甲醇原料氣的凈化操作工藝流程及主要設(shè)備課件

1、教學(xué)項目 甲醇原料氣的凈化操作工藝流程及主要設(shè)備12任務(wù)脫硫（低溫甲醇洗） 崗位的操作規(guī)程任務(wù)2 變換崗位的操作規(guī)程返回任務(wù)脫硫（低溫甲醇洗） 崗位的操作規(guī)程一、脫硫（低溫甲醇洗）崗位的任務(wù)低溫甲醇洗崗位的任務(wù)是將變換氣中的、等對甲醇合成有害的氣體脫除掉，使出凈化工段的凈化氣中總硫含量.，的體積分?jǐn)?shù)達到.，以滿足甲醇合成的要求；同時對裝置內(nèi)濃縮塔解吸的酸氣進行濃縮，使的體積分?jǐn)?shù)，送硫回收工段處理。二、脫硫（低溫甲醇洗）的工藝原理低溫甲醇洗是一種基于物理吸收的氣體凈化方法，以工業(yè)甲醇為吸收劑。由于隨著溫度降低，、及其他酸性氣體在甲醇中的溶解度增長很快，且分壓越高，增長越快，而氫氣、氮氣變化不大。

2、因此，此法在較低溫度下操作，更宜于酸性氣體的吸收。下一頁返回任務(wù)脫硫（低溫甲醇洗） 崗位的操作規(guī)程.在甲醇中的溶解度低溫下在甲醇中的摩爾分率可按下式計算：.在甲醇中的溶解度在甲醇中的溶解度比更大，可表示為；.在甲醇中溶解度上一頁下一頁返回任務(wù)脫硫（低溫甲醇洗） 崗位的操作規(guī)程在甲醇中的溶解度遵從亨利定律，隨著壓力的增加而增加。在甲醇中的溶解度與、的溶解度相比較小，吸收氣體中所需要的甲醇量足夠完全地除去凈化氣體中的有機硫，如果只除去氣體中的硫化物，那么應(yīng)該考慮氣體中的溶解度，因為是溶解度最低的硫化物組分。.氫氣、氮氣和甲烷在甲醇中的溶解度及其他理化數(shù)據(jù)氫氣、氮氣和甲烷等氣體在甲醇中的溶解度是不大

3、的，但由于變換氣中含量很高，因此，在高壓低溫條件下脫除酸性氣體時，造成的損失仍是可觀的。.甲醇洗工段冷量的來源及回收甲醇洗工段脫除酸性氣體、及是在低溫下進行的。為了滿足凈化工藝要求，工段須從外界得到冷量以維持正常的操作。上一頁下一頁返回任務(wù)脫硫（低溫甲醇洗） 崗位的操作規(guī)程正常運行時，本工段的冷損包括： 換熱器的換熱損失； 保冷損失； 酸性氣體吸收時由于溶解熱所造成的冷量損失。.汽提原理汽提是物理過程，它用于破壞原氣液平衡而建立一新的氣液平衡狀態(tài)，達到分離物質(zhì)的目的。例如，是液體，是氣體，溶解于中，達到氣液平衡狀態(tài)。氣相中主要以為主，當(dāng)加以汽提介質(zhì)時，氣相中的分壓降低，破壞了氣液平衡狀態(tài)。通過

4、調(diào)節(jié)汽提介質(zhì)的量來控制汽提程度，將與兩種物質(zhì)分離。上一頁下一頁返回任務(wù)脫硫（低溫甲醇洗） 崗位的操作規(guī)程.精餾原理精餾是利用物質(zhì)揮發(fā)度不同（沸點不同） 而將兩種或兩種以上的物質(zhì)分離開的過程。精餾過程在塔內(nèi)完成，混合組分從塔中間某一塊塔板（進料板） 連續(xù)進入塔內(nèi)，在進料板以上，上升蒸氣中所含的重組分向液相傳遞，而回流液中的輕組分向氣相傳遞，這樣經(jīng)過足夠的塔板，在塔的上半部完成了上升蒸氣的精制，即除去其中的重組分，因而稱為精餾段。在進料板以下，下降液體（包括回流液和加料中液體）中的輕組分向氣相傳遞，上升蒸氣中的重組分向液相傳遞，這樣經(jīng)過足夠的塔板，在塔的下部完成了下降液體中重組分的提濃，即提出了輕

5、組分，因而稱為提餾段。三、脫硫（低溫甲醇洗）的工藝流程簡述上一頁下一頁返回任務(wù)脫硫（低溫甲醇洗） 崗位的操作規(guī)程原料氣凈化部分為低溫甲醇洗工段采用的四塔流程，可分為兩大區(qū)，即冷區(qū)和熱區(qū)。冷區(qū)由甲醇洗滌塔，中壓閃蒸罐、，硫化氫濃縮塔，氮氣汽提塔組成；熱區(qū)由甲醇熱再生塔和甲醇水分離塔組成。.原料氣的預(yù)冷原料氣首先進入洗氨塔，在洗氨塔中，變換氣經(jīng)高壓鍋爐給水洗滌，其中氣體中所含的氨溶于水中，這部分含氨廢水排出界區(qū)進入廢水處理工序。高壓鍋爐給水在進入洗氨塔前，先經(jīng)換熱器用循環(huán)水冷卻，將其溫度由降至。上一頁下一頁返回任務(wù)脫硫（低溫甲醇洗） 崗位的操作規(guī)程然后原料氣進入進料氣冷卻器被合成氣、尾氣冷卻到.，

6、在水分離罐中將冷凝下來的水、甲醇混合物分離，分離后的氣體進入甲醇洗滌塔，醇水混合物進入換熱器。.氣體的脫除甲醇洗滌塔分為上塔和下塔，上塔共分為三段。來自貧甲醇泵的貧甲醇液經(jīng)水冷器、甲醇換熱器、（與來自塔底去再生的甲醇換熱）、丙烯冷卻器分別冷卻到、.、.、后，與來自上塔底部經(jīng)甲醇泵抽出的富甲醇液經(jīng)換熱器換熱.上一頁下一頁返回任務(wù)脫硫（低溫甲醇洗） 崗位的操作規(guī)程溫度降至.送入上塔上段吸收，使出塔頂?shù)膬艋瘹庵?體積分?jǐn)?shù)在.左右，總硫含量在.以下。為了降低冷量消耗，在系統(tǒng)初開車半負(fù)荷運行時，由于負(fù)荷較低，由上塔中段底部抽出的甲醇液在左右足以完全吸收原料氣中的，沒必要再進一步降低溫度，部分甲醇溶液可通

7、過直接進入下塔。另外，若系統(tǒng)負(fù)荷較低，出塔凈化氣含量低時，也可通過該管線調(diào)整出塔凈化氣含量，此時僅一半甲醇液進入和冷卻，其余一半直接返回下塔。上一頁下一頁返回任務(wù)脫硫（低溫甲醇洗） 崗位的操作規(guī)程.富液的膨脹閃蒸從上塔底盤上引出的不含硫富含的甲醇液（.），經(jīng)甲醇冷卻器和丙烯冷卻器換熱，溫度分別降至和后，通過減壓閥從.（）減到.（）進入循環(huán)氣閃蒸槽，使得溶解的大部分閃蒸解吸出來。.氣體的解吸及的濃縮來自循環(huán)氣閃蒸槽底部的不含硫的富甲醇液，溫度為.，壓力為.，含為. （摩爾分?jǐn)?shù)），直接進入到濃縮塔塔頂再次降壓至.進行閃蒸解吸。上一頁下一頁返回任務(wù)脫硫（低溫甲醇洗） 崗位的操作規(guī)程閃蒸液作為塔中段含

8、硫甲醇液中閃蒸出的上升氣中及的洗滌液，以保證塔頂尾氣中（）的含量低于。從塔升氣管塔板上經(jīng)泵抽出的一股甲醇液，由于在上塔內(nèi)這股液體不斷減壓并解吸出，溫度降為.，在返回塔底解吸前，其冷量在、中進行回收。從這塊塔板上引出的液體的溫度是全甲醇洗工序中最低的。.甲醇的再生從塔底進入塔的甲醇液在此塔內(nèi)完成甲醇再生，再生的甲醇作為貧甲醇循環(huán)利用。上一頁下一頁返回任務(wù)脫硫（低溫甲醇洗） 崗位的操作規(guī)程富含 、的甲醇液被來自塔底再沸器加熱及甲醇水分離塔頂?shù)募状颊魵馄幔?、,、全部解吸。再沸器用低壓蒸汽加熱，向提供熱量。在系統(tǒng)初開車時，由于負(fù)荷較低，分離器中分離出的氣體再次返回下塔中部進行提濃。再生后的貧甲醇

9、以.、.離開塔左室，經(jīng)貧甲醇冷卻器冷卻后進入甲醇收集槽。定期補充的甲醇也加入到此槽中，經(jīng)貧甲醇泵從抽出的貧甲醇壓力升到.（），在水冷卻器中被冷卻后分成兩股.上一頁下一頁返回任務(wù)脫硫（低溫甲醇洗） 崗位的操作規(guī)程大部分經(jīng)、分別冷卻到.、.、和.進入塔頂作為洗滌劑，另一部分作為噴射甲醇送入原料氣冷卻器前的原料氣總管中。.甲醇水的分離從分離罐來的甲醇水混合物，經(jīng)加熱到. 后，進入塔進行甲醇水蒸餾分離。醇水分離塔塔底再沸器的加熱介質(zhì)為低壓蒸汽。塔頂?shù)募状颊魵庵苯铀腿胨胁孔鳛闊嵩偕钠釟?。上一頁下一頁返回任?wù)脫硫（低溫甲醇洗） 崗位的操作規(guī)程.堿液定量給料系統(tǒng)由于進入低溫甲醇洗系統(tǒng)的變換氣中含有一

10、定量的 （約），該部分在原料氣預(yù)冷時溶于水分離罐分離出的醇水混合物中，該混合物進入醇水分離塔分離甲醇，將由醇水分離塔塔頂進入甲醇循環(huán)系統(tǒng)，高濃度的將導(dǎo)致甲醇循環(huán)系統(tǒng)的腐蝕，通過加入使生成鹽由醇水分離塔塔底廢水中排出。.其他為了降低甲醇消耗，本工段還設(shè)有甲醇收集槽，將收集在集管內(nèi)的所有排放甲醇或泄漏甲醇匯入。由甲醇泵將內(nèi)廢甲醇循環(huán)回醇水分離塔進行提濃，在系統(tǒng)停車時送往甲醇貯罐。上一頁返回任務(wù)變換崗位的操作規(guī)程一、變換崗位的任務(wù)和意義把氣化工序送來的經(jīng)洗滌塔洗滌冷卻后合格的粗煤氣送入變換工段，經(jīng)部分耐硫變換，與未參加變換的粗煤氣混合得到有效氣（）（）.的變換氣，同時回收部分變換反應(yīng)熱、副產(chǎn)低壓蒸汽

11、、預(yù)熱鍋爐給水及脫鹽水等物料。二、變換崗位的工藝流程概述來自氣化工序的粗煤氣（左右，汽氣比約.） 經(jīng)氣液分離器分離掉氣體中夾帶的水分后，約的粗煤氣進入粗煤氣預(yù)熱器，被從變換爐出來的經(jīng)蒸汽過熱器預(yù)冷后的變換氣預(yù)熱至，進入變換爐進行耐硫變換。下一頁返回任務(wù)變換崗位的操作規(guī)程變換爐溫度控制在，出變換爐的變換氣（溫度）經(jīng)蒸汽過熱器將.蒸汽由過熱至，變換氣溫度降至，再經(jīng)粗煤氣預(yù)熱器預(yù)熱粗煤氣回收熱量后，溫度降至，與未參加變換的粗煤氣混合后進入低壓蒸汽發(fā)生器，副產(chǎn).低壓蒸汽，變換氣溫度降為；經(jīng)氣液分離器分離出冷凝液后，進入低壓蒸汽發(fā)生器，副產(chǎn).低壓蒸汽，變換氣溫度降為；經(jīng)氣液分離器分離掉工藝?yán)淠汉?，進入低壓蒸汽發(fā)生器，副產(chǎn).低壓蒸汽，溫度進一步降低至；經(jīng)氣液分離器分離掉工藝?yán)淠海M入蒸汽凝液預(yù)熱器，將從工段來的透平凝液預(yù)熱至，變換氣溫度降至.；再經(jīng)氣液分離器（）分離掉工藝?yán)淠?，進入脫鹽水預(yù)熱器預(yù)熱來自脫鹽水預(yù)熱器的脫鹽水，溫度降至，最后在水冷器用循環(huán)冷卻水冷卻至左右，在氣液分離器頂部用冷密封水洗去，分離掉工藝?yán)淠汉笞儞Q氣送入低溫甲醇洗工段。上一頁下一