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文檔簡介
1、油氣集輸任務(wù)內(nèi)容油氣集輸任務(wù)內(nèi)容1天然氣凈化、加工流程框圖天然氣凈化、加工流程框圖氣體凈氣體凈化化氣體加氣體加工工2第二部分第二部分 天然氣脫酸天然氣脫酸3有劇毒,污染環(huán)境,熄滅產(chǎn)生二氧化硫等污染空氣有劇毒,污染環(huán)境,熄滅產(chǎn)生二氧化硫等污染空氣添加天然氣對金屬腐蝕添加天然氣對金屬腐蝕H2S25.35,23.37 MJ/m3 降低天然氣的熱值降低天然氣的熱值(31.4 MJ/m3)。硫磺回收硫磺回收1000/噸噸 含有含有H2SH2S和硫化物的天然氣稱為酸性天然氣。和硫化物的天然氣稱為酸性天然氣。不含不含H2SH2S的天然氣稱為的天然氣稱為“甜氣、脫硫氣。甜氣、脫硫氣。天然氣中存在酸性氣體天然氣
2、中存在酸性氣體H2SH2S、CO2CO2影響:影響:4 2003年12月23日的晚上9點55分,重慶開縣高橋鎮(zhèn)小陽村,羅家16號井發(fā)生特大井噴責(zé)任事故,混有劇毒硫化氫毒氣的天然氣沖天而起,沖高30米左右,243人失去了珍貴的生命。5氫脆:氫脆: H2S H2S的氫原子滲入鋼材,在鋼組織缺陷處結(jié)合成氫分子,產(chǎn)生極大的壓力使的氫原子滲入鋼材,在鋼組織缺陷處結(jié)合成氫分子,產(chǎn)生極大的壓力使裂紋沿平行于鋼材表層方向擴展,并產(chǎn)生鼓泡。裂紋沿平行于鋼材表層方向擴展,并產(chǎn)生鼓泡。硫化物應(yīng)力開裂:硫化物應(yīng)力開裂: 金屬在拉應(yīng)力和酸性環(huán)境中含金屬在拉應(yīng)力和酸性環(huán)境中含H2S H2S ,硫化物和水構(gòu)成電化學(xué)腐蝕,產(chǎn)
3、,硫化物和水構(gòu)成電化學(xué)腐蝕,產(chǎn)生原子氫和生原子氫和Fes,Fes,原子氫經(jīng)過表層的原子氫經(jīng)過表層的FeSFeS滲入金屬晶格,是金屬韌勁下降,在金屬滲入金屬晶格,是金屬韌勁下降,在金屬組織缺陷處原子氫聚集成氫分子,使金屬內(nèi)部產(chǎn)生極大的部分應(yīng)力,在外載荷組織缺陷處原子氫聚集成氫分子,使金屬內(nèi)部產(chǎn)生極大的部分應(yīng)力,在外載荷和內(nèi)應(yīng)力的作用下韌性降低的金屬忽然開裂并迅速擴展,這種景象為硫化物應(yīng)和內(nèi)應(yīng)力的作用下韌性降低的金屬忽然開裂并迅速擴展,這種景象為硫化物應(yīng)力開裂力開裂6一、脫酸氣方法一、脫酸氣方法間歇法間歇法化學(xué)吸收法化學(xué)吸收法物理吸收法物理吸收法混合溶劑吸收法混合溶劑吸收法直接氧化法直接氧化法膜分
4、別法膜分別法按操作特點、脫酸原理,按操作特點、脫酸原理,脫酸工藝可分:脫酸工藝可分:7一、脫酸氣方法一、脫酸氣方法1 1、間歇法、間歇法 按脫酸氣原理可分為:按脫酸氣原理可分為:1 1化學(xué)反響法:有明顯的化學(xué)反響,與酸氣的反響物不能再生,作為廢棄物處置,化學(xué)反響法:有明顯的化學(xué)反響,與酸氣的反響物不能再生,作為廢棄物處置,故僅用于氣量小、含酸氣濃度低的場所。比如海綿鐵法脫除酸氣。故僅用于氣量小、含酸氣濃度低的場所。比如海綿鐵法脫除酸氣。2 2物理吸附法:沒有明顯的化學(xué)反響,只是單純的吸附,比如用分子篩脫除酸氣。物理吸附法:沒有明顯的化學(xué)反響,只是單純的吸附,比如用分子篩脫除酸氣。特點:脫酸設(shè)備
5、只能批量消費,不能延續(xù)消費。特點:脫酸設(shè)備只能批量消費,不能延續(xù)消費。82 2、化學(xué)吸收法、化學(xué)吸收法 在一個塔器內(nèi)以弱堿性溶液作為吸收劑與酸氣反響,生成某種化合物。在一個塔器內(nèi)以弱堿性溶液作為吸收劑與酸氣反響,生成某種化合物。 在另一塔器內(nèi),改動工藝條件在另一塔器內(nèi),改動工藝條件( (加熱、降壓、汽提等加熱、降壓、汽提等) )使化學(xué)反響逆向進展,堿性使化學(xué)反響逆向進展,堿性溶液得到再生,恢復(fù)對酸氣的吸收才干,使天然氣脫酸氣過程循環(huán)延續(xù)進展。溶液得到再生,恢復(fù)對酸氣的吸收才干,使天然氣脫酸氣過程循環(huán)延續(xù)進展。 各種醇胺溶液是化學(xué)吸收法中運用最廣泛的吸收劑,有一乙醇胺各種醇胺溶液是化學(xué)吸收法中運
6、用最廣泛的吸收劑,有一乙醇胺(MEA)(MEA) 二乙醇胺二乙醇胺(DEA)(DEA) 二甘醇胺二甘醇胺(DGA)(DGA) 甲基二乙醇胺甲基二乙醇胺(MDEA)(MDEA) 二異丙醇胺二異丙醇胺(DIPA)(DIPA)等。等。93 3、物理吸收法、物理吸收法 以有機化合物作為溶劑,在高壓、低溫下使酸氣組分溶解于溶劑內(nèi)。吸收了酸以有機化合物作為溶劑,在高壓、低溫下使酸氣組分溶解于溶劑內(nèi)。吸收了酸氣的溶劑又在低壓、高溫下釋放酸氣,使溶劑恢復(fù)對酸氣的吸收才干,使脫酸過氣的溶劑又在低壓、高溫下釋放酸氣,使溶劑恢復(fù)對酸氣的吸收才干,使脫酸過程循環(huán)繼續(xù)進展。程循環(huán)繼續(xù)進展。 物理溶劑再生時所需的加熱量較
7、少,適用于天然氣內(nèi)酸氣負荷高,要求同時進物理溶劑再生時所需的加熱量較少,適用于天然氣內(nèi)酸氣負荷高,要求同時進展天然氣脫水的場所。如冷甲醇法。展天然氣脫水的場所。如冷甲醇法。104 4、混合溶劑吸收法、混合溶劑吸收法 以物理溶劑和化學(xué)溶劑配制的混合溶劑作為吸收劑,兼有物理吸收和化學(xué)吸以物理溶劑和化學(xué)溶劑配制的混合溶劑作為吸收劑,兼有物理吸收和化學(xué)吸收劑作用。收劑作用。 如:砜胺法。如:砜胺法。115 5、直接氧化法、直接氧化法 對對H2SH2S直接氧化使其轉(zhuǎn)化成元素硫,如:直接氧化使其轉(zhuǎn)化成元素硫,如:Claus(Claus(克勞斯克勞斯) )法。法。 在天然氣工業(yè)中常用于天然氣脫出酸氣的處置,
8、適宜于處置流量小、酸氣濃度很在天然氣工業(yè)中常用于天然氣脫出酸氣的處置,適宜于處置流量小、酸氣濃度很高的原料氣高的原料氣 。126 6、膜分別法、膜分別法 是利用氣體中各組分經(jīng)過薄膜浸透性能的區(qū)別,將某種氣體組分從氣流中分別和是利用氣體中各組分經(jīng)過薄膜浸透性能的區(qū)別,將某種氣體組分從氣流中分別和提濃,從而到達天然氣脫酸性氣的目的。提濃,從而到達天然氣脫酸性氣的目的。 適用于從天然氣內(nèi)分出大量適用于從天然氣內(nèi)分出大量CO2CO2的場所。的場所。 13 利用氣體混合物中各組分在某種溶劑內(nèi)的溶解性差別,使易溶解的氣體溶解于利用氣體混合物中各組分在某種溶劑內(nèi)的溶解性差別,使易溶解的氣體溶解于溶劑中而從氣
9、體中分出,這一過程稱為吸收。溶劑中而從氣體中分出,這一過程稱為吸收。 易溶解的氣體組分稱為溶質(zhì),溶劑稱吸收劑。易溶解的氣體組分稱為溶質(zhì),溶劑稱吸收劑。 根據(jù)能否有明顯的化學(xué)反響,吸收又分為兩類:根據(jù)能否有明顯的化學(xué)反響,吸收又分為兩類:1 1物理吸收:吸收過程中沒有明顯的化學(xué)反響,只是單純的物理溶解過程。物理吸收:吸收過程中沒有明顯的化學(xué)反響,只是單純的物理溶解過程。2 2化學(xué)吸收:吸收過程中存在明顯的化學(xué)反響,產(chǎn)生新的物質(zhì)。化學(xué)吸收:吸收過程中存在明顯的化學(xué)反響,產(chǎn)生新的物質(zhì)。二、吸收與解吸二、吸收與解吸1 1、吸收、吸收14 隨著吸收的不斷進展,吸收劑內(nèi)溶質(zhì)濃度逐漸增大,氣液相的溶質(zhì)濃度差
10、隨著吸收的不斷進展,吸收劑內(nèi)溶質(zhì)濃度逐漸增大,氣液相的溶質(zhì)濃度差減小,傳質(zhì)速率減慢,最后降為零,氣液相到達平衡,稱為吸收平衡。此時,溶減小,傳質(zhì)速率減慢,最后降為零,氣液相到達平衡,稱為吸收平衡。此時,溶劑中溶質(zhì)濃度到達最大值。劑中溶質(zhì)濃度到達最大值。 氣液平衡時,溶劑中的溶質(zhì)濃度稱為平衡溶解度,簡稱溶解度。氣液平衡時,溶劑中的溶質(zhì)濃度稱為平衡溶解度,簡稱溶解度。吸收特性吸收特性15影響溶解度大小的要素有:影響溶解度大小的要素有:1 1壓力:系統(tǒng)壓力對溶解度的影響很小,??珊雎裕粔毫Γ合到y(tǒng)壓力對溶解度的影響很小,??珊雎?;2 2溫度:溫度對溶解度的影響較大,隨溫度上升,溶解度下降;溫度:溫度對
11、溶解度的影響較大,隨溫度上升,溶解度下降;3 3物系組成:一定溫度下,溶解度僅和物系組成有關(guān)。物系組成:一定溫度下,溶解度僅和物系組成有關(guān)。另外吸收還具有選擇吸收性和吸收熱效應(yīng):另外吸收還具有選擇吸收性和吸收熱效應(yīng): 吸收總具有一定的選擇性,要選擇對酸氣溶解度大的溶劑與酸性天然氣接觸,才干脫除吸收總具有一定的選擇性,要選擇對酸氣溶解度大的溶劑與酸性天然氣接觸,才干脫除天然氣內(nèi)所含的酸氣組分。天然氣內(nèi)所含的酸氣組分。 溶劑吸收溶質(zhì)時,被吸收氣體組分由氣態(tài)變成液態(tài),會產(chǎn)生溶解熱。即使物理吸收也會溶劑吸收溶質(zhì)時,被吸收氣體組分由氣態(tài)變成液態(tài),會產(chǎn)生溶解熱。即使物理吸收也會產(chǎn)生熱效應(yīng);假設(shè)為化學(xué)吸收,
12、還伴隨產(chǎn)生反響熱。因此,隨吸收過程的進展,溶液溫度產(chǎn)生熱效應(yīng);假設(shè)為化學(xué)吸收,還伴隨產(chǎn)生反響熱。因此,隨吸收過程的進展,溶液溫度必將升高。必將升高。16 解吸是從溶液內(nèi)分出溶質(zhì)的過程,也稱為吸收劑的再生。解吸是吸收的逆過程。解吸是從溶液內(nèi)分出溶質(zhì)的過程,也稱為吸收劑的再生。解吸是吸收的逆過程。 影響解吸的要素主要是:影響解吸的要素主要是:1 1溫度:溫度越高越有利于解吸;溫度:溫度越高越有利于解吸;2 2壓力:壓力越低越有利于解吸。壓力:壓力越低越有利于解吸。2 2、解吸、解吸 消費上常用的解吸方法:用不含或少含溶質(zhì)的惰性氣或水蒸汽與富含溶質(zhì)的溶消費上常用的解吸方法:用不含或少含溶質(zhì)的惰性氣或
13、水蒸汽與富含溶質(zhì)的溶液接觸,或加熱或減壓或既加熱又減壓使溶液汽化,從而分出被吸收的溶質(zhì)。液接觸,或加熱或減壓或既加熱又減壓使溶液汽化,從而分出被吸收的溶質(zhì)。173 3、吸收、吸收- -解吸系統(tǒng)解吸系統(tǒng) 吸收吸收- -解吸解吸 吸收劑溶液吸收溶質(zhì)。吸收劑溶液內(nèi)吸收劑溶液吸收溶質(zhì)。吸收劑溶液內(nèi)溶質(zhì)濃度逐漸增大并趨于平衡溶解度,溶質(zhì)濃度逐漸增大并趨于平衡溶解度,此時該吸收劑逐漸喪失對溶質(zhì)的吸收才此時該吸收劑逐漸喪失對溶質(zhì)的吸收才干。干。 富含溶質(zhì)的吸收劑溶液稱為富液。富含溶質(zhì)的吸收劑溶液稱為富液。吸收吸收再生再生 經(jīng)過解吸使富液釋放吸收的溶質(zhì),經(jīng)過解吸使富液釋放吸收的溶質(zhì),恢復(fù)其吸收劑原有的吸收才干
14、,再生恢復(fù)其吸收劑原有的吸收才干,再生后、恢復(fù)吸收才干的溶液稱為貧液。后、恢復(fù)吸收才干的溶液稱為貧液。 填料塔或板式塔填料塔或板式塔18一、醇胺與酸氣的反響一、醇胺與酸氣的反響 二、醇胺法脫酸氣原理流程二、醇胺法脫酸氣原理流程 三、常用吸收劑三、常用吸收劑四、胺法及其改良工藝四、胺法及其改良工藝五、主要設(shè)備五、主要設(shè)備 六、操作六、操作第三節(jié)第三節(jié) 化學(xué)吸收法化學(xué)吸收法19一、醇胺與酸氣的反響一、醇胺與酸氣的反響 在醇胺分子構(gòu)造內(nèi)有一個胺基和至少一個羥基。在醇胺分子構(gòu)造內(nèi)有一個胺基和至少一個羥基。羥基可降低醇胺蒸氣壓,添加在水中的溶解度;羥基可降低醇胺蒸氣壓,添加在水中的溶解度;胺基使水溶液呈
15、堿性,促進對酸性組分的吸收。胺基使水溶液呈堿性,促進對酸性組分的吸收。 1、醇胺的分子構(gòu)造20 均為可逆反響。 在低溫下,反響向右進展,醇胺溶液吸收H2S和CO2酸氣,生成胺鹽并放出熱量; 在較高溫度下,反響向左進展,溶液內(nèi)的胺鹽分解,放出酸氣,溶液得到再生。 2、醇胺與酸氣的主要化學(xué)反響、醇胺與酸氣的主要化學(xué)反響低溫低溫高溫高溫21二、醇胺法脫酸氣原理流程二、醇胺法脫酸氣原理流程1 1一入口滌氣器;一入口滌氣器;2 2一吸收塔;一吸收塔;3 3一一“甜氣出口分別器;甜氣出口分別器;4 4一循環(huán)泵;一循環(huán)泵;5 5一貧胺冷卻器;一貧胺冷卻器;6 6一一閃蒸罐;閃蒸罐;7 7一除固過濾器;一除固
16、過濾器;8 8 一碳粒過濾器;一碳粒過濾器;9-9-增壓泵;增壓泵;10-10-緩沖罐;緩沖罐;1 11 1一貧富胺液換一貧富胺液換熱器;熱器;1212一再生塔;一再生塔;1313一回流冷凝器;一回流冷凝器;1414一回流泵;一回流泵;1515一重沸器;一重沸器;1616一回流罐一回流罐1、根本工藝流程、根本工藝流程13%固液雜質(zhì)固液雜質(zhì) 3755768888105分別出氣體中分別出氣體中能夠攜帶的胺能夠攜帶的胺液液 38827688高溫使胺鹽高溫使胺鹽分解放出酸分解放出酸氣溶液得到氣溶液得到再生再生醇胺溶液吸收醇胺溶液吸收并和酸氣發(fā)生并和酸氣發(fā)生化學(xué)反響構(gòu)成化學(xué)反響構(gòu)成胺鹽胺鹽54-54-6
17、262高溫水蒸汽高溫水蒸汽 回收安裝消回收安裝消費硫磺或送費硫磺或送至火炬灼燒至火炬灼燒 115120222 2、胺液分流流程、胺液分流流程 在原料氣酸氣分壓相當(dāng)高的情況下,將再生塔出來的半貧液抽出大部分送至吸在原料氣酸氣分壓相當(dāng)高的情況下,將再生塔出來的半貧液抽出大部分送至吸收塔中部入塔,而經(jīng)過重沸器進一步汽提了的貧液那么送至吸收塔頂入塔保證凈收塔中部入塔,而經(jīng)過重沸器進一步汽提了的貧液那么送至吸收塔頂入塔保證凈化氣的質(zhì)量。化氣的質(zhì)量。貧液與半貧液分流流程貧液與半貧液分流流程233 3、幾個吸收塔富液共用一個換熱再生系統(tǒng)的流程、幾個吸收塔富液共用一個換熱再生系統(tǒng)的流程 在某些情況下,天然氣凈
18、化廠內(nèi)幾個吸收塔的富液可以合并至一在某些情況下,天然氣凈化廠內(nèi)幾個吸收塔的富液可以合并至一套換熱再生系統(tǒng)處置,習(xí)慣上簡稱套換熱再生系統(tǒng)處置,習(xí)慣上簡稱“多合一流程。多合一流程。 “多合一流程的優(yōu)點:多合一流程的優(yōu)點:1 1、節(jié)省投資,降低運轉(zhuǎn)管理費用,減少安裝檢修費用,縮短檢修時、節(jié)省投資,降低運轉(zhuǎn)管理費用,減少安裝檢修費用,縮短檢修時間;間;2 2、使得安裝能耗下降;、使得安裝能耗下降;3 3、工廠增減處置量的操作變得非常簡單。、工廠增減處置量的操作變得非常簡單。 24三、常用吸收劑三、常用吸收劑 天然氣脫酸氣工藝中常用的吸收劑有兩大類:天然氣脫酸氣工藝中常用的吸收劑有兩大類:2 2碳酸鉀及
19、帶有各種催化劑的碳酸鉀溶液,主要引見熱碳酸鉀。碳酸鉀及帶有各種催化劑的碳酸鉀溶液,主要引見熱碳酸鉀。1 1醇胺類醇胺類一乙醇胺一乙醇胺 二乙醇胺二乙醇胺 二甘醇胺二甘醇胺 二異丙醇胺二異丙醇胺 甲基二乙醇胺甲基二乙醇胺 251 1在各種醇胺中其分子量最小、堿性最強、與酸氣的反響速度最快、酸氣負荷最高,可在各種醇胺中其分子量最小、堿性最強、與酸氣的反響速度最快、酸氣負荷最高,可以迅速吸收天然氣中的酸性氣體,易于降低天然氣中酸性氣體濃度,而且脫除一定以迅速吸收天然氣中的酸性氣體,易于降低天然氣中酸性氣體濃度,而且脫除一定量的酸氣所需求循環(huán)的溶液較少;量的酸氣所需求循環(huán)的溶液較少;2 2蒸氣壓高,揮
20、發(fā)性強,溶劑的蒸發(fā)損失大;蒸氣壓高,揮發(fā)性強,溶劑的蒸發(fā)損失大;3 3腐蝕性強,溶液濃度低腐蝕性強,溶液濃度低1515 20% 20%,特殊部位需求運用特殊鋼材;,特殊部位需求運用特殊鋼材;1 1、一乙醇胺、一乙醇胺(MEA)(MEA) 一乙醇胺一乙醇胺(MEA)(MEA)的特點:的特點:264 4化學(xué)穩(wěn)定性較好,在沒有其他化學(xué)劑參與時,常沸點以下溫度范圍內(nèi)不會發(fā)生降化學(xué)穩(wěn)定性較好,在沒有其他化學(xué)劑參與時,常沸點以下溫度范圍內(nèi)不會發(fā)生降解和分解;解和分解;5 5易氧化蛻變,因此儲罐和緩沖罐應(yīng)有甜氣或氮氣為覆蓋氣體;易氧化蛻變,因此儲罐和緩沖罐應(yīng)有甜氣或氮氣為覆蓋氣體;6 6對對H2SH2S和和
21、CO2CO2的吸收無選擇性,并且可以得到很高的凈化度;的吸收無選擇性,并且可以得到很高的凈化度;7 7與羰基硫與羰基硫(COS)(COS)和二硫化碳和二硫化碳(CS2)(CS2)發(fā)生不可逆化學(xué)反響,需求配置復(fù)活釜。發(fā)生不可逆化學(xué)反響,需求配置復(fù)活釜。1 1、一乙醇胺、一乙醇胺(MEA)(MEA) 一乙醇胺一乙醇胺(MEA)(MEA)的特點:的特點:271 1蒸氣壓低,揮發(fā)性弱,溶劑的蒸發(fā)損失?。徽魵鈮旱?,揮發(fā)性弱,溶劑的蒸發(fā)損失?。? 2堿性弱,與酸氣化學(xué)鍵的結(jié)合力弱,所需再生熱??;堿性弱,與酸氣化學(xué)鍵的結(jié)合力弱,所需再生熱??;3 3腐蝕性較弱,溶液濃度較高腐蝕性較弱,溶液濃度較高DEADEA
22、水溶液的質(zhì)量分數(shù)比一乙醇胺水溶液的質(zhì)量分數(shù)比一乙醇胺(MEA)(MEA)高,溶液的循高,溶液的循環(huán)量較小,再生所需的熱負荷較低;環(huán)量較小,再生所需的熱負荷較低;4 4對對H2SH2S和和CO2CO2的吸收無選擇性,同時也吸收羰基硫的吸收無選擇性,同時也吸收羰基硫(COS)(COS)和二硫化碳和二硫化碳(CS2)(CS2),而且與,而且與COSCOS、CS2CS2生成的化合物能再生,因此不需求設(shè)置復(fù)活釜。生成的化合物能再生,因此不需求設(shè)置復(fù)活釜。2 2、二乙醇胺、二乙醇胺(DEA)(DEA) 二乙醇胺二乙醇胺(DEA)(DEA)的特點:的特點:28 二甘醇胺二甘醇胺(DGA)(DGA)的特點:的
23、特點:1 1蒸氣壓低,揮發(fā)性弱,溶劑的蒸發(fā)損失??;蒸氣壓低,揮發(fā)性弱,溶劑的蒸發(fā)損失小;2 2H2SH2S凈化程度高,即使貧液溫度高達凈化程度高,即使貧液溫度高達5454也可保證也可保證H2SH2S凈化度,因此溶液冷卻凈化度,因此溶液冷卻可僅運用空冷而不用水冷,故適用于沙漠及干旱地域;可僅運用空冷而不用水冷,故適用于沙漠及干旱地域; 3 3腐蝕性略低于腐蝕性略低于MEAMEA,二甘醇胺,二甘醇胺DGADGA水溶液的質(zhì)量分數(shù)比一乙醇胺水溶液的質(zhì)量分數(shù)比一乙醇胺MEAMEA高,高,溶液的循環(huán)量較小,再生所需的熱負荷較低;溶液的循環(huán)量較小,再生所需的熱負荷較低;4 4對對H2SH2S和和CO2CO2
24、的吸收無選擇性,同時也吸收羰基硫的吸收無選擇性,同時也吸收羰基硫(COS)(COS)和二硫化碳和二硫化碳(CS2)(CS2)并與并與之發(fā)生不可逆化學(xué)反響。之發(fā)生不可逆化學(xué)反響。5 5凝固點低凝固點低-12.5-12.5,適宜在高寒地域運用。,適宜在高寒地域運用。 3 3、二甘醇胺、二甘醇胺(DGA)(DGA)29 二異丙醇胺二異丙醇胺(DIPA)(DIPA)特點:特點:1 1蒸氣壓低,揮發(fā)性弱,溶劑的蒸發(fā)損失??;蒸氣壓低,揮發(fā)性弱,溶劑的蒸發(fā)損失小;2 2腐蝕性弱,溶液濃度高,溶液的循環(huán)量小,再生所需的熱負荷低;腐蝕性弱,溶液濃度高,溶液的循環(huán)量小,再生所需的熱負荷低;3 3低壓下能選擇性地脫
25、除低壓下能選擇性地脫除H2SH2S,但隨著壓力提高選擇性下降,在較高壓力下能同,但隨著壓力提高選擇性下降,在較高壓力下能同時脫除時脫除H2SH2S和和CO2CO2;4 4二異丙醇胺二異丙醇胺DIPADIPA能脫除羰基硫能脫除羰基硫(COS)(COS),而且易再生。,而且易再生。 相應(yīng)的工藝過程稱相應(yīng)的工藝過程稱ADIPADIP,ADIPADIP工藝也用于工藝也用于LPGLPG脫除脫除H2SH2S和和COSCOS。在歐洲多用于。在歐洲多用于處置練廠氣。處置練廠氣。4 4、二異丙醇胺、二異丙醇胺(DIPA) (DIPA) 30 甲基二乙醇胺甲基二乙醇胺(MDEA)(MDEA)的特點:的特點:1 1
26、蒸氣壓低,揮發(fā)性弱,溶劑的蒸發(fā)損失小;蒸氣壓低,揮發(fā)性弱,溶劑的蒸發(fā)損失??;2 2甲基二乙醇胺甲基二乙醇胺MDEAMDEA比熱低,所需再生熱?。槐葻岬?,所需再生熱小;3 3腐蝕性低,溶液濃度高,循環(huán)量小,再生所需的熱負荷低;腐蝕性低,溶液濃度高,循環(huán)量小,再生所需的熱負荷低;4 4具有吸收選擇性,對具有吸收選擇性,對H2SH2S的吸收才干比的吸收才干比CO2CO2高;高;5 5凝固點低凝固點低-14.6-14.6,適宜在高寒地域運用。,適宜在高寒地域運用。 5 5、甲基二乙醇胺、甲基二乙醇胺(MDEA)(MDEA) 31 酸氣分壓高時反響向右進展酸氣分壓高時反響向右進展吸收反響。吸收反響。 酸
27、氣分壓低時反響向左進展酸氣分壓低時反響向左進展再生反響。再生反響。 碳酸鉀也能與碳酸鉀也能與COSCOS和和CS2CS2進展由分壓控制的可逆化學(xué)反響。進展由分壓控制的可逆化學(xué)反響。 由于吸收系統(tǒng)常在由于吸收系統(tǒng)常在110110下任務(wù),故得名下任務(wù),故得名“熱碳酸鉀法。再生溫度為熱碳酸鉀法。再生溫度為118 118 ,適用,適用于氣體壓力超越于氣體壓力超越2.1 MPa2.1 MPa,酸氣含量為,酸氣含量為5 58 8的酸性天然氣。的酸性天然氣。 留意:沒有留意:沒有co2co2時,不能脫出時,不能脫出H2SH2S6 6、熱碳酸鉀、熱碳酸鉀碳酸鉀碳酸鉀(K2CO3)(K2CO3)與酸氣的化學(xué)反響
28、與酸氣的化學(xué)反響32 吸收吸收H2SH2S的碳酸鉀溶液再生需求足夠的碳酸氫鉀,存在足夠的的碳酸鉀溶液再生需求足夠的碳酸氫鉀,存在足夠的CO2CO2是第二個反映逆向進是第二個反映逆向進展的條件。展的條件。 熱碳酸鉀的特點:熱碳酸鉀的特點: 1 1除酸氣組分外,其他組分在溶液內(nèi)的溶解度極少,可忽略有用氣體組分的損失;除酸氣組分外,其他組分在溶液內(nèi)的溶解度極少,可忽略有用氣體組分的損失; 2 2碳酸鉀與碳酸鉀與H2SH2S、CO2CO2的反響熱僅為胺法的一半左右,再生熱?。坏姆错憻醿H為胺法的一半左右,再生熱?。?3 3存在存在CO2CO2時才干脫時才干脫H2SH2S,適用于,適用于CO2/H2SCO
29、2/H2S高的酸性天然氣,可脫除高的酸性天然氣,可脫除COSCOS和和CS2CS2;334 4要求碳酸鉀溶液質(zhì)量分數(shù)小于要求碳酸鉀溶液質(zhì)量分數(shù)小于3535,否那么將產(chǎn)生重碳酸鹽類沉淀;,否那么將產(chǎn)生重碳酸鹽類沉淀;5 5溶液內(nèi)含有固體懸浮物和重?zé)N時會產(chǎn)生發(fā)泡和溶劑損失;溶液內(nèi)含有固體懸浮物和重?zé)N時會產(chǎn)生發(fā)泡和溶劑損失; 6 6溶液有極強的腐蝕性,需求向系統(tǒng)注入防腐劑。溶液有極強的腐蝕性,需求向系統(tǒng)注入防腐劑。 熱碳酸鉀的特點:熱碳酸鉀的特點:34常規(guī)熱碳酸鉀流程常規(guī)熱碳酸鉀流程采用常規(guī)熱碳酸鉀流程可使凈化氣中采用常規(guī)熱碳酸鉀流程可使凈化氣中CO2CO2濃度到達濃度到達0.5%0.5%0.6%0
30、.6%。110 110 118 118 20203535 35貧液分流熱碳酸鉀流程貧液分流熱碳酸鉀流程 當(dāng)要求凈化氣當(dāng)要求凈化氣CO2CO2濃度到達濃度到達0.10.10.20.2時,可采用貧液分流,分時,可采用貧液分流,分出約出約1/31/3的貧液冷至的貧液冷至3030送至吸收塔頂,從而降低了出塔氣體的送至吸收塔頂,從而降低了出塔氣體的CO2CO2濃度。濃度。 36貧液與半貧液分流熱碳酸鉀流程貧液與半貧液分流熱碳酸鉀流程 對于處置對于處置CO2CO2濃度高達濃度高達20204040的進料氣,可采用貧液與半貧液分流流程。從再生塔中部的進料氣,可采用貧液與半貧液分流流程。從再生塔中部取出占總量取
31、出占總量3/43/4左右的半貧液送至吸收塔中部,而余下的左右的半貧液送至吸收塔中部,而余下的1/41/4獲得更好再生的貧液送人吸收塔頂。獲得更好再生的貧液送人吸收塔頂。為了獲得更高的凈化度,此股貧液也可進一步冷卻后入塔。為了獲得更高的凈化度,此股貧液也可進一步冷卻后入塔。3/41/437四、四、 、胺法及其改良工藝、胺法及其改良工藝胺法分常規(guī)胺法和選擇性胺法。胺法分常規(guī)胺法和選擇性胺法。 常規(guī)胺法是指可根本上同時脫除常規(guī)胺法是指可根本上同時脫除H2SH2S及及CO2CO2的胺法。目前常規(guī)胺法所運用的醇胺包括的胺法。目前常規(guī)胺法所運用的醇胺包括一乙醇胺一乙醇胺(MEA)(MEA)、二乙醇胺、二乙
32、醇胺(DEA)(DEA)及二甘醇胺及二甘醇胺(DGA)(DGA)。 選擇性胺法是指在氣體中同時存在選擇性胺法是指在氣體中同時存在H2SH2S與與CO2CO2的條件下,幾乎完全脫除的條件下,幾乎完全脫除H2SH2S而僅吸收部而僅吸收部分分CO2CO2的胺法。具有選擇脫硫才干的甲基二乙醇胺的胺法。具有選擇脫硫才干的甲基二乙醇胺(MDEA)(MDEA)得到了廣泛運用,并獲得了良得到了廣泛運用,并獲得了良好的經(jīng)濟效益。二異丙醇胺好的經(jīng)濟效益。二異丙醇胺DIPADIPA在低壓下也有顯著的選擇脫除在低壓下也有顯著的選擇脫除H2SH2S的才干。的才干。 開發(fā)選擇性胺法的原動力是獲得適宜克勞斯工藝處置的酸氣。
33、開發(fā)選擇性胺法的原動力是獲得適宜克勞斯工藝處置的酸氣。 選擇性胺法的運用領(lǐng)域包括選擇性脫除選擇性胺法的運用領(lǐng)域包括選擇性脫除H2SH2S以及酸氣以及酸氣H2SH2S提濃。提濃。38 、MDEAMDEA配方溶液配方溶液 MDEA MDEA配方溶液是一種高效氣體脫硫脫碳溶液。配方溶液是一種高效氣體脫硫脫碳溶液。 MDEA MDEA配方溶液是以甲基二乙醇胺配方溶液是以甲基二乙醇胺MDEAMDEA為主劑,在溶液中參與改善其某些為主劑,在溶液中參與改善其某些性能的化學(xué)劑,或添加或抑制性能的化學(xué)劑,或添加或抑制MDEA MDEA 吸收吸收CO2CO2的性能。的性能。 有的配方溶液可以比甲基二有的配方溶液可
34、以比甲基二乙醇胺乙醇胺MDEAMDEA具有更高的脫硫選擇性,有的配方溶液也可以比其他醇胺溶液具具有更高的脫硫選擇性,有的配方溶液也可以比其他醇胺溶液具有更好的脫除有更好的脫除CO2CO2效果。效果。 MDEA MDEA配方溶液某些化學(xué)劑帶來了一些負面影響:配方溶液某些化學(xué)劑帶來了一些負面影響: 降低了胺液有效濃度,使可操作的氣液比下降;降低了胺液有效濃度,使可操作的氣液比下降; 使溶液的腐蝕性加強。使溶液的腐蝕性加強。39 、活化、活化MDEA溶液溶液 活化活化MDEA 溶液是在溶液中參與提高其吸收溶液是在溶液中參與提高其吸收CO2 速率的活化劑,主要用于:速率的活化劑,主要用于:從只含從只含
35、CO2的氣體混合物中大量脫除的氣體混合物中大量脫除CO2 ;從含少量從含少量H2S且且CO2/ H2S比高的氣體混合物中大量或深度脫除比高的氣體混合物中大量或深度脫除CO2,也可兼脫,也可兼脫一定量的一定量的H2S ;40 、混合胺溶液、混合胺溶液 混合胺溶液是在混合胺溶液是在MDEAMDEA溶液中參與其他伯胺或仲胺有時還添加其它活性組分?;旌先芤褐袇⑴c其他伯胺或仲胺有時還添加其它活性組分?;旌习啡芤旱奶攸c:胺溶液的特點: 對對CO2CO2的吸收率的吸收率20 % 20 % ,低于采用,低于采用MDEA MDEA 溶液溶液10%10%以上;而對以上;而對H2SH2S的選擇性顯著提高,的選擇性顯
36、著提高,對對H2SH2S的脫除率大于的脫除率大于99.99 % 99.99 % 。大大提高酸氣中。大大提高酸氣中H2SH2S的含量可高達的含量可高達45%(V) 45%(V) ,高出采用,高出采用MDEA MDEA 溶液約溶液約5 5個百分點,減少克勞斯回收安裝設(shè)備及管線的尺寸,降低硫回收安裝的個百分點,減少克勞斯回收安裝設(shè)備及管線的尺寸,降低硫回收安裝的投資本錢。投資本錢。41 一樣條件下,到達一樣一樣條件下,到達一樣H2SH2S凈化度,比采用凈化度,比采用MDEA MDEA 溶液胺液循環(huán)量降低溶液胺液循環(huán)量降低10%10%20% 20% ,有,有利于發(fā)揚安裝處置才干,降低能耗。利于發(fā)揚安裝
37、處置才干,降低能耗。 可見,混合胺溶液的可見,混合胺溶液的H2SH2S選擇性、溶劑耗費、能消、投資運轉(zhuǎn)本錢等目的都優(yōu)于選擇性、溶劑耗費、能消、投資運轉(zhuǎn)本錢等目的都優(yōu)于MDEAMDEA溶溶劑。并且抑制了劑。并且抑制了MDEA MDEA 溶液單獨運用時的缺陷,在運用過程中亦未發(fā)現(xiàn)腐蝕和發(fā)泡景象,溶液單獨運用時的缺陷,在運用過程中亦未發(fā)現(xiàn)腐蝕和發(fā)泡景象,可滿足各種氣質(zhì)條件和不同凈化度的要求,因此具有很大的運用推行價值??蓾M足各種氣質(zhì)條件和不同凈化度的要求,因此具有很大的運用推行價值。 混合胺溶液適用于原料氣中混合胺溶液適用于原料氣中CO2/H2S CO2/H2S 比值較大、酸氣中比值較大、酸氣中H2
38、SH2S含量較高的情況。含量較高的情況。42 A1.一段吸收塔一段吸收塔 A2.二段吸收塔二段吸收塔 S1.一段汽提塔一段汽提塔 S2.二段汽提塔二段汽提塔 S3.直接換熱區(qū)直接換熱區(qū) S4.酸水酸水汽提塔汽提塔 P1.一段泵一段泵 P2.二段泵二段泵 EX1.主換熱器主換熱器 EX2.溶劑冷卻器溶劑冷卻器(一段一段) EX3.溶劑冷卻器溶劑冷卻器(二段二段) EX4.初級冷凝器初級冷凝器 EX5.中間重沸器中間重沸器 EX6.塔底重沸器塔底重沸器 4、改良的胺液分流工藝、改良的胺液分流工藝 酸水酸水酸氣酸氣水前往重沸器水前往重沸器中間重沸器中間重沸器 再生塔塔頂酸氣經(jīng)冷凝器冷凝再生塔塔頂酸氣
39、經(jīng)冷凝器冷凝, , 冷凝液前往再生塔上部進展部分汽提冷凝液前往再生塔上部進展部分汽提, , 然后進入酸水然后進入酸水汽提塔,以獲得汽提塔,以獲得H2S H2S 濃度極低的冷凝水濃度極低的冷凝水, , 最后前往到再生塔塔底重沸器。再生塔中間重沸最后前往到再生塔塔底重沸器。再生塔中間重沸器用于調(diào)整半貧液濃度器用于調(diào)整半貧液濃度, , 使其與再生塔塔底貧液濃度堅持一致。該工藝由于僅僅一小部分使其與再生塔塔底貧液濃度堅持一致。該工藝由于僅僅一小部分溶劑普通為不到溶劑普通為不到20%20%進展完全再生進展完全再生, , 因此該工藝能耗極低。因此該工藝能耗極低。43五、主要設(shè)備五、主要設(shè)備 吸收塔吸收塔閃
40、蒸罐閃蒸罐再生塔再生塔回流罐回流罐換熱設(shè)備換熱設(shè)備1.1.重沸器重沸器 2.2.回流冷凝器回流冷凝器 3.3.貧富胺液換熱器貧富胺液換熱器過濾器過濾器主要主要設(shè)備設(shè)備44二、醇胺法脫酸氣原理流程二、醇胺法脫酸氣原理流程1 1一入口滌氣器;一入口滌氣器;2 2一吸收塔;一吸收塔;3 3一一“甜氣出口分別器;甜氣出口分別器;4 4一循環(huán)泵;一循環(huán)泵;5 5一貧胺冷卻器;一貧胺冷卻器;6 6一一閃蒸罐;閃蒸罐;7 7一除固過濾器;一除固過濾器;8 8一碳粒過濾器;一碳粒過濾器;9-9-增壓泵;增壓泵;10-10-緩沖罐;緩沖罐;1 11 1一貧富胺液換一貧富胺液換熱器;熱器;1212一再生塔;一再生
41、塔;1313一回流冷凝器;一回流冷凝器;1414一回流泵;一回流泵;1515一重沸器;一重沸器;1616一回流罐一回流罐1、根本工藝流程、根本工藝流程13%37557688881053882768854-54-6262115120閃蒸罐閃蒸罐溫度溫度回流罐回流罐過濾器過濾器換熱設(shè)備換熱設(shè)備45五、主要設(shè)備五、主要設(shè)備 1 1類型:吸收塔分填料塔和板式塔兩類。類型:吸收塔分填料塔和板式塔兩類。 填料塔屬微分接觸逆流操作,填料為氣液接觸的根本構(gòu)件,溶液在填料外表呈延續(xù)相,一填料塔屬微分接觸逆流操作,填料為氣液接觸的根本構(gòu)件,溶液在填料外表呈延續(xù)相,一旦發(fā)泡較難控制。旦發(fā)泡較難控制。 板式塔屬于逐級
42、接觸操作,塔板為氣液接觸的根本構(gòu)件,氣流從溶液中鼓泡經(jīng)過,較易導(dǎo)板式塔屬于逐級接觸操作,塔板為氣液接觸的根本構(gòu)件,氣流從溶液中鼓泡經(jīng)過,較易導(dǎo)致發(fā)泡,但由于有適當(dāng)?shù)陌彘g距,泡沫不易銜接。致發(fā)泡,但由于有適當(dāng)?shù)陌彘g距,泡沫不易銜接。 胺法工藝常需求思索溶液的發(fā)泡問題。胺法工藝常需求思索溶液的發(fā)泡問題。1 1、吸收塔、吸收塔 用吸收劑從天然氣內(nèi)分出酸性氣體的塔器稱吸收塔或接觸塔。用吸收劑從天然氣內(nèi)分出酸性氣體的塔器稱吸收塔或接觸塔。46五、主要設(shè)備五、主要設(shè)備 氣體處置量較小的吸收安裝常用不銹鋼填料塔,塔徑超越氣體處置量較小的吸收安裝常用不銹鋼填料塔,塔徑超越0.5 0.5 米的安裝常用浮閥塔米的
43、安裝常用浮閥塔不銹鋼塔板或規(guī)整式填料塔規(guī)整填料普通由波紋狀的金屬網(wǎng)或多孔板重疊而不銹鋼塔板或規(guī)整式填料塔規(guī)整填料普通由波紋狀的金屬網(wǎng)或多孔板重疊而成成 。1 1、吸收塔、吸收塔47481 1塔底滌氣段:脫除氣體內(nèi)夾帶的液固雜質(zhì),防止溶劑污染。塔底滌氣段:脫除氣體內(nèi)夾帶的液固雜質(zhì),防止溶劑污染。2 2塔板:塔板數(shù)量應(yīng)根據(jù)酸氣負荷和溶液濃度確定,常見為塔板:塔板數(shù)量應(yīng)根據(jù)酸氣負荷和溶液濃度確定,常見為20202424塊實踐塔板,塔塊實踐塔板,塔板間距約為板間距約為0.6 m0.6 m。3 3充水塔板:貧液進料塔板上方有充水塔板:貧液進料塔板上方有2 25 5塊充水塔板,使脫酸氣體經(jīng)過水層,對氣體塊
44、充水塔板,使脫酸氣體經(jīng)過水層,對氣體進展水洗可減少溶液被氣體攜帶出塔的損失,同時可減少補充水量。進展水洗可減少溶液被氣體攜帶出塔的損失,同時可減少補充水量。4 4塔頂捕霧器:減少甜氣對吸收溶液的攜帶,捕霧器至頂層塔板間距為塔頂捕霧器:減少甜氣對吸收溶液的攜帶,捕霧器至頂層塔板間距為0.90.91.2 m1.2 m。2 2構(gòu)造構(gòu)造49吸收塔塔徑與氣體處置量和壓力有關(guān),有多種閱歷估算法。吸收塔塔徑與氣體處置量和壓力有關(guān),有多種閱歷估算法。1 1按照氣體處置量確定塔徑按照氣體處置量確定塔徑 氣體最大空塔速度氣體最大空塔速度 氣體允許流速:氣體允許流速: 分出液滴的粒徑取分出液滴的粒徑取1501502
45、00 m200 m。 max%6050v3 3吸收塔塔徑吸收塔塔徑ksB=0.0768ksB=0.0768502 2查圖查圖 流量流量塔徑塔徑 氣體體積流量:氣體體積流量:m3/dm3/d 壓力表壓:壓力表壓:MPaMPa 塔徑:塔徑:cmcm6103 .35gQx54. 2 yd流量X51 吸收塔醇胺溶液的流量與氣體處置量和所需脫出的酸氣負荷成正比。吸收塔醇胺溶液的流量與氣體處置量和所需脫出的酸氣負荷成正比。 循環(huán)量循環(huán)量(L(Lmin)=K min)=K 氣體處置量氣體處置量(106(106m3m3d)d)酸氣摩爾分數(shù)酸氣摩爾分數(shù) 4 4胺液循環(huán)量胺液循環(huán)量52 包括原料氣溫度、甜氣溫度包
46、括原料氣溫度、甜氣溫度 、貧液入塔溫度和富液出塔溫度。、貧液入塔溫度和富液出塔溫度。 甜氣溫度比原料氣溫度高甜氣溫度比原料氣溫度高8 81717。 貧液入塔溫度普通為貧液入塔溫度普通為37375555。貧液溫度應(yīng)等于或略高于甜氣溫度,溫差控制在。貧液溫度應(yīng)等于或略高于甜氣溫度,溫差控制在0 066間。間。 富液出塔溫度比原料氣溫度高富液出塔溫度比原料氣溫度高11112222。 5 5溫度溫度536 6貧液含酸氣量貧液含酸氣量 進吸收塔的貧液含有微量酸氣,含酸氣的量與醇胺類別有關(guān)。伯醇胺的剩余酸氣負荷為進吸收塔的貧液含有微量酸氣,含酸氣的量與醇胺類別有關(guān)。伯醇胺的剩余酸氣負荷為0.050.050
47、.10(mol0.10(molmol)mol),仲醇胺的剩余酸氣負荷為,仲醇胺的剩余酸氣負荷為0.030.030.050.05,以甲基二乙醇胺,以甲基二乙醇胺MDEAMDEA為為基料復(fù)配的吸收溶劑的剩余酸氣負荷為基料復(fù)配的吸收溶劑的剩余酸氣負荷為0.0050.005。7 7富液的酸氣負荷富液的酸氣負荷 出塔富液的酸氣負荷常按出塔富液的酸氣負荷常按8080酸氣平衡負荷思索。酸氣平衡負荷思索。54吸收塔與穩(wěn)定塔區(qū)別:吸收塔與穩(wěn)定塔區(qū)別:1 1、氣液傳質(zhì)機理不同:、氣液傳質(zhì)機理不同: 吸收塔:揮發(fā)度吸收塔:揮發(fā)度接觸塔:溶解度接觸塔:溶解度2 2、氣液流量不同:、氣液流量不同:吸收塔:氣體流量大,液
48、體流量小吸收塔:氣體流量大,液體流量小接觸塔:液體流量大,氣體流量小接觸塔:液體流量大,氣體流量小551 1作用作用 脫除醇胺富液吸收的烴類否那么這些液烴將進入再生塔干擾胺液再生,并促使胺脫除醇胺富液吸收的烴類否那么這些液烴將進入再生塔干擾胺液再生,并促使胺液在再生塔內(nèi)發(fā)泡。溶液吸收烴類的數(shù)量與吸收塔壓力、原料氣組成有關(guān)。原料氣為液在再生塔內(nèi)發(fā)泡。溶液吸收烴類的數(shù)量與吸收塔壓力、原料氣組成有關(guān)。原料氣為貧酸氣時的閱歷值約為貧酸氣時的閱歷值約為15 m315 m3m3m3。 2 2、閃蒸罐、閃蒸罐562 2操作參數(shù)操作參數(shù) 低壓、高溫有利于在閃蒸罐內(nèi)分出溶液吸收的烴類,因此閃蒸罐的壓力宜低于低壓
49、、高溫有利于在閃蒸罐內(nèi)分出溶液吸收的烴類,因此閃蒸罐的壓力宜低于0.5 0.5 MPaMPa,溫度應(yīng)高于,溫度應(yīng)高于6060,可以獲得較好的脫烴效果。假設(shè)為氣液兩相分別,胺溶液在閃,可以獲得較好的脫烴效果。假設(shè)為氣液兩相分別,胺溶液在閃蒸罐內(nèi)的停留時間約為蒸罐內(nèi)的停留時間約為101015 min15 min;假設(shè)為三相分別,停留時間為;假設(shè)為三相分別,停留時間為202030 min30 min。3 3烴蒸氣的處置烴蒸氣的處置 蒸出烴蒸氣的同時會帶出少量酸氣蒸出烴蒸氣的同時會帶出少量酸氣(H2S)(H2S)。假設(shè)閃蒸氣用做燃料,需求在閃蒸罐上部。假設(shè)閃蒸氣用做燃料,需求在閃蒸罐上部安裝一個小型填
50、料塔,用貧胺液進展處置,降低氣體內(nèi)安裝一個小型填料塔,用貧胺液進展處置,降低氣體內(nèi)H2SH2S含量。含量。2 2、閃蒸罐、閃蒸罐573 3、再生塔、再生塔1 1類型類型 小直徑再生塔常采用填料塔;大直徑采用板式塔。小直徑再生塔常采用填料塔;大直徑采用板式塔。2 2構(gòu)造構(gòu)造 1 1塔板:常為塔板:常為20202424塊,塔板間距塊,塔板間距0.6m0.6m; 2 2充水塔板:富液進料塔板上方有充水塔板:富液進料塔板上方有2 25 5塊充水塔板用于降低溶劑蒸發(fā)損失。塊充水塔板用于降低溶劑蒸發(fā)損失。58 按照氣體流量確定塔徑,應(yīng)選取塔頂和塔底氣體流量較大者確定再生塔塔徑。按照氣體流量確定塔徑,應(yīng)選取
51、塔頂和塔底氣體流量較大者確定再生塔塔徑。 塔底氣體流量塔底氣體流量= =重沸器產(chǎn)生的水蒸汽流量。重沸器產(chǎn)生的水蒸汽流量。 塔頂氣體流量塔頂氣體流量= =塔頂蒸汽流量塔頂蒸汽流量+ +酸氣流量。酸氣流量。 塔頂蒸汽流量塔頂蒸汽流量= =塔底蒸汽流量塔底蒸汽流量- -溶液溫度由入塔溫度升至重沸器溫度所需蒸汽流量溶液溫度由入塔溫度升至重沸器溫度所需蒸汽流量- -使酸氣汽化所需的蒸汽流量。使酸氣汽化所需的蒸汽流量。4 4操作參數(shù)操作參數(shù) 塔壓普通為塔壓普通為7070130kPa130kPa,塔頂溫度普通低于,塔頂溫度普通低于107107。 3 3再生塔塔徑再生塔塔徑59 在回流罐內(nèi)實現(xiàn)酸氣和冷凝水的分
52、別,在回流罐內(nèi)實現(xiàn)酸氣和冷凝水的分別,冷凝水作為回流液前往再生塔。冷凝水作為回流液前往再生塔。 水摩爾數(shù)與酸氣摩爾數(shù)之比稱為回流比水摩爾數(shù)與酸氣摩爾數(shù)之比稱為回流比。 回流比大小可根據(jù)再生塔塔頂壓力、溫回流比大小可根據(jù)再生塔塔頂壓力、溫度查圖確定。度查圖確定。 4 4、回流罐、回流罐60在胺液循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)主要有四種換熱設(shè)備:在胺液循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)主要有四種換熱設(shè)備:1 1重沸器重沸器 重沸器為再生塔提供熱量,其熱負荷由以下四部分組成:將醇胺溶液加熱至沸點;重沸器為再生塔提供熱量,其熱負荷由以下四部分組成:將醇胺溶液加熱至沸點; 使再生塔塔頂回流液使再生塔塔頂回流液( (水水) )汽化;汽化; 補充水的
53、熱負荷;補充水的熱負荷; 重沸器和再生塔的熱損失。重沸器和再生塔的熱損失。 重沸器的熱負荷需留有重沸器的熱負荷需留有15152020的平安余量。的平安余量。 5 5、換熱設(shè)備、換熱設(shè)備61 重沸器熱負荷與回流冷凝器負荷、再生塔塔板數(shù)有關(guān)。重沸器熱負荷與回流冷凝器負荷、再生塔塔板數(shù)有關(guān)。 重沸器熱負荷愈大,塔頂回流冷凝器的負荷愈高,回流量愈大,但可用較少板數(shù)的再重沸器熱負荷愈大,塔頂回流冷凝器的負荷愈高,回流量愈大,但可用較少板數(shù)的再生塔。反之,重沸器熱負荷小,回流量小,塔頂回流冷凝器的負荷愈低,而塔板數(shù)和塔生塔。反之,重沸器熱負荷小,回流量小,塔頂回流冷凝器的負荷愈低,而塔板數(shù)和塔高需求添加。
54、高需求添加。 小型再生系統(tǒng)的重沸器采用直燃式加熱爐,大型再生系統(tǒng)可用水蒸汽或熱油為熱媒。小型再生系統(tǒng)的重沸器采用直燃式加熱爐,大型再生系統(tǒng)可用水蒸汽或熱油為熱媒。5 5、換熱設(shè)備、換熱設(shè)備重沸器重沸器62 再生塔塔頂?shù)幕亓骼淠鞯呢摵墒抢鋮s塔頂氣并把水蒸汽凝析為水。再生塔塔頂?shù)幕亓骼淠鞯呢摵墒抢鋮s塔頂氣并把水蒸汽凝析為水。 冷卻器的入口溫度不宜超越冷卻器的入口溫度不宜超越107 107 ,出口溫度為,出口溫度為54546262。 再生塔頂?shù)幕亓骼淠鞒閺娖韧L(fēng)空冷式翅片管換熱器。再生塔頂?shù)幕亓骼淠鞒閺娖韧L(fēng)空冷式翅片管換熱器。2 2回流冷凝器回流冷凝器63 換熱器的作用:預(yù)熱富液減少重
55、沸器負荷,同時回收貧液顯熱減少貧液冷卻器負荷。換熱器的作用:預(yù)熱富液減少重沸器負荷,同時回收貧液顯熱減少貧液冷卻器負荷。 換熱器常用管殼式換熱器,腐蝕性強的富液走管程。為減小腐蝕,控制富液流速在換熱器常用管殼式換熱器,腐蝕性強的富液走管程。為減小腐蝕,控制富液流速在0.60.61.2 m1.2 ms s范圍內(nèi)。范圍內(nèi)。 換熱前后貧富液的溫度變化常在換熱前后貧富液的溫度變化常在38385656范圍,常用兩臺或兩臺以上換熱器串聯(lián)。換熱范圍,常用兩臺或兩臺以上換熱器串聯(lián)。換熱器壓降普通為器壓降普通為141435 kPa35 kPa。3 3貧富胺液換熱器貧富胺液換熱器64 進入吸收塔的貧胺溶液溫度要適
56、宜。進入吸收塔的貧胺溶液溫度要適宜。 溫度過高,會使胺的蒸氣壓高,胺液被氣體攜帶出塔的損失增多;溫度過高,會使胺的蒸氣壓高,胺液被氣體攜帶出塔的損失增多; 溫度過低,使塔頂氣體驟冷,產(chǎn)生凝析烴液污染胺液,并且會促使塔內(nèi)溶液發(fā)泡。溫度過低,使塔頂氣體驟冷,產(chǎn)生凝析烴液污染胺液,并且會促使塔內(nèi)溶液發(fā)泡。 因此,貧液溫度應(yīng)略高于塔頂溫度,溫差由貧胺冷卻器控制。因此,貧液溫度應(yīng)略高于塔頂溫度,溫差由貧胺冷卻器控制。 貧胺冷卻器常為強迫通風(fēng)空冷式翅片管換熱器。貧胺冷卻器常為強迫通風(fēng)空冷式翅片管換熱器。4 4貧胺冷卻器貧胺冷卻器65 在胺液循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)有兩個過濾環(huán)節(jié):在胺液循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)有兩個過濾環(huán)節(jié):1 1對
57、富液過濾對富液過濾 除去富液內(nèi)除去富液內(nèi)9595以上粒徑大于以上粒徑大于10m10m的固體雜質(zhì),防止堵塞貧富胺液換熱器和再的固體雜質(zhì),防止堵塞貧富胺液換熱器和再生塔。通常采用機械式過濾器。生塔。通常采用機械式過濾器。2 2對貧液過濾對貧液過濾 除去溶液吸收的液烴,提高進吸收塔貧液的質(zhì)量,減小溶液發(fā)泡傾向。往往采用除去溶液吸收的液烴,提高進吸收塔貧液的質(zhì)量,減小溶液發(fā)泡傾向。往往采用活性炭或碳粒過濾器?;钚蕴炕蛱剂_^濾器。 6 6、過濾器、過濾器66六、操作六、操作1 1、溶液損失、溶液損失 大體分三類:正常損失、非正常損失和降解損失。大體分三類:正常損失、非正常損失和降解損失。 1 1正常損失
58、正常損失 醇胺溶液的正常損失包括:醇胺溶液的正常損失包括:甜氣帶走的;甜氣帶走的; 閃蒸罐排出閃蒸氣內(nèi)攜帶的,這種損失通常很?。婚W蒸罐排出閃蒸氣內(nèi)攜帶的,這種損失通常很?。辉偕亓鞴夼欧诺乃釟庵泻形⒘咳軇┱魵?,這種損失也很小,再生塔塔頂流出物根本再生塔回流罐排放的酸氣中含有微量溶劑蒸氣,這種損失也很小,再生塔塔頂流出物根本不含溶劑;不含溶劑; 復(fù)活釜損失,復(fù)活溫度比再生溫度高,呵斥溶劑損失。復(fù)活釜損失,復(fù)活溫度比再生溫度高,呵斥溶劑損失。 醇胺法脫酸氣系統(tǒng)在運轉(zhuǎn)中常遇到的問題主要有溶液損失、溶液發(fā)泡和腐蝕醇胺法脫酸氣系統(tǒng)在運轉(zhuǎn)中常遇到的問題主要有溶液損失、溶液發(fā)泡和腐蝕問題。問題。672 2非正常損失非正常損失 醇胺溶液的非正常損失主要包括:溶劑循環(huán)系統(tǒng)的跑、冒、滴、漏;吸醇胺溶液的非正常損失主要包括:溶劑循環(huán)系統(tǒng)的跑、冒、滴、漏;吸收塔內(nèi)溶液發(fā)泡添加的溶劑損失;原料氣攜帶采出水所添加的溶劑損失
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