低温甲醇洗工艺技术分析.pdf

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1、西部煤化工2014年第1期低温甲醇洗工艺技术分析陈玉林’赵博(1北京石油化工工程有限公司，陕西西安710075)(2陕西渭河煤4L：r-集团有限责任公司，陕西渭南，714000)摘要低温甲醇洗合成气净化技术在全球位置举足轻重，尤其在煤气化领域。重油气化和煤气化后产生的原料气中主要有效成分是H2和cO，其余的cO、少量H2S／COS等成分需要除去。作为一个纯粹的物理吸收过程，低温甲醇洗工艺在低温和高压下用液相有机极性溶剂一甲醇来脱除这些酸性气，甲醇作为吸收剂的优势是：甲醇容易获得，有很高的稳定性，cO。和H~S／C0S在甲醇中具有很好的溶解性，因此只需要一小部分甲醇进行循环，能耗低。

2、关键词低温甲醇洗：物理吸收；NHD工艺低温甲醇洗是50年代初德国Linde公司和气体在液体里的溶解度和该气体的平衡分压符合Lurgi公司联合开发的一种气体净化工艺。该工艺亨利定律：CA*=HpA，H是温度的函数。在工业生气体净化度高，选择性好，气体的脱硫和脱碳可在产中，实际气体的浓度经常超出亨利定律适用的范同一个塔内分段、选择性地进行。低温甲醇工艺以围，低温甲醇洗工艺中原料气中各组分在甲醇中的冷甲醇为吸收剂，利用甲醇在低温下对酸性气体溶溶解度就超出了亨利定律所适用的范围，其平衡关解度极大的优良特性，脱除原料气中的酸性气体。系可凭借实验的方法进行测定，但亨利定律的基本其工艺技术成熟，

3、在工业上有着很好的应用业绩，思想是适用的。被广泛应用于国内外合成氨、合成甲醇和其他羰基由CO2、H2S、H2、N2和CO等气体在甲醇中合成、城市煤气、工业制氢和天然气脱硫等气体净的溶解度图可以看出，CO在甲醇中的溶解度比化装置中，国内以煤、渣油为原料建成的大型合成H2、N2、CO等惰性气体大的多，因此在加压下用氨／甲醇装置中大都采用这一技术。甲醇洗涤含有上述组分的混合气体时，只有少量惰性气体被甲醇吸收，而且降压再生过程中H2、N2、1基本原理CO在较高的压力下就首先解吸出来，另一方面，目前，世界上酸性气体脱除工艺，根据操作过H2、N2、CO在甲醇中的溶解度对温度的变化并不程的特点和

4、机理，基本上分为：化学吸收法、物理敏感，其中H2的溶解度反而随着温度降低而减少，吸收法以及两者相结合的物理化学吸收法。如果采所以，甲醇洗适用于低温吸收。用化学吸收法，其溶剂的循环量在活性组分浓度一在甲醇中H2S比CO2有更大的溶解度，低温下定时与酸性气含量成正比，CO2和H：S／COS的高含H2S的溶解度要比CO2大6倍，甲醇对H2S的吸收量会使溶剂循环量急剧增加，这将造成系统的操作速度大于对CO2的吸收速度。因此当气体中同时含能耗大大增加，经济上不合理，因为对于大型工业有H2S和CO2时，甲醇首先将H2S吸收。同样，在装置，减少溶剂循环量对降低能耗和操作费用十分降压再生过程中可适

5、当控制再生的压力，使大量的重要。而物理吸收法中吸收剂的循环量与原料气中CO2解吸出来，而使H2S仍旧留在溶液中，随后可被吸收气体的分压有关，因此较高的操作分压有利以配套气提、蒸馏、真空等方法将两种酸性气分别于物理吸收，这在工程中是可行并且经济的。加以回收，从而分别得到高浓度的CO2和H2S。低温甲醇洗作为一种物理吸收法，就是利用原料气中CO2和H2S／COS等能很好的溶解于甲醇溶2工艺分析剂，并且在不同分压下有较大溶解度差异这一机理含氧化合物与含硫化合物是氨／甲醇合成触媒来将其脱除。的毒物，气体在进入合成工序之前，必须将他们脱对于稀溶液，在一定温度的平衡状态下，一种除干净，低温甲醇

6、洗工艺可以实现这点。．．32．．西部煤化工2014年第1期低温甲醇洗主要工艺流程简图如图1所示，原物，以及其他微量成分，具体成分表1(设计工况)。料气从塔底进入吸收塔后，被从塔顶喷淋的低温甲表1数据看出，低温甲醇洗工艺完成了对H2S、COS醇(约．4O℃)依次吸收H2S、CO2后，净化合格的的彻底的脱除，并把CO2降低到非常低的含量，满气体经过塔顶，然后通过换热器回收其冷量后，送足下游装置对合成气的成分要求。另外CO2可以作往下游装置。这是吸收过程，通常操作压力约为为低温甲醇洗的副产品，利用其生产纯碱、尿素等，5．5MPa，操作温度约为．40~C，甲醇吸收这些酸性H2S、COS等硫

7、化物对大气污染严重，要回收加以气体的过程放热，因此这个过程需要补充冷量以保利用。证吸收效率。富酸性气甲醇的解析一般需要4～5由于低温甲醇洗工序排放废气和废水，因此，个塔(视具体工艺与产品要求而定)，依次除去其必须加强生产控制，以满足环境保护的需要。另外，中的CO2、H2S、H2O等，得到满足循环使用要求甲醇有毒，对操作和维修要求严格。的贫甲醇，将其引至吸收塔顶，为使贫甲醇满足工艺要求的温度，解析过程也需要补充冷量。3与NHD工艺对比NHD工艺是另外一种常用的脱除酸性气