低温甲醇洗装置丙烯与氨制冷工艺的探讨分析12-15

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1、低温甲醇洗装置丙烯与氨制冷工艺的探讨分析姬明利（神华新疆煤化工分公司甲醇中心，新疆，乌鲁木齐，831400）摘要：介绍林德低温甲醇洗运行装置丙烯与氨制冷的工艺原理，丙烯与氨制冷剂的物性分析，丙烯与氨制冷的工艺流程，以及对于制冷工艺参数的对比分析，通过分析对比得出了林德低温甲醇洗丙烯与氨制冷工艺的特点。关键词：低温甲醇洗；丙烯；氨；冰机；制冷；低温甲醇洗工艺是由德国林德公司（Linde）和鲁奇公司(Lurgi)在20世纪50年代共同开发的一种有效的气体净化工艺。低温甲醇洗工艺(Rectisol)采用低温甲醇作为溶剂脱除酸性气体，极性溶剂可溶解酸性气体，而对H2、N2等非极性组分则

2、溶解很少，甲醇就是一种极性溶剂。甲醇溶剂对CO2和H2S、COS的吸收具有很高的选择性，同等温度压力条件下，COS和H2S在甲醇中的溶解度分别约为CO2的3～4倍和5～6倍。近年来，低温甲醇洗工艺在流程优化、节能降耗、降低投资、提高装置操作灵活性等方面得到了不断改进，被广泛应用于国内外合成氨、合成甲醇和其他羰基合成、城市煤气、工业制氢和天然气脱硫等。气体净化装置中。林德低温甲醇洗的技术基础就是采用低温甲醇（-55℃）作为溶剂脱除酸性气体。当前低温甲醇洗装置普遍采用丙烯（氨）制冷工艺，通过对丙烯气（氨）的压缩、冷凝节流、减压闪蒸步骤提供低温甲醇洗装置所需的冷量。丙烯（氨）制冷工艺

3、作为低温甲醇洗装置冷量的来源，广泛应用于以上各类气化合成净化装置，但是由于丙烯（氨）物性的差别，在制冷工艺流程设置、工艺操作、工艺原理、设备选型等都存在各自的特点。1丙烯与氨制冷工艺描述丙烯或者氨通过压缩机及辅机由压缩、冷凝、节流、蒸发四个过程进行循环制冷。蒸发过程中丙烯或氨由液态转变为气态，所需的热能由低温甲醇洗工段的循环甲醇供给。压缩制冷是通过压缩机将较低压力的制冷剂蒸气压缩升压后送入冷凝器，在冷凝器中制冷剂冷凝成压力较高的液体，经节流阀降压后，送入蒸发器为用户提供冷量;在蒸发器中吸热蒸发而成为压力较低的蒸气，再送入压缩机的入口，从而完成制冷循环。常用的制冷剂有氨和丙烯。1

4、.1丙烯压缩制冷工艺简述(图1)来自低温甲醇洗工序的气体丙烯（-40℃，0.04MPa（G））经压缩机入口分离器（1）分离夹带的液体丙烯后，进入压缩机（8）一段入口，压缩后（90℃，1.7MPa（G））的丙烯气经丙烯冷凝器（7）被循环水冷凝成液体丙烯，减压至0.51MPa（G）进入丙烯闪蒸槽（5），闪蒸出的丙烯气在三段入口分离器（3）中分离夹带的丙烯液后，进入压缩机三段入口。从丙烯闪蒸槽（5）底部出来的液体丙烯（1.2℃，0.651MPa（G））分成两股，一股直接进入丙烯过冷器（4）的管程，被另一股减压至0.15MPa(G)进入丙烯过冷器（4）壳程的丙烯冷却至-20℃后，送至低

5、温甲醇洗单元使用。从丙烯过冷器（4）壳程出来的气体丙烯（-25℃，0.15MPa(G)）经二段入口分离器(2)分离夹带的液体丙烯后，进入压缩机二段入口，完成压缩制冷循环。冷冻系统制冷过程中积累的不凝性气体，经惰性气冷却器冷却并进行压力调节后排入火炬。（1）（2）（3）分离出的液体丙烯进入丙烯排污罐，（6）为丙烯贮槽。P-3图1P-19放火炬P-26P-5循环回水透平丙烯压缩机丙烯冷凝器P-11P-10P-4循环上水E-1P-20P-27P-2P-30丙烯气P-1P-29P-13P-28P-12自甲醇洗V工-3序E-9丙烯贮槽E-11主介质入口分离器E-8E-10二段入口分离器三

6、段入口分离器丙烯液P-25P-24V-2丙烯过冷器丙烯闪蒸槽E-12去甲醇洗工序E-7P-18P-21P-14P-141.2氨压缩制冷工艺简述(图2)目前氨压缩制冷在国内大型合成氨装置中已被普遍采用，蒸汽透平驱动地大型氨离心压缩机组也已实现了国产化。氨制冷部分流程简单叙述如下:来自低温甲醇洗氨冷器来的-40℃、0.068MPa（a）的气氨，进入氨闪蒸槽（1）内，气体分离液后进入氨压缩机（6）低压缸进口。气氨经压缩机三级压缩后，出氨压缩机气体压力升为1.65MPa（a），气体温度约120℃进入氨冷凝器（5），两台氨冷凝器串联使用，冷却介质为循环冷却水；气氨经冷却后冷凝成液体，进入

7、液氨贮槽（4）内，液氨贮槽出来的温度40℃，压力1.65MPa（a）的液氨，液氨经节流调节后压力降为0.343MPa，进入氨闪蒸槽（3）内，液氨温度降至约-5.4℃后出闪蒸槽（3）分成两股，一股直接进入氨过冷器（2）的管程，被另一股减压进入氨过冷器（2）管程的氨液冷却至-20℃,0.343MPa(a)后，送至低温甲醇洗单元使用。从氨过冷器（2）壳程出来的气氨（-40℃,0.068MPa(a)）经压缩机入口分离器(1)分离夹带的液氨后，进入压缩机入口，完成压缩制冷循环。氨过冷器（2）冷却后，温