫含量可控制到0.1×10－6以下，CO2控制到20×10－6以内．②、不足之处(a)低温甲醇洗在低温(－50～一60℃)下操作，因而对设备和管道的材质及制造要求较高，部分换热器(主要是挠管式换热器)成本非常高，技术依赖于进口（目前国内已有该技术）。(b)为降低能耗、回收冷量，换热设备特别多(约30台)，流程复杂，投资费用较大．(c)尽管甲醇是一种低价、易得溶剂，但有毒。1.1.2低温甲醇洗工艺与NHD

7、工艺特点比较酸性气体的脱除方法很多，一般采用溶剂吸收法，根据溶剂性能的不同，又分为物理吸收法和化学吸收法。合成氨中出变换气的原料气CO2和H2S的含量较高，综合从技术和经济的角度考虑，采用物理吸收法较为有利。目前，低温甲醇洗和NHD工艺均为成熟的物理净化工艺，究竟选择何种方案是新建合成氨必须慎重考虑的问题。下面就对两种工艺特点进行比较：⑴、总体说来，两者吸收能力均较大，但低温甲醇洗吸收能力更大。以吸收CO2作为比较，在3．0MPa压力下，甲醇吸收CO2能力约为NHD的4倍，因而低温甲醇洗的溶液循环量比NHD明显减少。⑵、低温甲醇洗选择吸收性

8、较好．两种工艺对H2S和CO2的吸收能力均较强，但低温甲醇洗能选择吸收这两种物质，因而使脱硫、脱碳能在同一个塔内分段、选择吸收．另外，低温甲醇洗对气体中的有机硫等杂质吸收能力也很