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1、西部煤化工2014年第1期低溫甲醇洗工藝技術(shù)分析陳玉林’趙博(1北京石油化工工程有限公司，陜西西安710075)(2陜西渭河煤4L：r-集團(tuán)有限責(zé)任公司，陜西渭南，714000)摘要低溫甲醇洗合成氣凈化技術(shù)在全球位置舉足輕重，尤其在煤氣化領(lǐng)域。重油氣化和煤氣化后產(chǎn)生的原料氣中主要有效成分是H2和cO，其余的cO、少量H2S／COS等成分需要除去。作為一個(gè)純粹的物理吸收過(guò)程，低溫甲醇洗工藝在低溫和高壓下用液相有機(jī)極性溶劑一甲醇來(lái)脫除這些酸性氣，甲醇作為吸收劑的優(yōu)勢(shì)是：甲醇容易獲得，有很高的穩(wěn)定性，cO。和H~S／C0S在甲醇中具有很好的溶解性，因此只需要一小部分甲醇進(jìn)行循環(huán)，能耗低。
2、關(guān)鍵詞低溫甲醇洗：物理吸收；NHD工藝低溫甲醇洗是50年代初德國(guó)Linde公司和氣體在液體里的溶解度和該氣體的平衡分壓符合Lurgi公司聯(lián)合開發(fā)的一種氣體凈化工藝。該工藝亨利定律：CA*=HpA，H是溫度的函數(shù)。在工業(yè)生氣體凈化度高，選擇性好，氣體的脫硫和脫碳可在產(chǎn)中，實(shí)際氣體的濃度經(jīng)常超出亨利定律適用的范同一個(gè)塔內(nèi)分段、選擇性地進(jìn)行。低溫甲醇工藝以圍，低溫甲醇洗工藝中原料氣中各組分在甲醇中的冷甲醇為吸收劑，利用甲醇在低溫下對(duì)酸性氣體溶溶解度就超出了亨利定律所適用的范圍，其平衡關(guān)解度極大的優(yōu)良特性，脫除原料氣中的酸性氣體。系可憑借實(shí)驗(yàn)的方法進(jìn)行測(cè)定，但亨利定律的基本其工藝技術(shù)成熟，
3、在工業(yè)上有著很好的應(yīng)用業(yè)績(jī)，思想是適用的。被廣泛應(yīng)用于國(guó)內(nèi)外合成氨、合成甲醇和其他羰基由CO2、H2S、H2、N2和CO等氣體在甲醇中合成、城市煤氣、工業(yè)制氫和天然氣脫硫等氣體凈的溶解度圖可以看出，CO在甲醇中的溶解度比化裝置中，國(guó)內(nèi)以煤、渣油為原料建成的大型合成H2、N2、CO等惰性氣體大的多，因此在加壓下用氨／甲醇裝置中大都采用這一技術(shù)。甲醇洗滌含有上述組分的混合氣體時(shí)，只有少量惰性氣體被甲醇吸收，而且降壓再生過(guò)程中H2、N2、1基本原理CO在較高的壓力下就首先解吸出來(lái)，另一方面，目前，世界上酸性氣體脫除工藝，根據(jù)操作過(guò)H2、N2、CO在甲醇中的溶解度對(duì)溫度的變化并不程的特點(diǎn)和
4、機(jī)理，基本上分為：化學(xué)吸收法、物理敏感，其中H2的溶解度反而隨著溫度降低而減少，吸收法以及兩者相結(jié)合的物理化學(xué)吸收法。如果采所以，甲醇洗適用于低溫吸收。用化學(xué)吸收法，其溶劑的循環(huán)量在活性組分濃度一在甲醇中H2S比CO2有更大的溶解度，低溫下定時(shí)與酸性氣含量成正比，CO2和H：S／COS的高含H2S的溶解度要比CO2大6倍，甲醇對(duì)H2S的吸收量會(huì)使溶劑循環(huán)量急劇增加，這將造成系統(tǒng)的操作速度大于對(duì)CO2的吸收速度。因此當(dāng)氣體中同時(shí)含能耗大大增加，經(jīng)濟(jì)上不合理，因?yàn)閷?duì)于大型工業(yè)有H2S和CO2時(shí)，甲醇首先將H2S吸收。同樣，在裝置，減少溶劑循環(huán)量對(duì)降低能耗和操作費(fèi)用十分降壓再生過(guò)程中可適
5、當(dāng)控制再生的壓力，使大量的重要。而物理吸收法中吸收劑的循環(huán)量與原料氣中CO2解吸出來(lái)，而使H2S仍舊留在溶液中，隨后可被吸收氣體的分壓有關(guān)，因此較高的操作分壓有利以配套氣提、蒸餾、真空等方法將兩種酸性氣分別于物理吸收，這在工程中是可行并且經(jīng)濟(jì)的。加以回收，從而分別得到高濃度的CO2和H2S。低溫甲醇洗作為一種物理吸收法，就是利用原料氣中CO2和H2S／COS等能很好的溶解于甲醇溶2工藝分析劑，并且在不同分壓下有較大溶解度差異這一機(jī)理含氧化合物與含硫化合物是氨／甲醇合成觸媒來(lái)將其脫除。的毒物，氣體在進(jìn)入合成工序之前，必須將他們脫對(duì)于稀溶液，在一定溫度的平衡狀態(tài)下，一種除干凈，低溫甲醇
6、洗工藝可以實(shí)現(xiàn)這點(diǎn)。．．32．．西部煤化工2014年第1期低溫甲醇洗主要工藝流程簡(jiǎn)圖如圖1所示，原物，以及其他微量成分，具體成分表1(設(shè)計(jì)工況)。料氣從塔底進(jìn)入吸收塔后，被從塔頂噴淋的低溫甲表1數(shù)據(jù)看出，低溫甲醇洗工藝完成了對(duì)H2S、COS醇(約．4O℃)依次吸收H2S、CO2后，凈化合格的的徹底的脫除，并把CO2降低到非常低的含量，滿氣體經(jīng)過(guò)塔頂，然后通過(guò)換熱器回收其冷量后，送足下游裝置對(duì)合成氣的成分要求。另外CO2可以作往下游裝置。這是吸收過(guò)程，通常操作壓力約為為低溫甲醇洗的副產(chǎn)品，利用其生產(chǎn)純堿、尿素等，5．5MPa，操作溫度約為．40~C，甲醇吸收這些酸性H2S、COS等硫
7、化物對(duì)大氣污染嚴(yán)重，要回收加以氣體的過(guò)程放熱，因此這個(gè)過(guò)程需要補(bǔ)充冷量以保利用。證吸收效率。富酸性氣甲醇的解析一般需要4～5由于低溫甲醇洗工序排放廢氣和廢水，因此，個(gè)塔(視具體工藝與產(chǎn)品要求而定)，依次除去其必須加強(qiáng)生產(chǎn)控制，以滿足環(huán)境保護(hù)的需要。另外，中的CO2、H2S、H2O等，得到滿足循環(huán)使用要求甲醇有毒，對(duì)操作和維修要求嚴(yán)格。的貧甲醇，將其引至吸收塔頂，為使貧甲醇滿足工藝要求的溫度，解析過(guò)程也需要補(bǔ)充冷量。3與NHD工藝對(duì)比NHD工藝是另外一種常用的脫除酸性氣
