淺談低溫甲醇洗工藝的改造及應(yīng)用

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1、淺談低溫甲醇洗工藝的改造及應(yīng)用淺談低溫甲醇洗工藝的改造及應(yīng)用摘要：隨著研究工作的進(jìn)展和對生產(chǎn)操作中暴露出的問題的處理，使引進(jìn)的低溫甲醇洗工藝不斷得到改進(jìn)和完善。國內(nèi)已經(jīng)有幾個單位采用模擬技術(shù)完成了低溫甲醇洗的工藝包改造。當(dāng)然，隨后的工程設(shè)計也應(yīng)該能順利完成。在完成現(xiàn)有裝置的擴(kuò)能改造后，能夠有針對性地獨(dú)立設(shè)計新流程，本文主要探討低溫甲醇洗工藝的改造及應(yīng)用O關(guān)鍵詞：低溫甲醇洗；工藝；改造中圖分類號:TQ223.121從國內(nèi)外煤氣化裝置中所采用的脫除酸性氣體的工藝來看，低溫甲醇洗（Rectisol）和NHD（或Selexol）較常見。低溫甲醇洗（Rectisol）工藝是采用冷甲醇作為溶劑脫除酸性氣

2、體的物理吸收方法，是由德國林德公司和魯奇公司聯(lián)合開發(fā)的一種有效的氣體凈化丄藝［1］O一、兩種類型的流程由于煤氣化方法不同，對進(jìn)變換系統(tǒng)的原料氣耍求不同，凈化系統(tǒng)采用的低溫甲醇洗流程也有所不同。主要有兩種類型:兩段吸收（兩步法）、一段吸收（一步法）。前者適用于進(jìn)變換系統(tǒng)的原料氣脫硫要求嚴(yán)格的情況下（不耐硫變換流程），用低溫甲醇洗預(yù)先脫硫，在CO變換之后，再用低溫甲醇洗脫除C02；后者適用于耐硫變換之后,用低溫甲醇洗同時進(jìn)行脫硫和脫除C02o由于中國已基本能解決耐硫變換催化劑的供應(yīng)，因此在實(shí)際應(yīng)用中多采用一段吸收（一步法）。二、三種再生方法1?閃蒸用減壓閃蒸解析，這是最經(jīng)濟(jì)的方法。將溶解度低的氣

3、體閃蒸出來，便于提高再生氣中的H2S和C02純度。減壓過程溫度降低，解析氣體的量及組分與溫度、壓力有關(guān)。這種方法受壓力限制，再生不能很徹底［2］。2.汽提法用吹入惰性氣體方法，降低界面上方氣相屮酸性氣體分壓?將甲醇溶劑中剩余的酸性氣體從溶劑中趕走，以提高溶劑貧液度。以上兩種再生方法稱冷再生。3.熱再生溶劑在熱再生塔的再沸器中用蒸汽加熱沸騰?用甲醇的蒸汽氣提,使溶劑中的II2S從溶劑中徹底清除，最終達(dá)到溶劑再4：度。利于溶劑吸收，進(jìn)而保證了凈化度的要求。這種方法再生徹底，但需耗蒸汽。三種再半方法應(yīng)合理配置，以節(jié)省能耗?減少有用氣體的損耗，提高有用氣體回收率。三、低溫甲醇洗T藝的改造及應(yīng)用1.吸

4、收力強(qiáng)在低溫下，甲醇對C02、H2S、COS的溶解度較高，根據(jù)計算在3.IMPa的壓力下，lni3甲醇溶液能吸收160?180m3C02,而lm3NHD溶劑僅能吸收40~55m3C02。吸收等量酸性氣體時，低溫甲醇溶液的循環(huán)量小，裝置總能耗較低。另外，低溫甲醇洗法(ReectisolProcess)還可以脫除煤氣中的輕低溫質(zhì)油和IICN等。低溫甲醇洗法是以甲醇作為吸收劑進(jìn)行物理吸收。它的最大優(yōu)點(diǎn)在于將粗煤氣凈化的兒個工序都集中在…起，從而可以大大簡化工藝流程。低溫甲醇洗法是在低溫高壓的條件下進(jìn)行。在低溫下，粗煤氣中的輕質(zhì)油蒸汽和一部分水汽首先溶解在甲醇中，其次是硫化氫、有機(jī)硫化物和一部分二氧

5、化碳，再其次是二氧化碳的最終脫除。所以…般是采用三段洗滌，即預(yù)洗、主洗和精洗。二氧化碳和硫化氫在甲醇中的溶解熱不大，但因其溶解度較大，因而塔內(nèi)仍有明顯的溫度提高，為了保持一定的吸收效果，塔中部需設(shè)置冷凍以排除吸收放熱［3］。2?吸收操作條件(1)溫度。降低吸收的溫度可以增加H2S和C02在甲醇中的溶解度，提高吸收效果。在要求的吸收效果一定的情況下，可降低甲醇的循環(huán)量，節(jié)省輸送的功耗。同時，在低溫下吸收，甲醇的飽和蒸氣壓低。揮發(fā)損失少。但過低的溫度，會使冷量損失加大。吸收的溫度主要依據(jù)吸收效果和吸收壓力而定,目前常用的溫度為-20?-70°CoH2S和C02等氣體在甲醇中的溶解熱很大，因此在吸

6、收過程中溶液溫度不斷升高，使吸收能力下降。為了維持吸收塔的操作溫度，在吸收大量二氧化碳的中部設(shè)有冷卻器，或?qū)⒓状既芤阂鏊膺M(jìn)行冷卻。吸收過程放出的熱量，可以與再牛吋甲醇節(jié)流效應(yīng)的結(jié)果和氣體解吸時吸收的熱量相抵，使甲醇的溫度降低。由于不完全的再工和與周圍環(huán)境的換熱，所造成的冷凍損失，可由氨冷器或其他冷源來補(bǔ)償。(1)壓力。和低溫吸收一樣，增加壓力對吸收有利，但過高的壓力對設(shè)備強(qiáng)度和材質(zhì)的要求高，使有用氣體組分H2、CO或N2等的溶解損失也增加。具體采用多大壓力，主要由原料氣組成、所要求的氣體凈化度以及前后工序的壓力等來決定。目前常用的吸收壓力為2~8MPa。(2)吸收劑的純度。吸收劑的純度對

7、其吸收能力有很大的影響。影響吸收劑純度的影響因素是多方面的，其中水含量是主要的因素。當(dāng)甲醇中含有水分吋，甲醇的吸收能力將會下降。例如，當(dāng)甲醇中水含量達(dá)到5%時，其對C02的吸收能力大約下降12%。冃前，對貧甲醇的含水量要求為小于1%[4]。3.再生的操作條件(1)閃蒸的工藝條件選擇。變換氣中的H2、CO會在吸收塔內(nèi)少量地溶于甲醇溶液中，而溶液排出吸收塔時，也會成泡沫狀態(tài)夾帶少量原料氣，造成有效氣體H2、CO的