（中職）合成氨工藝及設(shè)備項(xiàng)目六、任務(wù)一教學(xué)課件

（中職）合成氨工藝及設(shè)備項(xiàng)目六、任務(wù)一教學(xué)課件項(xiàng)目六合成氨生產(chǎn)原料氣脫碳任務(wù)一

聚乙二醇二甲醚（NHD）法脫碳任務(wù)要求解釋聚乙二醇二甲醚法脫碳的原理指明聚乙二醇二甲醚法脫碳的設(shè)備與作用總結(jié)聚乙二醇二甲醚法脫碳的操作方法總結(jié)聚乙二醇二甲醚法脫碳工藝條件的選擇歸納生產(chǎn)危險(xiǎn)因素及安全生產(chǎn)要點(diǎn)一、聚乙二醇二甲醚法流程6-2聚乙二醇二甲醚脫碳流程1、2換熱器3.脫碳塔4.氨5.高壓閃蒸槽6.低壓閃蒸槽7.富液泵8.汽提塔9.貧液泵10.鼓風(fēng)機(jī)經(jīng)變換來(lái)的原料氣經(jīng)氣氣換熱器冷卻后進(jìn)入脫碳塔，與從塔頂噴淋下來(lái)的NHD溶劑進(jìn)行逆流接觸，氣體中的CO2被溶劑吸收，凈化氣從脫碳塔頂引出分離液體后經(jīng)氣一氣換熱器加熱后送往后工序。從脫碳塔底部排出的富液送往高壓閃蒸槽和低壓閃蒸槽，閃蒸出高濃度的CO2氣體。經(jīng)氣一氣換熱器加熱后送往尿素工段。從低壓閃蒸槽出來(lái)的溶劑中由于還殘留少CO2，用泵加壓后送往汽提塔用N2或空氣進(jìn)行汽提再生，再生后的貧液經(jīng)貧液泵加壓、氨冷器冷卻后打入脫碳塔頂部。

該流程分為脫碳和再生兩部分，脫碳要求在低溫下進(jìn)行，能提高CO2在溶液中的溶解度。再生采用閃蒸的方法，為了回收熱量，將脫碳?xì)馀c原料氣進(jìn)行換熱，將原料氣降溫。二、聚乙二醇二甲醚法設(shè)備

脫碳的主要設(shè)備為脫碳塔和汽提塔，二塔均采用操作穩(wěn)定、檢修方便的填料塔。輔助設(shè)備包括換熱器、閃蒸槽、水力透平等。三、聚乙二醇二甲醚法原理

聚乙二醇二甲醚吸收CO2屬于物理性吸收，在吸收過程中并無(wú)化學(xué)反應(yīng)發(fā)生。此法利用的是CO2在聚乙二醇二甲醚中的溶解度大將CO2從原料氣中分離出來(lái)。聚乙二醇二甲醚結(jié)構(gòu)式為CH3-O-(C2H4O)N-CH3，n=2~9,分子量250~280。凝固點(diǎn)-22~-29℃，閃點(diǎn)151℃。四、聚乙二醇二甲醚法條件1.溫度

由,6-1可見，當(dāng)CO2分壓一定時(shí)，隨著吸收溫度的降低，CO2在聚乙二醇二甲醚中的平衡溶解度增大；吸收溫度降低，又可減少H2、N2等氣體的溶解損失。反之，溫度高，氣體中飽和水蒸氣多，帶入脫碳系統(tǒng)的水分增加，溶劑脫碳能力和氣體的凈化度降低。所以降低溫度對(duì)吸收操作有利。生產(chǎn)中變換氣溫度為6～8℃，NHD溶劑溫度為-2～-5℃。

溫度／℃-10-552040平衡溶解度／(m3CO2／m3溶劑)3728211610．5表6-1不同溫度下CO2在聚乙二醇二甲醚中的溶解度2.壓力

由表6-2可見，相同溫度下，CO2在聚乙二醇二甲醚中的溶解度隨著壓力的提高而增大，溶劑吸收CO2的能力提高。吸收壓力提高，變換氣中的水蒸氣含量減少，變換帶入系統(tǒng)的水量減少，有利于CO2的吸收，可以提高氣體的凈化度。所以，高壓有利于聚乙二醇二甲醚吸收CO2，但壓力過高，對(duì)設(shè)備材質(zhì)要求高，同時(shí)成本也增加。CO2分壓／MPaO．20．4O．6O．81．O平衡溶解度／(m3CO2／m3溶劑)10．121．133．446．260．26-2不同壓力下CO2在聚乙二醇二甲醚中的溶解度（5℃）3.溶劑的飽和度

飽和度的大小對(duì)溶劑循環(huán)量和吸收塔高度都有較大的影響。對(duì)填料塔而言，增大氣液兩相的接觸面積，可以提高吸收飽和度。而要增大氣液兩相的接觸面積，一方面可選用適當(dāng)?shù)奶盍?，另一方面主要是通過增大填料體積，即提高塔的高度來(lái)實(shí)現(xiàn)，但塔高增大，投資增大，而且輸送溶劑和氣體的能耗增大。所以工業(yè)上吸收飽和度一般在75％～85％之間。4.氣液比

吸收的氣液比是指單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)吸收塔的原料體積(標(biāo)態(tài))與進(jìn)塔溶劑體積之比。當(dāng)處理一定量的原料氣時(shí)，若氣液比增大，所需的溶劑量減少，輸送溶劑的能耗就低,但凈化氣中的CO2含量增加。生產(chǎn)中應(yīng)根據(jù)凈化氣質(zhì)量要求調(diào)節(jié)適宜的吸收氣液比。任務(wù)小結(jié)NHD脫碳流程設(shè)置NHD性質(zhì)工藝條件設(shè)備物理選擇性吸收溫度、壓