气体分离工艺介绍

《气体分离工艺介绍》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、58·云南化工1992年第3期·知识介绍·气体分离工艺介绍吴道鸿(上海吴经化工厂)摘要在化工生产中,气体分离是一项重要工艺,对产品质量有很大影响。通常的气体分离工艺是用溶剂吸收法分离或控制压力蒸馏。目前采用其它分离工艺,如膜分离、深冷分离、分凝分离和受控凝固。区域分离等。,中二氧化碳例如对于甲烷一CO:二元物来1膜分离讲,需要高纯度的甲烷产品或高纯度的二氧化。膜分离是用于工业气体分离的近代技术。,碳产品有关提高油回收的应用方面高纯二、,它广泛用于回收氦氢和净化脱除酸性气氧“”。化碳气需在富集段串联从另一方面来,。体

2、空气分离和提高油回收率等方面,,说若高纯度甲烷作为销售产品则二氧化碳膜分离是用非对称半渗透聚合材料分离原,。排放于是需要在汽提段串联这样达到多级。料气中不同的组份主要工业膜分离器分成螺。膜分离工艺的目的。1旋形包扎式和中空纤维式两类图表示两种,另外膜分离可与其它工艺过程结合达到。型号的工业膜分离器。,,最佳工艺例如在深冷蒸馏前膜分离能用作预处理过程分离轻油中二氧化碳。尤其是,膜分离与蒸馏结合,能分离二氧化碳和乙烷防止二氧化碳一乙烷共沸。压缩图1两种工业膜分离器图2膜分离脱除天然气中二叙化碳气体混合物通过膜分离器的渗

3、透率是与原:膜分离的通则如下,料进气的类型膜材质和操作条件是函数关,通常需要多级膜分离第一级脱除大部份。,系通常如二氧化碳和硫化氢等极性气体比杂质,第二级提纯和回收烃类。。氮和甲烷等非极性气体渗透较快另外如氦和,。酸性气浓度在15%以上效果最佳氢等较小分子的气体比甲烷和乙烷等较大分子。与其它工艺步骤结合达到最佳化的气体更易渗透。:工艺条件如进料和产品压力和硫化氢含,、各种设计参数如进气和产品组份压差量等均影响分离效果。渗透压、渗透率和膜材质等,均影响工业膜分./,通常需要大的2深冷分离离系统的熬界在单级分离器膜面积

4、,才能达到高纯度的剩余气或渗透气。深冷分离适于工业气的大量生产。用深冷,,,因此单级膜分离器用作蒸馏装置或浓缩器但蒸馏通过空气分离生产大量工业气与膨胀不能用作提纯器。透平联合提高操作效果。,,,通常多级气体膜分离与循环压缩组合才例如在深冷分离天然气中酸性气体二。。能达到高纯产品图2表示膜分离脱除天然气氧化碳冷冻成为主要问题而Ryan一Hoes而1992年第3期云南化工工艺因热力学关系,加人烷烃添加剂压制二氧原料气须预处理时。。an一es。。化碳结冻图3表示RyHolml艺图热交换器设计的改进和热力学关系氮气排除装置

5、与深冷气工艺结合。,,脱硫气在液化天然气工厂改进工艺循环如混,3·,,Cp:C至硫磺车间合冷冻剂混合冷冻剂吸附冷冻混炸}1脱。塑门、.日尹目甲为塔回收天然气合冷冻剂等翅少}】烷添加剂液体}}塔3分凝分离分凝器即部份冷凝器,是回流热交换器,添加剂用部份冷凝法分离气体混合物。在分凝器内,气和液自两端离开设备。分凝器的中段与立式an一Hoes图3Ry加l艺流程田,,热交换器很相似冷却介质在壳侧流动和蒸汽在过去十年中注人氮气已达到提高石油。回收率。目前,,在管侧向上流向顶部蒸汽在管内部份冷凝生改进空气分离工艺采用双塔,,生

6、产氮气用于提高石油回收率。成液体靠重力沿管壁反回流动与上升蒸汽此工艺在较高。压,。逆流分凝器循环是由管壳式热交换器或散热力下达到高氮回收率片热交换器组成。有关分凝器分离的特性如:下,分凝器是回流热交换器传质与传热同时,。进行部份冷凝分离气体混合物分凝器是由管壳式或散热片热交换器组叮「又成。尸厂「「厂仁在各种温度范围内,达到冷凝。可逆流传「〔二耳热较多地节约能源。无压力降。在乙烯工厂的深冷分离,适于提高回收乙[厂烯。冷箱reseses】图4双塔工艺生产氮气.ll一勺lrl一!l。{]l{一l即深冷分离也用于氮气排除装

7、置在最近十L,。匕年内已建立12个氮气排除装置氮气排除,装置的工艺设计通常涉及气体的预处理氮气排除装置循环分离和天然气液体回收装置。在乙烯工厂轻油分离也应用深冷分离生产高纯度聚合级乙烯和丙烯,回收然气中氢气和预冷却段‘___二l_J回收烃类。在深冷工艺中,原料气中含水,二氧化、,。、图5乙烯土厂分凝器循环流程圈碳硫化氢和汞等杂质须预处理水二氧。图5表示适于大型乙烯工厂的分凝器循化碳和硫化氢用分子筛吸附脱除在水份存在。,,环夯凝器和压缩膨胀器降低分离过程中的不下汞腐蚀铝热交换器故用硫浸演的吸收剂。。,可逆性和回收工艺

8、中电力‘除去深冷分离与某些项目相互联合生产在分凝器内的气流在各种温度范围达到致云南化工1992年第3期,,,;和:冷因此更接近热力学的可逆性导致能源的用蒸馏固化和熔融达到CHCO的节约。直接分离。不需要固化工艺设备。4受控凝固区域分离用单塔,无需添加剂。,在天然气精制工艺中除去酸性气体的通,,常方法是溶剂吸收法如乙醇胺化学吸收物,。理吸收混合吸收或Ryan一