煤氣凈化與發(fā)展畢業(yè)設計

1、XXX職業(yè)技術學院畢業(yè)設計2009級應用化工生產(chǎn)技術專業(yè)題目煤氣凈化與發(fā)展時間：2012年6月學生姓名:XXX指導教師：XXX班級:2009級應用化工生產(chǎn)技術（4）班2011年1月29日XX職業(yè)技術學院2012 屆各專業(yè)畢業(yè)論文（設計）成績評定表姓名XXX班級09應化（4）班專業(yè)應用化工生產(chǎn)技術指導教師 第一次指 導意見指導教師 第二次指 導意見指導教師 第三次指 導意見指導教師 評語及評 分成績：簽字（蓋章）年月日答辯小組 評價意見 及評分成績：簽字（蓋章）年月日教學系畢 業(yè)實踐環(huán) 節(jié)指導小 組意見簽字（蓋章）年月日學院畢業(yè) 實踐環(huán)節(jié) 指導委員 會審核意 見簽字（蓋章）年月日說明：1、以上各

2、欄必須按要求逐項填寫。2、此表附于畢業(yè)論文 （設計）封面之后。煤氣凈化技術與發(fā)展學號： XXXXXX 姓名： XXX（XXX 職業(yè)技術學院 ） 摘要: 潔凈煤技術是指煤炭在開發(fā)和利用過程中旨在減少污染與 提高利用效率的運輸、加工、轉(zhuǎn)化及污染控制等技術，是使煤作為一 種能源達到最大限度潛能的利用，而釋放的污染物控制在最低水平， 達到煤的高效、清潔利用的技術 , 其開發(fā)應用的宗旨是“提高效率、 控制污染、促進發(fā)展 " 。煤炭氣化作為重要的煤炭潔凈轉(zhuǎn)化技術 , 在生產(chǎn)化工合成氣（合 成氨、甲醇 ） 、工業(yè)燃料氣、城市煤氣等領域發(fā)揮著重要作用。從氣 化爐出來的煤氣往往夾帶粉塵、硫化物等 ,

3、這些物質(zhì)不僅對下游設備 產(chǎn)生損壞 , 影響工藝的正常操作，而且如排放到大氣中，會對環(huán)境產(chǎn) 生嚴重污染，因此煤氣的凈化及脫硫是煤炭氣化技術得以順利利用的 關鍵技術之一。低溫甲醇洗工藝 （Rectisol Process ）是德國林德 （Linde） 公司和 魯奇（ Lurgi ）公司共同開發(fā)的采用物理收法的一種酸性氣體凈化工 藝，該工藝使用冷甲醇為酸性氣體吸收液， 利用甲醇在一60C左右的 低溫對酸性氣體溶解度極大的物理特性， 同時分段選擇地吸收原料氣 中的 H2S、CO2 及各種有機硫等雜質(zhì)。關鍵詞：低溫甲醇洗；NHD技術；煤氣凈化；脫硫脫碳目錄1 煤氣凈化技術 51.1 國外概況 51。2

4、國內(nèi)進展 62 凈化工藝 82.1 低溫甲醇洗工藝 . 82.1 。1 甲醇的物理性能 82。1。2 采用低溫甲醇洗的優(yōu)越性及不足 92。2 NHD 工藝 102.2 。1 NHD 溶劑的物理性能 . 102。2。2 NHD工藝特點 102.3 兩種工藝特點比較 . 102。 4 低溫甲醇洗技術優(yōu)勢 . 112。 4。 1 吸收能力大 112。 4.2 選擇性好 112.4.3 凈化度高 122.4 。 4 操作費用低 123 城市煤氣凈化 133.1 影響凈煤氣總硫含量的因素 . 133。1 。 1 溫度 143。 1.2 壓力 143。 1 。 3 甲醇的循環(huán)量和氣液比 143.1 。 4

5、 甲醇的質(zhì)量 143。 1 。 5 粗煤氣中的氨含量 143。 1 。 6 粗煤氣中有機硫偏高 143。 2 操作參數(shù)優(yōu)化 . 153.2 。 1 溫度的控制 153.2 。 2 壓力的選擇 153。 2.3 合理調(diào)整甲醇循環(huán)量和氣液比 153。 2.4 嚴格保證甲醇質(zhì)量 163.2 。 5 嚴格控制粗煤氣的雜質(zhì)含量 163.3 低溫甲醇洗系統(tǒng)腐蝕問題和解決 . 163.4 結 語 174 低溫甲醇洗工藝的技術特點 185 低溫甲醇洗工藝的發(fā)展和改進 185.1 林德低溫甲醇洗和魯奇低溫甲醇洗 . 185.2 低溫甲醇洗裝置建設 . 195。 3 技術發(fā)展和改進 . 195.3。1流程不斷優(yōu)化

6、，能量利用更加合理 19532 提高操作靈活性，降低裝置投資 19533 針對生產(chǎn)中存在問題，采取相應改進措施 205。3。4 設備方面的改進 205。 5國內(nèi)對低溫甲醇洗工藝的消化和技術開發(fā) 155。 5。1低溫甲醇洗裝置的建設 205.5.2 國產(chǎn)化進程 205.5。3 裝置的技術改造 225.6 存在問題及國產(chǎn)化建議 176煤氣凈化過程脫硫和脫碳工藝 236。1煤氣脫硫與TGF高效脫硫劑 246。 1.1 TGF煤氣脫硫劑和TGF干法脫硫技術 246.1。2 TGF與國內(nèi)外氧化鐵脫硫劑綜合比較 256.1.3 TGF煤氣高效脫硫劑應用實例 26參考文獻 27致 謝 281 煤氣凈化技術

7、煤炭氣化作為重要的煤炭潔凈轉(zhuǎn)化技術 , 在生產(chǎn)化工合成氣 （合 成氨、甲醇）、工業(yè)燃料氣、城市煤氣等領域發(fā)揮著重要作用。從氣 化爐出來的煤氣往往夾帶粉塵、硫化物等 , 這些物質(zhì)不僅對下游設備 產(chǎn)生損壞，影響工藝的正常操作，而且如排放到大氣中 , 會對環(huán)境產(chǎn) 生嚴重污染，因此煤氣的凈化及脫硫是煤炭氣化技術得以順利利用的 關鍵技術之一。對整體煤炭氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術（IGCC）和煤炭氣 化燃料電池（IGFC）等高新技術，前者工業(yè)示范已達到 43%發(fā)電效率， 在發(fā)電高效率的同時， 電廠的排放污染物被降低到極低的水平。 在現(xiàn) 在的示范發(fā)電循環(huán)中， 一般采用煤氣冷卻、濕法凈化脫硫的工藝路線， 若采用高溫

8、煤氣凈化和脫硫技術，可提高發(fā)電效率 1-2，而且 可能使流程簡化， 降低成本。 因此世界上許多國家都在積極開展熱煤 氣凈化與脫硫技術的研究開發(fā)工作。1991 年北京煤化所開展高溫煤氣凈化和脫硫技術研究。 1993年 得到聯(lián)合國開發(fā)計劃署（UNDP及中國政府的資助，北京煤化所開展 了熱煤氣除塵、熱煤氣脫硫劑及熱煤氣工藝的研究開發(fā)工作。低溫甲醇洗工藝（ Rectisol Process ）是德國林德（ Linde ）公 司和魯奇 （Lurgi） 公司共同開發(fā)的采用物理收法的一種酸性氣體凈化 工藝，該工藝使用冷甲醇為酸性氣體吸收液， 利用甲醇在一60C左右 的低溫對酸性氣體溶解度極大的物理特性， 同

9、時分段選擇地吸收原料 氣中的H2S、CO及各種有機硫等雜質(zhì)。以渣油和煤為原料的大型合成 氨裝置上 ,大多采用種凈化工藝。此外 ,該工藝還廣泛應用于甲醇合 成、基合成、工業(yè)制氫、城市煤氣和天然氣脫硫等生產(chǎn)裝的凈化工藝 中. 目前，國內(nèi)外已有百余套大中型工化裝置的酸性氣體脫除采用了 該凈化工藝 .1.1 國外概況國外自 1954 年德國魯奇公司在南非 Sasol 公司的合成燃料廠建 成世界第一套工業(yè)化的低溫甲醇洗示范裝置以來， 目前在國外已有近 百套低溫甲醇洗凈化裝置投入生產(chǎn)運行， 特別是 20世紀 70年代開始， 國外所建的以煤和重油為原料的大型合成氨裝置大多采用該凈化工 藝脫除酸性氣體。魯奇公

10、司的低溫甲醇洗工藝流程為氣化 - 脫硫變換 -脫碳，變換 在脫硫和脫碳之間， 而林德公司的低溫甲醇洗工藝則是變換后選擇性 的一步法脫硫脫碳。隨著低溫甲醇洗工藝的在工業(yè)化裝置的廣泛應 用，針對不同的原料和氣化方法， 魯奇公司和林德公司又開發(fā)出了多 種工藝流程，通過不斷的對原有流程的優(yōu)化和設備的改進, 使整個低溫甲醇洗流程的效率更高，能量利用更為充分和合理。魯奇低溫甲醇洗工藝由于沒有中間循環(huán)甲醇提供系統(tǒng)所需冷量， 而全部需要外部提供。 甲醇溶液由于吸收溫度低 , 其循環(huán)量相對較大， 與林德工藝相比，能耗稍高，吸收塔的體積也較大。但系統(tǒng)冷量由外 部供給，也使操作調(diào)節(jié)相對靈活，并通過新型塔板的設計，提

11、高了塔 的操作彈性。近期魯奇公司新設計的低溫甲醇洗裝置將相關設備組合 為一體， 依靠液位和重力輸送液體， 減少了機泵和管道的數(shù)量和裝置 投資費用。林德低溫甲醇洗采用林德專利設備高效繞管式換熱器 , 提 高換熱效率 ,特別是多股物流的組合換熱， 節(jié)省占地, 設備布置更為緊 湊，能耗更省 . 近期還對其結構進行了改進，分為兩部分組合，分別 用不同的材料制造 , 更加便于維修和清洗。原料氣進入低溫甲醇洗裝 置后,噴入少量循環(huán)甲醇，以防止氣體在低溫下結冰 , 避免系統(tǒng)發(fā)生堵 塞。在甲醇溶液循環(huán)回路中設置甲醇過濾器 , 除去 FeS、NiS 等固體雜 質(zhì)，防止其在系統(tǒng)中積累而堵塞設備 .此外，針對生產(chǎn)中

12、出現(xiàn)的問題 , 也采取了一些相應的改進措施 , 主要有以下幾個：設置系統(tǒng)預洗段以除去原料氣中的NH、HCN等雜質(zhì)；增大原料氣分離器的容積來降低其進入系統(tǒng)的溫度；在甲醇再生塔中增設水提濃段， 以增強系統(tǒng)除水能力； 在半貧液中注入 原料氣以抑制FeS和NiS的生成，通過提壓的措施使其在特定部位生 成并及時除去 .1。 2 國內(nèi)進展我國對低溫甲醇洗工藝的研究始于 20世紀 70年代，中石化蘭州 設計院、南化集團研究院、浙江大學、上?；ぱ芯吭?、大連理工大 學等單位在該工藝的基礎理論研究方面都取得了一定的成果。 上?；?工研究院和浙江大學在工藝計算方面， 南化研究院在熱力學和基礎數(shù) 據(jù)測定方面，蘭州設

13、計院在氣液平衡計算數(shù)學模型及北京化工大學在 氣液相平衡方面都做了大量的工作， 大連理工大學在化工工藝模擬計 算方面取得了較大的進展。 目前國內(nèi)已有多套大型酸性氣體凈化裝置 采用了低溫甲醇洗工藝，有的裝置已運行近 20年,在設計、施工、安 裝、操作等方面都積累了豐富的經(jīng)驗。大連理工大學從 1983 年開始 進行低溫甲醇洗工藝過程研究，在中石化公司和浙江大學的協(xié)助下， 1999 年該項研究通過了中石化公司的鑒定，并且獲得了國內(nèi)兩項專 利申請。改進后的工藝采用 6 塔流程，與林德工藝相似，據(jù)介紹，該 工藝的冷負荷和設備投資比林德工藝要低 10%左右。蘭州設計院在參與魯奇和林德兩個不同的低溫甲醇洗工藝

14、流程 的設計中積累了一定的設計經(jīng)驗。 在中石化湖北化肥分公司的低溫甲 醇洗設計中 , 魯奇公司僅提供了工藝軟件包，由蘭州設計院自行完成 了基礎設計和詳細設計。該工藝的熱交換器均采用標準的TEMA型換熱器，所有塔盤采用普通標準設計， 提高了低溫甲醇洗裝置的國產(chǎn)化 率，降低了投資費用 .近年來，在低溫甲醇洗設備制造方面， 國內(nèi)也取得了可喜的進展。 大連冰山集團金州重型機器有限公司為上海焦化有限公司引進的林 德公司低溫甲醇洗裝置制造了特大型成套設備， 包括塔器、 換熱器和 罐類等共23臺23個種類，其中包括H2S濃縮塔、變換氣吸收塔、煤 氣甲醇吸收塔等關鍵設備。 這些設備不僅使用了國內(nèi)目前難以掌握的

15、 3.5Ni 低溫鋼材料的加工技術，而且體積龐大，單臺設備最大直徑為 2300 mm長55000 mm質(zhì)量為近百噸.此外，河南開封空分集團有 限公司制造的低溫甲醇洗關鍵設備高壓繞管式換熱器，工作壓力為 16。5 MPa，可成功替代林德公司的進口設備。山東德州華魯恒升化工股份有限公司近期投產(chǎn)的國產(chǎn)化大型化 肥裝置中采用了具有自主知識產(chǎn)權的低溫甲醇洗工藝技術。 該工藝軟 件包由中國寰球工程公司提供，在完成了 5.5 MPaX作壓力下低溫甲 醇洗工藝的計算機計算程序的開發(fā)后， 為工藝包設計、 初步設計和詳 細設計提供了物料和熱量衡算的數(shù)據(jù)， 利用該軟件包建成的大化肥低 溫甲醇洗裝置已成功投運。 該裝

16、置采用 3臺并聯(lián)操作的吸收塔， 共用 1 套再生系統(tǒng) , 可同時生產(chǎn)氨合成氣、甲醇合成氣和羰基合成氣 , 屬國 內(nèi)外首創(chuàng)，達到國際先進水平。目前在國內(nèi)中石化湖北化肥分公司、 山西天脊煤化工集團有限責任公司、浙江鎮(zhèn)海煉油化工股份有限公 司、陜西渭河煤化工集團有限責任公司、中石化安慶分公司、中石化 岳陽殼牌煤氣化有限公司等大型合成氨凈化裝置中均采用了低溫甲 醇洗工藝.國內(nèi)在建的部分采用低溫甲醇洗的大型煤制合成氨、甲醇 生產(chǎn)裝置見表 1-1 。IW5iu砌肛怖紙腔io6Mm刪抑骯5W 6冃肛訓皿執(zhí)肚so 2iumi2iB8it,ona冊tow二雅2W蠱It翔瑋It!龍妁5MfifilliKUtHIM

17、WU麗dim腮樹I5C0聊MS蝴w刪1刪IMRUN刪n噴刪mim琲6M聊聊妁帕5U螂腳瑚血棚酬Hl(購尿旌倜3Nm刪H航胡理岫胡龜表ii國內(nèi)在建的部分采用低溫甲醇洗的大型煤制合成氨、甲醇生產(chǎn)裝置2 凈化工藝2。1低溫甲醇洗工藝低溫甲醇洗是由德國林德和魯奇兩家公司共同開發(fā)的，采用冷甲醇作為吸收溶劑.世界上第一套低溫甲醇洗工業(yè)化裝置于1954年建于南非薩索爾。1964年林德公司又設計了低溫甲醇洗串液氮洗的聯(lián) 合裝置.70年代后，國外所建以煤和重油為原料的大型氨廠，大部分 采用該法低溫甲醇洗工藝技術成熟、工業(yè)應用成功的例子較多，我 國已有15套大型合成氨裝置采用這一技術。2。1.1甲醇的物理性能密度

18、：810 kg/m 3 (0C)蒸汽壓：12 。 92 kPa (20C)粘 度：0.82 x 10-3Pa s (0 C)溶解性：在水、乙醇、乙醚中無限溶解比熱：2.5 J/(g K)熔點：一97.8 C沸 點:64.565.5 C毒 性：有毒，空氣中允許濃度為50 mg/mi以下合試氣M甲靜卯飲/含成H換迪JB1細列伽iI冷用怖一H拠收鋼洗肉114田障搭噸收幣酬俺h就畝荒料制q圖2-1 低溫甲醇洗工藝流程框圖2.1。2采用低溫甲醇洗的優(yōu)越性及不足(1) 優(yōu)越性(a) 甲醇在低溫高壓下，對CQ H2S COS有極大的溶解度，而 對H、CO CH溶解度小，這樣既保證吸收效果而有效氣 H2損失又

19、小.(b) 對H2S的吸收速度和吸收能力比 CO大得多，利用這一特 性可在同一設備中吸收 H2S和CO,而在再生時分開，并可保證 CO 純度.(c) 甲醇的化學穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性好，粘度小，腐蝕性小.(d )甲醇價廉易得，消耗指標低，運行費用較低。(e )米用耐硫變換流程，變換后 CO和HS含量均較咼；而米用 低溫甲醇洗，脫硫和脫碳效果好，變換出口 HS含量可控制到0。1 x 10 6以下，CQ控制到20x 106以內(nèi).(2) 不足之處(a) 低溫甲醇洗在低溫(-50 60C)下操作，因而對設備和 管道的材質(zhì)及制造要求較高，部分換熱器(主要是撓管式換熱器)成本 非常高，技術依賴于進口。(b) 為

20、降低能耗、回收冷量 ,換熱設備特別多(約 30 臺), 流程 復雜，投資費用較大 .( c) 盡管甲醇是一種低價、易得溶劑，但它有毒，給操作和維 修帶來了一系列困難。2。2 NHD 工藝南化研究院開發(fā)的以聚乙二醇二甲醚為溶劑的NHD凈化技術自1993年首次在魯南化肥廠實現(xiàn)工業(yè)化以來，已成功運用到國內(nèi) 40 多 家中小化肥廠的脫硫脫碳，比較大的如黑化、淮化的“ 18 30"工程、 長山的15萬t/a合成氨工程都采用了 NHD兌硫或脫碳，取得了豐富 的實踐經(jīng)驗 . 該技術以能耗低、 凈化度高等特點 , 受到了使用廠家的普 遍好評，目前，國內(nèi)還有許多廠家正準備采用 NHD兌硫脫碳技術.2.

21、2.1 NHD 溶劑的物理性能NHD溶劑的主要成分是聚乙二醇二甲醚的同系物，分子式為CH0( GH40)n CH,式中n=28,其主要物理性能(25C時)如下。密 度： 1027 kg/m3蒸 汽 壓 : 0 。 093 Pa表面張力： 0.034 N/m比 冰 燃 粘分熱：2.1 J/ (g K)點： 一22-29 C點：157 C度：4.3 mPa s子量：250270性： 無2。 2。 2 NHD 工藝特點( 1 ) 優(yōu)點(a) 具有選擇吸收"S和CO的能力，在常溫下采用較低的循環(huán) 量實現(xiàn)對HS的選擇性吸收，然后再在較低溫度下實現(xiàn)對 CO的吸收。(b) 溶劑損耗低，工廠實際噸氨

22、消耗一般為0.2kg。NHD溶劑無腐蝕性 , 因而設備可采用碳鋼制作,填料可采用塑料環(huán) , 投資省。(c) NHD 溶液不起泡 (使用過程中,不需加消泡劑 ) ,化學穩(wěn)定性 和熱穩(wěn)定性好,溶劑可長期保持良好的吸收能力。(d) 采用NHD兌硫脫碳流程短，操作方便。( 2) 不足之處(a) CQ回收率比低溫甲醇洗低，約為 85%。(b )解析出來的"S濃度相對較低，回收處理困難。(c) 脫硫后的NHD容液再生需消耗熱量。2。 3 兩種工藝特點比較(1) 總體說來,兩者吸收能力均較大 , 但低溫甲醇洗吸收能力 更大.以吸收CO作為比較，在3.0MPa壓力下，甲醇吸收CO能力約為 NHD勺4

23、倍，因而低溫甲醇洗的溶液循環(huán)量比 NHD明顯減少.(2) 低溫甲醇洗選擇吸收性較好.兩種工藝對H2S和CO的吸收能 力均較強，但低溫甲醇洗能選擇吸收這兩種物質(zhì) ,因而使脫硫、脫碳 能在同一個塔內(nèi)分段、選擇吸收。另外，低溫甲醇洗對氣體中的有機 硫等雜質(zhì)吸收能力也很強，而NHD對COS勺吸收能力較差，脫硫前需 設置有機硫水解工序 .(3) 低溫甲醇洗的氣體凈化度更高 . 低溫甲醇洗的凈化氣中總 硫w 0.1 X 106, CQW20X 10 6, CO2產(chǎn)品純度大于 99% 有利于 后工序的生產(chǎn).而NHD工藝的凈化氣中 HSW 0.1 X1O-6,CO2< 400 X 10 6.(4) 低溫

24、甲醇洗的的溶劑價廉、易得但有毒。甲醇為基本化工 原料，國內(nèi)產(chǎn)量豐富， 價格較低， 溶劑消耗量小； 但甲醇為有毒物質(zhì)， 對生產(chǎn)操作與管理有較嚴格的要求，而 NHD溶劑無毒，但價格較貴， 且一次性投入較大。(5) NHD 工藝流程相對簡單 , 裝置投資較低。低溫甲醇洗工藝在 低溫下操作 , 對設備材質(zhì)有較高要求 , 且為了有效回收冷量， 工藝流程 較為復雜。而NHD工藝流程相對簡單，其操作溫度在一5- 150C之 間,普通碳鋼即可滿足要求。另外，NHD為國內(nèi)技術，軟硬件費用均較 低，而低溫甲醇洗為國外技術， 需要購買國外專利技術。 經(jīng)初步估算， 對于年產(chǎn)30萬t合成氨的粗煤氣凈化工藝，NHD總投資

25、比低溫甲醇洗 約低 2000 萬元 .(6) 由于溶劑吸收能力的差別,NHD工藝的溶劑循環(huán)量較大， 導致NHDT藝的動力消耗和再生能耗增加；同時NHD容劑比甲醇溶劑 價格高，消耗也大 .經(jīng)估算, 對于年產(chǎn)合成氨 30萬 t 的粗煤氣凈化工 藝,NHD與低溫甲醇洗工藝相比，年操作費用約高 700萬元。(7 )近幾年我國NHD兌硫、脫碳技術發(fā)展較快，已相繼有20多 個國內(nèi)廠家采用該技術；同時，隨著NHD溶劑生產(chǎn)廠家和規(guī)模的不斷 擴大，其原料成本將會進一步降低，這些都將會使NHD技術更具優(yōu)勢。2.4 低溫甲醇洗技術優(yōu)勢 2.4。 1 吸收能力大甲醇在低溫下，對CO、HS、COS的溶解度較大，據(jù)計算，

26、在3。 1MPa的壓力下，1用甲醇溶液能吸收CO160 -180m3,而1niNHD溶液僅 能吸收CO40-55m3，甲醇對CO的吸收能力是NHD溶液的4倍左右， 在吸收等量酸性氣體時低溫甲醇洗的甲醇溶液循環(huán)量小， 裝置設備數(shù) 量較少 , 總能耗較低。2。 4。 2 選擇性好低溫甲醇洗能同時脫除 CQ HS、COS等雜質(zhì)，特別是對 CO和H2S的選擇吸收能力較強，而對H2S的吸收速度和吸收能力又比 CO大 得多. 酸性氣體的脫硫脫碳可在兩個吸收塔或同一個塔內(nèi)分段選擇性 地進行，且回收的CO純度能滿足尿素生產(chǎn)的需要，從富含 HS的尾 氣中可直接回收硫磺 .2.4 。3 凈化度高經(jīng)低溫甲醇洗脫硫脫

27、碳后的凈化氣 HS含量0.1 x 10-6, CO含 量20x 10 6, CQ產(chǎn)品純度達99%以上，回收率63%可有效地防止 后續(xù)甲烷化、 氨合成工序的催化劑中毒現(xiàn)象的發(fā)生， 不需另外設置氧 化鋅脫硫槽等精脫硫設備。同時，在脫硫脫碳的過程中， H2等有效氣 體的損失也較少，僅為總H2量的0。12%左右.2.4 。 4 操作費用低甲醇溶液的化學穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性好， 粘度和腐蝕性小， 不需加 入消泡劑，在運行中不會被降解或分解 , 且使用補充量較少。低溫甲 醇洗裝置雖然一次性投資費用較高， 但由于生產(chǎn)運行中的能耗低， 凈 化度高，因而在長期運行的總體經(jīng)濟性方面仍然優(yōu)于 NH工藝，這也 是目前有較

28、多的新建裝置選用該工藝的原因。但也應看到，該工藝為國外專利技術 , 需從國外引進，軟件費用 較高。由于操作溫度較低， 為有效回收能量和降低能耗，工藝流程較 復雜，換熱設備多。設備管道需低溫鋼材料，部分設備由國外制造 , 投資較高 . 此外 , 甲醇具有毒性， 給操作和維修帶來一些困難， 這些都 是該工藝的不足之處。消It指標（噸範丄訊1=1甲-DM JL低溫甲曾洗 H DLP蒸氣t600. 40. 5MP蒸氣t800.變換氣熱量利用*叫4. 782.】術環(huán)水<1516 817. 2電kW* h0. 4830.569冷凍雖-38Tx 10r,kJ26. S0. 32-】09x !Of,kJ

29、17, 10. 2H3+ CO的損失ni 標）0. 231 13解劑攝失甲醇L 21. 3NHD150.4氣捉氣（小）ni"（標）a on275消耗損用萬元r命178S.92622.5折1門費萬元f年485. 8316大修損萬元/年254.9165, 8管理撩萬je/年18* 211. R年操作費萬元f邙2547.8SJ16. 1表2 1兩種凈化方法消耗指標的比較3城市煤氣凈化采用煤加壓氣化技術生產(chǎn)的城市粗煤氣中含有一定數(shù)量的輕烴 物質(zhì)、二氧化碳、硫化物、硫的氧化物、有機硫、含氮化合物 （如氨、 二氧化氮）等，這些有害雜質(zhì)必須在并入城市煤氣管網(wǎng)前脫除。煤氣 凈化的深度取決于采用的凈化

30、技術，不同的凈化技術達到的凈化效果 差別很大，目前國際上普遍采用的是低溫甲醇洗滌技術。 哈爾濱氣化 廠從德國黑水泵加壓氣化廠引進 SCS氐溫甲醇洗滌工藝，由于原料路 線和生產(chǎn)能力的調(diào)整，原有操作參數(shù)的范圍發(fā)生了較大變化。 為了盡 可能保證煤氣的凈化效果，進行了大量實驗研究，尋找到了較適宜的 操作參數(shù)變化范圍，為生產(chǎn)高質(zhì)量的城市煤氣奠定了基礎。3.1影響凈煤氣總硫含量的因素低溫甲醇洗工藝是一種物理吸收過程，它依據(jù)的基本原理是各種 組分在甲醇中的溶解度不同，并且酸性氣體與其他組分的溶解度差別 很大。采用的工藝過程如下：粗煤氣首先用低溫甲醇清洗，煤氣中的酸性氣體被甲醇吸收下來，然后將吸收了酸性氣體的

31、甲醇在低壓、高 溫條件下再生，將吸收的酸，干凈的甲醇再次循環(huán)回甲醇洗滌系統(tǒng)重 復利用。因此，硫化物的脫除過程與下列因素相關：溫度、壓力、甲 醇循環(huán)量、甲醇的純度、甲醇再生過程的質(zhì)量、循環(huán)量的匹配、原料 中硫化物濃度的變化、煤氣中的氨含量等.3.1.1 溫度在低溫甲醇洗工藝中 , 影響硫化物脫除效果的最重要因素是溫 度。因為煤氣脫硫的效果取決于酸性氣體在甲醇中的溶解度和達到氣 液平衡時酸性氣體在氣相中的分壓 , 此兩因素都是溫度的函數(shù)。氣體 在液體中的溶解度隨溫度的降低而增大 , 因此，采用較低的洗滌溫度 對氣體凈化過程有利 .3.1 。2 壓力從傳質(zhì)推動力的角度分析 , 吸收過程的壓力越高，越

32、有利于吸收 過程的進行，氣相中硫化物的分壓越大，吸收的推動力越大 , 因而吸 收速率越快。同時 , 提高壓力還可以增加液體對氣體的吸收能力。當 硫化物的分壓一定時， 增加總壓勢必會降低， 也就提高了氣體的凈化 度。3.1 。3 甲醇的循環(huán)量和氣液比 硫化物在甲醇中的溶解度主要是溫度和壓力的函數(shù) , 溫度、壓力 確定后，硫化物的溶解度基本恒定。從傳質(zhì)動力學角度分析，溶液的 循環(huán)量越大 ,在板式塔的正常操作范圍內(nèi)， 氣液比越小 ,氣液兩相在塔 內(nèi)接觸越充分 , 傳質(zhì)效果越好；溶液的循環(huán)量過小，氣液比過大，氣 液接觸不良，傳質(zhì)效果降低 , 最終導致硫化物的凈化度降低。3.1 。4 甲醇的質(zhì)量進入低溫

33、甲醇洗滌塔的甲醇純度 , 包括甲醇的含水量、甲醇中硫 化物和二氧化碳的濃度等 ,對硫化物的吸收效果都有重要影響 . 如甲 醇中含水 5%時，二氧化碳在甲醇中的溶解度降低 15，硫化氫的溶 解度也大幅度下降；另一方面，甲醇中除含有水和硫化物、二氧化碳 外，還含有輕油組分。 導致這種現(xiàn)象的主要原因是進入低溫甲醇洗滌 工段的粗煤氣溫度不合格。 粗煤氣溫度偏高， 煤氣中攜帶的揮發(fā)分增 多, 將導致甲醇洗滌系統(tǒng)中水和輕油組分偏高。3。 1。5 粗煤氣中的氨含量 入口粗煤氣中的氨含量對低溫甲醇洗滌的工況與效果產(chǎn)生重要 影響. 如果氣體中氨含量增多，氨與水及二氧化碳反應生成溶解度較 小的碳酸氫銨結晶，結晶的

34、存在最終導致系統(tǒng)某部位堵塞 ; 或在洗滌 塔中被甲醇吸收后， 在甲醇再生時生成硫化銨， 硫化銨溶解于甲醇中， 并隨甲醇返回到洗滌塔內(nèi) , 在塔頂分解成氨和硫化氫， 揮發(fā)到煤氣中， 造成凈化氣總硫含量不合格 .3.1 。6 粗煤氣中有機硫偏高 在原料煤的揮發(fā)分中含有多種有機硫，如硫醇、硫醚、噻吩、二 硫化碳、硫氧化碳等在煤的氣化過程中隨揮發(fā)份進入粗煤氣中 , 此外 還含有無機硫硫化氫。在低溫甲醇中 , 硫化氫、二硫化碳的溶解 度非常大；硫醇、硫醚、硫氧化碳等雖然在甲醇中的溶解度很小，但 由于原料氣中含量小，以及在 co變換工段中大部分有機硫被轉(zhuǎn)換成 溶解度較大的硫化氫 . 因此凈煤氣中有機硫都能

35、達到工藝控制指標。 但是，哈爾濱氣化廠采用的是城市煤氣與甲醇聯(lián)合生產(chǎn)的策略 , 正常 生產(chǎn)過程經(jīng)常受甲醇產(chǎn)量的限制，co變換率頻繁調(diào)整，當co變換率 高而煤氣中co含量低時，為了滿足城市煤氣中co含量的要求，通過 變換爐副線調(diào)整煤氣中的 co含量，從而使一部分原料氣未經(jīng)變換就 進入低溫甲醇洗系統(tǒng)，部分有機硫未被轉(zhuǎn)化成為溶解度大的硫化氫 , 從而直接導致凈煤氣中有機硫超標。3.2 操作參數(shù)優(yōu)化針對上述分析， 哈爾濱氣化廠針對低溫甲醇洗工藝及其操作條件 進行了比較系統(tǒng)的實驗研究， 最終找出了各種工藝參數(shù)及指標的控制 策略.3。2.1 溫度的控制 溫度是影響甲醇洗效果的最重要因素之一， 為了盡可能滿

36、足低溫 要求,哈爾濱氣化廠采用兩種方式提供冷量：一是采用氨吸收制冷工 段的冷量；二是溶解了 co的甲醇通過低壓條件下降壓閃蒸提供冷量。 經(jīng)過長期研究發(fā)現(xiàn)，通過兩種方式配合使用，可以保證-55 C的甲醇洗滌條件。由于co溶解于甲醇中要釋放一定量的溶解熱，導致甲醇 溫度升高 , 因此為了保證甲醇的低溫吸收條件和較高的吸收能力，設 置了甲醇中間冷卻裝置， 保證循環(huán)甲醇的溫度維持在較低水平。 當氨 制冷系統(tǒng)出現(xiàn)波動 ,制冷量降低時，通過調(diào)整甲醇循環(huán)在兩個再生部 分的流量匹配，在設備允許的范圍內(nèi)調(diào)整 co閃蒸系統(tǒng)的循環(huán)量，緩 解制冷裝置冷量的不足。 為了滿足閃蒸塔塔頂負壓要求， 必須同時增 大氣體噴射器

37、驅(qū)動氣體流量 , 降低熱再生的負荷 .3.2.2 壓力的選擇 盡管低溫甲醇洗滌的壓力是由氣化爐的操作壓力決定的， 但是控 制系統(tǒng)壓差的增大對吸收過程有利。 從上述分析可見， 低溫甲醇洗滌 應盡可能控制在較高壓力下進行。 哈爾濱氣化廠采用種種措施， 盡量 減少各種環(huán)節(jié)的壓力損失， 最終使低溫甲醇洗滌工段的操作壓力控制 在2。1 2。5 MPa范圍內(nèi)。3.2。 3 合理調(diào)整甲醇循環(huán)量和氣液比 在一定的工藝操作條件下， 溶液對氣體的吸收能力受氣液平衡的 限制，而在實際操作情況下吸收操作達不到氣液平衡狀態(tài) , 因此過大 的吸收負荷將降低氣體的凈化度， 加上循環(huán)度的增大導致過大的循環(huán) 動力消耗 , 也增

38、大甲醇中間冷卻器和氨冷器的熱負荷 , 因此, 在保證氣 體凈化度的前提下 ,應當盡量精確控制甲醇的循環(huán)量。經(jīng)過一系列工 業(yè)實驗研究，在低溫甲醇洗工藝中，當原料氣量為 40 00076 000 m3/h 時，甲醇的循環(huán)量控制 150-250 t/h 是比較適宜的。3。2.4 嚴格保證甲醇質(zhì)量在低溫甲醇洗系統(tǒng)中，甲醇的再生采用低溫甲醇分段解吸和甲醇 加熱氣提相結合的方法，先二氧化碳閃蒸，再硫化氫閃蒸。在濃縮部 分，則根據(jù)具體情況采用加熱氣提方法再生.甲醇中已經(jīng)溶解了二氧 化碳、硫化氫、有機硫等組分，如果甲醇再生質(zhì)量不合格，再生效果 難以保證，這樣的甲醇進入低溫甲醇洗滌工段， 將直接導致吸收劑的 吸

39、收效率降低。尤其嚴重的是，當甲醇中硫化物較高時，甲醇中的硫 化物將揮發(fā)到凈化氣中，直接導致凈化氣體不合格，硫化物超標.因此，優(yōu)化操作甲醇的再生過程，加強CO解吸過程的條件控制，合理匹 配甲醇量的分布，確保熱平衡，采取多種措施，保證入塔甲醇中硫化 物和水、輕油等組分的含量達到最低值.3.2。5嚴格控制粗煤氣的雜質(zhì)含量控制粗煤氣中的雜質(zhì)含量，尤其是氨和有機硫含量意義重大。因 此，從工藝操作上采取措施保證強力洗滌系統(tǒng)的效率，最大限度地降低水洗后氣體中的氨含量，消除由此造成的隱患。結合城市煤氣與合 成甲醇聯(lián)產(chǎn)的實際情況，如果需要用變換前的原料氣調(diào)整煤氣中的 CO含量時,可以考慮調(diào)整工藝條件降低變換的效

40、率，使 CO變換率降 低，以滿足煤氣CO濃度的要求。項冃_ 工藝參數(shù)甲靜祈環(huán)呈h 1)210進吸收堵中尊溫度皿- 50厘氣洗滌塔柄甲醇流凰 厲ir 1)50產(chǎn)品口婦氣休。純度聯(lián)98 5m /( * io- 6 >18進H沙吸收段屮醇術壞呈/< t- h- J)135屋氣成分。SO(h2 + cos);<xi(r")is進 口叫再主塔柿甲腫流量“!h 1)ioa汴化氣成分昨<X>2/(x10-6)5h2s+ <:<iso表3-2 低溫甲醇洗工序主要工藝參數(shù)3.3 低溫甲醇洗系統(tǒng)腐蝕問題和解決低溫甲醇洗系統(tǒng)中的腐蝕問題越來越引起人們的關注。系統(tǒng)中

41、最易腐蝕的部位往往是有氣相通過的換熱器處 ，腐蝕的出現(xiàn)主要是由于 生成羰基鐵，特別是 Fe(CO 5和含硫的羰基鐵，后者是生成Fe(CO)s 過程中的中間產(chǎn)物。H2S的存在會明顯地促進 CO與Fe的反應。羰基 鐵的生成對生產(chǎn)十分不利。一方面造成了設備的腐蝕，縮短了設備的 使用年限和存在泄漏的危險性； 另一方面， 羰基產(chǎn)物在甲醇熱再生時 出現(xiàn)分解，分解出包括單質(zhì)硫、硫化鐵等的固態(tài)沉淀 , 這些沉淀將引 起設備及管線的堵塞。 這些腐蝕現(xiàn)象通常是在鐵或普通鋼的設備中出 現(xiàn)。哈爾濱氣化廠低溫甲醇洗系統(tǒng)運行三年多來已多次發(fā)生 K07 塔 （甲醇水塔）、K09塔（熱再生塔）的換熱器因腐蝕而泄漏和堵塞。腐蝕

42、 的出現(xiàn)是客觀而又連續(xù)的，我們能否找到一種抑制腐蝕發(fā)生的方法 呢？德國黑水泵廠是原東德時期建的一個大型煤加壓氣化廠， 煤氣凈 化采用的是低溫甲醇洗工藝，該工藝采取了防腐措施，方法是在 D20 塔（甲醇水塔）中部加入 NaOH溶液，經(jīng)過多年的運行發(fā)現(xiàn)換熱器得 到了很好的保護 .山西化肥廠的煤氣凈化同樣采用低溫甲醇洗工藝 ,該工藝也采取 了防腐措施，方法是在 K-508 （甲醇水塔）塔的再沸器的甲醇水混合 進料管中噴入NaOH容液，經(jīng)過多年的運行發(fā)現(xiàn)換熱器同樣得到了很 好的保護 .由此可以得出如下結論：低溫甲醇洗系統(tǒng)中加入 NaOH容液可以 起到防腐作用 .哈爾濱氣化廠低溫甲醇洗系統(tǒng)中換熱器被腐蝕

43、的根源 就在于換熱器的列管由碳鋼制成的， 同時設計上沒有采取恰當?shù)姆栏?措施。加入HaO船液可以防腐，加入多少比較合適呢？德國林德公司經(jīng) 研究得出 以下 結論： 在 有機溶劑中 堿性物質(zhì)的 濃度維持在 0.005mol/L- 0.2mol/L 即可起到很好的防腐蝕作用。山西化肥廠低 溫甲醇洗系統(tǒng)設計能力為每小時洗滌 156 778m3煤氣，NaOH的耗量僅 為7kg/h，可見用量極低.低溫甲醇洗系統(tǒng)不僅存在著換熱器的腐蝕， 同樣存在著塔板的腐蝕， 只是程度較弱一些。 德國菲巴煉油廠的凈化 過程采用的也是低溫甲醇洗工藝，在該裝置中 , 二氧化碳吸收塔以前 是碳鋼塔板，不銹鋼浮閥，由于腐蝕的原因碳

44、鋼塔板浮閥內(nèi)孔擴大， 而使閥片漏掉， 為了防止問題的再度出現(xiàn)， 在大修時將碳鋼塔板更換 為不銹鋼塔板 .綜上所述， 低溫甲醇洗系統(tǒng)中確實存在著腐蝕現(xiàn)象， 以甲醇水塔 和熱再生塔的換熱器為最甚，有效的措施有兩種 , 第一種是更換材質(zhì) 將碳鋼換成不銹鋼； 第二種是加入堿性溶液。 材質(zhì)的更換將使投資大 量增加 , 不太經(jīng)濟，加入堿性溶液則是比較理想的辦法 .3。 4 結 語 經(jīng)過長期的系統(tǒng)化試驗研究，優(yōu)化了所有涉及到的重要工藝參 數(shù)，尤其是對以上因素采取了嚴格控制與管理措施， 使經(jīng)過低溫甲醇 洗滌工段等凈化工序后的凈煤氣總硫含量控制到了質(zhì)量分數(shù)低于 1 mg/kg的范圍內(nèi)，在凈化精度上取得了明顯的效

45、果，總硫脫除率達到 了 99。 8 , 與設計值相比，優(yōu)化操作前后對硫化物的控制效果有了 明顯提高 .4 低溫甲醇洗工藝的技術特點低溫甲醇洗 (Rectisol )采用冷甲醇作為溶劑脫除酸性氣體的物 理吸收方法， 是由德國林德公司和魯奇公司開發(fā)的一種有效的氣體凈 化工藝。該工藝技術成熟，應用廣泛 .低溫甲醇洗工藝氣體凈化度高 ,選擇性好 ,凈化氣中總硫可降至 小于 0.15mg/m3、C2O 可被脫至 3.9mg/m3 - 3.0%。甲醇溶劑對 C2O 和 H2S、COS勺吸收具有很高的選擇性，同等條件下 COS和"S在甲醇 中的溶解度分別約為 C2O 的 3 4 倍和 5-6 倍。

46、這就使氣體的 脫硫和脫碳可在同一個塔內(nèi)分段、 選擇性地進行。 用少量的脫碳富液 脫硫,不僅簡化了流程，而且容易得到高濃度的 HS餾分,并可用常規(guī) 克勞斯法回收硫磺 .低溫甲醇洗對有機硫吸收效果好 ,不需設置有機 硫水解裝置。甲醇液在脫除 C2O 、 H2S 和 COS 的同時可除去其它眾 多雜質(zhì), 這些組分不會被帶入下游產(chǎn)生腐蝕、發(fā)泡和堵塞。低溫甲醇 洗工藝在低溫下操作， 溶液再生能耗少， 酸性氣體的溶解度在低溫下 大幅度增加，溶劑負荷提高，從而節(jié)省溶劑循環(huán)量和再生能量的消耗， 換熱器和設備的體積可以減小 ;而且在低溫操作時 ,溶劑損失量小 ,投 資和生產(chǎn)費用均會下降。此外 , 該工藝氣體損失

47、量小， C2O 純度高、 產(chǎn)量大。一般認為，低溫甲醇洗由于低溫操作需要制冷設施和大量的低溫 鋼材，投資大。其實，與其他物理吸收方法相比，低溫甲醇洗的投資 處于中等水平，但其能耗最低。因此 , 低溫甲醇洗是一種技術先進、 經(jīng)濟合理的氣體凈化工藝 .5 低溫甲醇洗工藝的發(fā)展和改進5。1 林德低溫甲醇洗和魯奇低溫甲醇洗林德和魯奇低溫甲醇洗的技術基礎都是采用冷甲醇作為溶劑脫 除酸性氣體。 但兩個專利商在工藝流程設計、 設備設計和工程實施上 各有特點。林德低溫甲醇洗配置在德士古氣化流程耐硫 CO變換的下游，選 擇性的一步法脫硫脫碳， 采用林德的專利設備 -繞管式換熱器。 它 具有流程短、布置緊湊的特點。

48、魯奇低溫甲醇洗配置在謝爾氣化或魯奇煤氣化的下游 ,流程的安 排為氣化脫硫 -變換-脫碳。與林德低溫甲醇洗相比 , 魯奇低 溫甲醇洗在變換前脫硫 , 脫硫氣量少、設備??；變換處于脫硫和脫碳 之間 , 原料氣熱而復冷 , 換熱次數(shù)多 , 能量損失大， 設備數(shù)量多 , 流程較 長，投資較高。5。 2 低溫甲醇洗裝置建設目前全世界共有低溫甲醇洗裝置 80 余套. 從 1960 年到 1993 年，林德公司共建設低溫甲醇裝置 26套，總處理氣量50.8 X 106斥 /d，其操作壓力為2。4-8。0Mpa(A)。這些裝置被用于煤氣化、油 氣化、瀝青氣化的變換氣、富氫氣的脫硫、脫碳中，其中最大的裝置 是

49、1984 年在日本宇部氨廠建成的處理氣量為 160710m3 /h 的低溫甲 醇洗裝置。魯奇公司到 1994 年為止已設計和建設了 54 套低溫甲醇 洗裝置，總生產(chǎn)能力為 188 X106m3 /d 。這些裝置被用于生產(chǎn)合成 氨、合成甲醇、城市煤氣、工業(yè)制氫等的氣體凈化工藝過程中，其中 最大的裝置是 1977 年在南非 SASOL 公司建成的以煤氣化制合成氣 的生產(chǎn)裝置 ,處理氣量為 412500m3/h.5.3 技術發(fā)展和改進目前低溫甲醇洗的專利技術已達 60 多項。低溫甲醇洗被廣泛應 用于合成氨、合成甲醇和其它羰基合成、制氫、城市煤氣和天然氣脫 硫等的氣體凈化裝置中 . 隨著研究工作的進展

50、和生產(chǎn)操作中暴露的問 題，低溫甲醇洗工藝不斷改進和完善。5。 3.1 流程不斷優(yōu)化，能量利用更加合理與 70 年代引進的甲醇洗裝置相比，新的低溫甲醇洗在能量利用 和換熱流程的安排上根據(jù)各工程的情況各具特色。例如 , 林德公司對 原料氣的冷卻有一步法和兩步法之分；采用部分"S餾分循環(huán)以提高 H2S 餾分濃度；甲醇水分離塔的塔頂氣不再經(jīng)冷卻而直接注入甲醇熱 再生塔中部作為汽提熱源等等。 魯奇公司根據(jù)不同部位溫差要求采用 多種等級的制冷劑； 優(yōu)化半貧液五級閃蒸的排布次序； 采用大量廉價 氮氣氣提富甲醇以減少熱再生的蒸汽耗量等等， 所有這些措施有效地 降低設備投資和裝置能耗。5.3.2 提高

51、操作靈活性 , 降低裝置投資通過對流程的優(yōu)化和合理設計， 新裝置的開工率和操作靈活性大 大提高。首先是通過對裝置各部分生產(chǎn)能力的平衡和生產(chǎn)中暴露問題 的研究，消除了瓶頸或采取相應措施包括加大設備、增設備用等等， 提高了裝置的運轉(zhuǎn)率 . 其次，通過采用新技術，單臺設備的操作彈性 有了很大的提高，使整個裝置的負荷范圍加大，適應H2S 和 C2O 氣量波動的能力增強。通過對流程的模擬優(yōu)化 ,尋找裝置投資和操作費用的最佳點 . 在 滿足工藝要求的前提下， 裝置投資得以降低。 一方面，努力簡化流程。 例如林德新設計的低溫甲醇洗裝置甲醇水分離部分的流程都已大大 簡化, 至少可省去 3 臺設備. 魯奇公司將

52、相關設備組合為一體，依靠 液位和重力輸送液體 ,以減少機泵和節(jié)約管道 . 另一方面, 通過合理設 計和選材，減少設備、材料費用。例如林德公司原設計的貧甲醇換熱 器 E9 采用整體不銹鋼的繞管式換熱器，面積約 2000m2 ，繞管長 , 易堵塞。在林德新設計中，這一換熱器被分為兩部分，0 C以上采用 普通的TEMA不銹鋼換熱器，耐腐蝕，易于清洗；0 C以下因腐蝕小， 采用碳鋼材質(zhì)的繞管換熱器即可滿足溫差要求。 這樣可使投資費用大 大下降.5.3.3 針對生產(chǎn)中存在問題，采取相應改進措施 林德公司和魯奇公司及時跟蹤各裝置的生產(chǎn)操作情況， 對裝置暴 露的問題采取相應的措施加以解決， 并將這些信息反饋

53、到新裝置的設 計中。這些措施包括增大原料氣分離器的容積、 降低原料氣進入系統(tǒng)的 溫度；設置預洗段以除去原料氣中的 N3H HCN等雜質(zhì)；定期排放含 MH、HCN高的富甲醇；在貧甲醇管線上增設過濾器；甲醇再生塔增 設水提濃段以增強系統(tǒng)除水能力；在半貧液中注入原料氣以抑制 FeS、 NiS 的生成；通過提壓等措施使 FeS 和 NiS 在特定部位生成5.3.4 設備方面的改進林德公司在設備方面的主要改進包括 : 采用浮閥或篩板塔代 替原齒形泡罩和扁平泡罩。 改進繞管式換熱器結構以增強其防堵性 能和便于檢查、維修和清洗等 . 魯奇公司最突出的改進是改用新型設 計的塔板包括采用 Thormann、 T

54、unnel 和 Kettel 型塔板，新型塔盤 使塔的操作彈性大大提高。此外，低溫甲醇洗工藝還在減少環(huán)境污染、裝置大型化、生產(chǎn)安 全、自動化控制等方面取得了顯著的進步。 其應用范圍也在不斷擴大 . 5。 5 國內(nèi)對低溫甲醇洗工藝的消化和技術開發(fā)5.5.1 低溫甲醇洗裝置的建設自從 70 年代引進低溫甲醇洗裝置以來，我國目前共有低溫甲醇 洗裝置 12 套，其中 9 套已投入生產(chǎn)， 2 套試生產(chǎn)， 1 套正在建設 之中 . 另有 3 套裝置正在技術談判之中， 屆時我國的低溫甲醇洗裝置 將達到15套，總處理氣量達710 X 10 kmol/h左右。這些裝置除上 海焦化廠是用于羰基合成外，其余均用于生

55、產(chǎn)合成氨。5。 5。 2 國產(chǎn)化進程低溫甲醇洗工藝的國產(chǎn)化包括技術國產(chǎn)化、 設計國產(chǎn)化和設備國 產(chǎn)化。我國對低溫甲醇洗的研究工作起步于 70 年代末，經(jīng)過近 20 年 的努力，已取得了一定的成果。 在基礎理論的研究方面， 蘭州設計院、 浙江大學、 大連理工大學都作了大量工作， 取得了一定的成績 .70 年 代末，蘭州設計院研究了該系統(tǒng)氣液平衡計算的數(shù)學模型并計算出了 36 個二元對的交互作用系數(shù)。浙江大學和上海化工研究院深入地研 究了各類氣體在低溫甲醇中的溶解度以及富C2O 、H2S 甲醇的物化性質(zhì) , 并測定了部分二元對的相平衡常數(shù)， 為進行工藝計算奠定了基礎；特別是大連理工大學經(jīng)過多年不懈

56、努 力，取得了顯著的進展，目前已獲得了低溫甲醇洗方面的兩個專利， 并完成了 SAPROS中的低溫甲醇洗系統(tǒng)計算軟件.該軟件在山西化肥 廠、寧夏化工廠和烏石化化肥廠低溫甲醇洗裝置的標定、瓶頸分析、 增產(chǎn)改造方案確定中發(fā)揮了很大的作用。 目前，低溫甲醇洗技術還需 引進工藝包。 為了擺脫依賴國外工藝包的局面， 設計出具有中國特點 的低溫甲醇洗流程，總公司科技開發(fā)公司已立題由蘭州設計院和大連 理工大學合作，在大連理工大學兩個專利的基礎上，完成“低溫甲醇 洗專利技術工藝包的開發(fā)” . 同時，以鎮(zhèn)海、烏石化、寧夏三個渣油 廠增產(chǎn)改造為目的的“低溫甲醇洗增產(chǎn) 10工藝包的開發(fā) "正在實施 之中 .低溫甲醇洗設計國產(chǎn)化工作也取得了一定的成績。早在 1982 年 化工部就組織編寫了低溫甲醇洗、液氮洗設計學習總結 ，近年來， 蘭州設計院在消化和參與林德、 魯奇兩個不同低溫甲醇洗流程的工程 設計中，積累了一定的設計經(jīng)驗。 特別是通過烏石化低溫甲醇洗裝置 的生產(chǎn)技術