煤气化生产技术第二版课件 教学课件 作者 许祥静 主编 张克峰 副主编第五章 煤气净化下课件.pptx

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1、第五章煤气净化(下）煤气化生产技术第五节二氧化碳的脱除12概述物理吸收法一、概述一、概述表5-8工业上主要的脱除二氧化碳的方法一、概述续上表一、概述（一）热碳酸钾法1．基本原理碳酸钾水溶液与二氧化碳的反应如下：一、概述一、概述a.吸收硫化氢。b.吸收COS和CS2。c.吸收RSH和HCN。一、概述d.对烃类的吸收。e.对有机酸（主要为醋酸）的吸收。溶液的再生再生后的溶液中仍含有少量的碳酸氢钾，溶液的再生程度用再生度fC表示，其定义为：一、概述2．工艺流程3．吸收塔和再生塔一、概述（二）活化MDEA(MDEA)法MDEA即N-甲基乙醇胺（R1R2R3N），其结构式为一、概述表5-9活化MD

2、EA法与低热本-菲尔脱碳工艺的比较项目活化MDEA低热本-菲尔工艺溶液组成/％再生热量/(kJ/m3)CO2回收率/％CO2纯度/％净化气中CO2/(mg/L)H2损失/(t/h)N2损失/(m3/h)溶液毒性冷凝液排放/(t/h)溶液吸收能力/(m3/t)溶液循环量/(t/h)吸收温度/℃低变气入塔温度/℃设备腐蚀MDEA34~40哌嗪3228099～10099.701.5771.311.4无系统自身平衡21.41335上塔53.5下塔66.575无腐蚀K2CO330,DEA3V2O50.7～1.0268099～10099.011.57208.870.5无4.124.11160上塔70

3、下塔109104钒化后腐蚀率小一、概述1．基本原理MDEA是一种叔胺，其氮原子为三耦合，在水溶液中它与CO2生成不稳定的碳酸氢盐，总的反应可表示为具体反应可描述为加入活化剂哌嗪时与CO2在液膜中形成产物一、概述此反应为一快速反应，与吸收反应（5-69）平行，也在溶液中进行可逆水解反应活化剂哌嗪在MDEA溶液中主要通过中间产物R′(NHCO2)2起到向MDEA快速传递CO2的作用：一、概述2．工艺流程一、概述二、物理吸收法（一）低温甲醇洗涤法（简称甲醇洗）1.低温甲醇洗涤法的主要特点。2.各种气体在甲醇中的溶解度二、物理吸收法3．基本原理表5-10不同温度下和H2S分压下，H2S在甲醇中的

4、溶解度/(m3/t)H2S平衡分压/kPa－－－6.6713.3320.0026.6640.0053.332.44.87.29.714.820.05.711.216.521.833.045.816.832.848.065.699.6135.276.4155.0249.2－－－二、物理吸收法表5-11不同温度下，CO2在甲醇中的溶解度与其平衡分压间的关系二、物理吸收法表5-12各种气体中甲醇中的溶解热/(kJ/mol)气体H2SCO2COH2N2CH4溶解热19.22817.02917.3644.4123.8210.3593.347二、物理吸收法4．低温甲醇洗生产工艺流程二、物理吸收法工艺

5、流程：二、物理吸收法表5-13脱硫部分各气体组分的含量/％气体组分原料气净化气H2S馏分CO2H2S+H2CON2+Ar5.30.744.648.42.05.3＜3/m345.048.71.057.340.1－－1.6表5-14脱碳部分各气体组分的含量/％气体组分变换气净化气气体组分变换气净化气CO2H2S+COSH236.1－62.8＜0.1(可达3/m3)－98.2CON2+Ar0.50.60.80.9二、物理吸收法二、物理吸收法表5-15低温甲醇洗单元主要参数体积含量/％物流组分进甲醇洗变换气出甲醇洗合成气Claus尾气CO2产品气放空尾气H2COCO2N2ArH2SCH4H2OC

6、H3OH工艺气总量/m3·h-1压力/MPa温度/℃54.1950.39941.3163.640.0720.0850.0080.0010.28502303082.9994092.9090.6810.0016.2670.12200.013000.008134220.62.764320.004072.7370.075026.88300.1850.116734.90.09924.80.2980.01699.6350.0220.00100.002000.02637629.70.0792.00.001077.35621.1990000.0011.4410.002738340.00910.5二、物理

7、吸收法5．低温甲醇洗工艺条件确定的主要依据①吸收压力。②吸收温度。③溶液的最小循环量和吸收塔的液气比。二、物理吸收法④净化气中有害组分的含量与再生条件。⑤气体中有用组分的损失。⑥再生解吸的工艺条件。二、物理吸收法6．影响能耗的主要因素及降低能耗的主要途径低温甲醇洗系统的能耗可应用热力学第一定律按下式计算。7．关于低温甲醇洗系统中的防腐问题二、物理吸收法（二）聚乙二醇二甲醚(NHD)法表5-16NHD的主要物理化学性质物性名称物性描述