psa脫碳與pc脫碳的比較

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1、PC脫碳與PSA脫碳運(yùn)行總結(jié)石鋒馬中霞王群祥（山東?；⑴d化工有限公司青州262500）1概述山東?；⑴d化工有限公司目前已具備年產(chǎn)120kt氨醇、150kt尿素的生產(chǎn)能力?，F(xiàn)有兩套脫碳裝置，一套為1997年投產(chǎn)的碳丙脫碳裝置（以下簡稱PC脫碳），設(shè)計(jì)能力50kt/a，實(shí)際通過的最大氣量為36000Nm3/h（60kt/a）；一套為配套“12·15”技改工程新增的變壓吸附脫碳裝置（以下簡稱PSA脫碳），設(shè)計(jì)能力70kt/a，該裝置2004年6月投入運(yùn)行，到目前為止處理最大氣量42000Nm3/h。兩套脫碳裝置并聯(lián)運(yùn)行，滿足了合成氨--尿素生產(chǎn)的需要。2脫碳裝置技術(shù)及運(yùn)行2.1PC脫碳

2、裝置2.1.1工藝過程PC脫碳由吸收和再生兩大部分組成，CO2含量為26%的變換氣通過吸收塔后，形成合格的凈化氣供合成氨生產(chǎn)使用，吸收了CO2的碳丙液經(jīng)減壓在解吸塔中解吸出CO2，形成濃度≥98%的CO2氣體供尿素生產(chǎn)使用。2.1.2主要設(shè)備一覽表設(shè)備名稱規(guī)格型號(hào)數(shù)量（臺(tái)）吸收塔φ2800×35532（mm）1再生塔φ3800×31960（mm）1閃蒸洗滌塔φ3000/φ1200/φ700×25777（mm）1變換氣分離器φ1000×5656(mm)1凈化氣分離器φ1000×5656(mm)1洗滌塔φ1400×22584(mm)1脫碳泵DJ720-60×5Q=720m3/h功率=85

3、0Kw1200D1-43×7Q=280m3/h功率=440Kw19200D1-43×7Q=280m3/h功率=360Kw2多級(jí)離心泵DG6-25×12Q=6.3m3/h功率=18.5Kw1氣體風(fēng)機(jī)9-26-12NO6.3功率=45Kw3真解風(fēng)機(jī)L53LD功率=55Kw22.1.3生產(chǎn)運(yùn)行生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)表（2006年3月中旬）項(xiàng)目設(shè)計(jì)參數(shù)運(yùn)行參數(shù)變換氣組成/％（V）H249.9953.1N216.6716.3CO229.5625.8CO2.833.2CH40.951.6變換氣壓力/MPa(表壓)1.751.85變換氣溫度/℃3522變換氣量（m3/h，標(biāo)態(tài)）3000031900凈化氣中C

4、O2含量/%1.00.67產(chǎn)品CO2氣純度/%98.598.8碳丙液溫度/℃3517.2碳丙液流量（m3/h）720720產(chǎn)品CO2輸送壓力/MPa0.010.014～0.0162.2PSA脫碳裝置2.2.1工藝過程變壓吸附脫碳裝置由提純段和凈化段組成，工藝過程如下圖所示。9回收氣提純段變換少量放空氣凈化系凈化氣凈化段凈化氣逆放放空氣真空放空逆放解析氣真空解析氣CO2產(chǎn)品氣CO2含量約26%的變換氣通過提純段后，形成濃度≥98.5%的CO2產(chǎn)品氣供尿素生產(chǎn)使用；出提純段的中間氣進(jìn)入凈化段，將CO2凈化至≤0.2%供合成氨生產(chǎn)使用。提純段共13臺(tái)吸附塔，采用了3塔吸附8次均壓流程，動(dòng)力

5、設(shè)備配套1臺(tái)2BEC-40和1臺(tái)2BEC-42型真空泵，真空度-0.06MPa。提純段PSA工藝主要步驟為吸附、均壓降、提純、逆放、抽真空、二段氣升壓、均壓升、終升等，每臺(tái)吸附塔在1次循環(huán)中需經(jīng)歷23個(gè)步驟，操作過程在入塔原料氣溫度下運(yùn)行。凈化段共10臺(tái)吸附塔，采用2塔吸附6次均壓流程，動(dòng)力設(shè)備配套1臺(tái)2BEC-40和1臺(tái)2BEC-50型真空泵，真空度-0.072MPa。凈化段PSA工藝主要步驟為吸附、均壓降、逆放、抽真空、均壓升、終升等，每臺(tái)吸附塔在1次循環(huán)中需經(jīng)歷18個(gè)步驟，操作過程也在入塔原料氣溫度下進(jìn)行。2.2.2技術(shù)特點(diǎn)9自從二段法PSA脫碳工藝首先在湖北宜化集團(tuán)投入運(yùn)行后

6、，幾年來該技術(shù)得到了較快的發(fā)展，工藝流程進(jìn)一步簡化，H2、N2、CO2等氣體回收率進(jìn)一步提高，降低了項(xiàng)目投資和運(yùn)行費(fèi)用。我公司42000m3/h（標(biāo)態(tài)）變換氣PSA脫碳裝置技術(shù)特點(diǎn)如下。⑴兩段吸附壓力均選用1.7～1.9MPa在已投用的二段法PSA脫碳生產(chǎn)裝置中，有的裝置第一段和第二段吸附壓力均為0.7MPa，有的裝置第一段選用0.7MPa而第二段選用1.7MPa，但氣體回收率均不十分令人滿意。而兩段吸附壓力均為1.7～1.9MPa時(shí)，氫氣回收率可提高0.5～1%，氮?dú)饣厥章士商岣?～3%，CO回收率可提高4～5%。⑵采用均壓流程代替置換流程隨著變壓吸附技術(shù)研究的深入和不斷改進(jìn)，針對(duì)

7、置換流程較復(fù)雜、控制難度大等不足，選用運(yùn)行更可靠的均壓流程可以簡化工藝流程，取消2臺(tái)置換氣壓縮機(jī)和3臺(tái)置換氣緩沖罐，降低了投資和運(yùn)行費(fèi)用。置換流程是將部分產(chǎn)品CO2氣循環(huán)使用，用置換氣壓縮機(jī)將該部分氣體輸送至吸附塔內(nèi)，對(duì)塔內(nèi)死空間的H2、N2進(jìn)行置換以提高CO2產(chǎn)品氣的純度。而均壓流程是利用均壓降的吸附塔內(nèi)吸附劑所吸附的高濃度C02對(duì)自身塔內(nèi)死空間的H2、N2等雜質(zhì)進(jìn)行置換，以提高自身吸附塔內(nèi)的C02產(chǎn)品氣純度，而被置換出的H2、N2等氣體進(jìn)入其他均升吸附