甲醇生产工艺与操作教学课件作者李发旺8.ppt

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1、教学项目３甲醇原料气的净化操作工艺流程及主要设备12任务１脱硫（低温甲醇洗）岗位的操作规程任务2变换岗位的操作规程返回任务１　脱硫（低温甲醇洗）岗位的操作规程一、脱硫（低温甲醇洗）岗位的任务低温甲醇洗岗位的任务是将变换气中的Ｈ２Ｓ、ＣＯＳ、ＣＯ２等对甲醇合成有害的气体脱除掉，使出净化工段的净化气中总硫含量≤０.１ｐｐｍ，ＣＯ２的体积分数达到２.６５％～２.８５％，以满足甲醇合成的要求；同时对装置内Ｈ２Ｓ浓缩塔解吸的酸气进行浓缩，使Ｈ２Ｓ的体积分数≥２５％，送硫回收工段处理。二、脱硫（低温甲醇洗）的

2、工艺原理低温甲醇洗是一种基于物理吸收的气体净化方法，以工业甲醇为吸收剂。由于随着温度降低，Ｈ２Ｓ、ＣＯ２及其他酸性气体在甲醇中的溶解度增长很快，且分压越高，增长越快，而氢气、氮气变化不大。因此，此法在较低温度下操作，更宜于酸性气体的吸收。下一页返回任务１　脱硫（低温甲醇洗）岗位的操作规程１.ＣＯ２在甲醇中的溶解度低温下ＣＯ２在甲醇中的摩尔分率ｘＣＯ２可按下式计算：２.Ｈ２Ｓ在甲醇中的溶解度Ｈ２Ｓ在甲醇中的溶解度比ＣＯ２更大，可表示为；３.ＣＯＳ在甲醇中溶解度上一页下一页返回任务１　脱硫（低温甲醇洗）

3、岗位的操作规程ＣＯＳ在甲醇中的溶解度遵从亨利定律，随着压力的增加而增加。ＣＯＳ在甲醇中的溶解度与Ｈ２Ｓ、ＣＯ２的溶解度相比较小，吸收气体中ＣＯ２所需要的甲醇量足够完全地除去净化气体中的有机硫，如果只除去气体中的硫化物，那么应该考虑气体中ＣＯＳ的溶解度，因为ＣＯＳ是溶解度最低的硫化物组分。４.氢气、氮气和甲烷在甲醇中的溶解度及其他理化数据氢气、氮气和甲烷等气体在甲醇中的溶解度是不大的，但由于变换气中Ｈ２含量很高，因此，在高压低温条件下脱除酸性气体时，造成Ｈ２的损失仍是可观的。５.甲醇洗工段冷量的来源及

4、回收甲醇洗工段脱除酸性气体Ｈ２Ｓ、ＣＯ２及ＣＯＳ是在低温下进行的。为了满足净化工艺要求，工段须从外界得到冷量以维持正常的操作。上一页下一页返回任务１　脱硫（低温甲醇洗）岗位的操作规程正常运行时，本工段的冷损包括：①换热器的换热损失；②保冷损失；③酸性气体吸收时由于溶解热所造成的冷量损失。６.汽提原理汽提是物理过程，它用于破坏原气液平衡而建立一新的气液平衡状态，达到分离物质的目的。例如，Ａ是液体，Ｂ是气体，Ｂ溶解于Ａ中，达到气液平衡状态。气相中主要以Ｂ为主，当加以汽提介质Ｃ时，气相中Ｂ的分压降低，破坏

5、了气液平衡状态。通过调节汽提介质的量来控制汽提程度，将Ａ与Ｂ两种物质分离。上一页下一页返回任务１　脱硫（低温甲醇洗）岗位的操作规程７.精馏原理精馏是利用物质挥发度不同（沸点不同）而将两种或两种以上的物质分离开的过程。精馏过程在塔内完成，混合组分从塔中间某一块塔板（进料板）连续进入塔内，在进料板以上，上升蒸气中所含的重组分向液相传递，而回流液中的轻组分向气相传递，这样经过足够的塔板，在塔的上半部完成了上升蒸气的精制，即除去其中的重组分，因而称为精馏段。在进料板以下，下降液体（包括回流液和加料中液体）中

6、的轻组分向气相传递，上升蒸气中的重组分向液相传递，这样经过足够的塔板，在塔的下部完成了下降液体中重组分的提浓，即提出了轻组分，因而称为提馏段。三、脱硫（低温甲醇洗）的工艺流程简述上一页下一页返回任务１　脱硫（低温甲醇洗）岗位的操作规程原料气净化部分为低温甲醇洗工段采用的四塔流程，可分为两大区，即冷区和热区。冷区由甲醇洗涤塔Ｔ１６０１，中压闪蒸罐Ｄ１６０２、Ｄ１６０３，硫化氢浓缩塔Ｔ１６０３，氮气汽提塔Ｔ１６０６组成；热区由甲醇热再生塔Ｔ１６０４和甲醇／水分离塔Ｔ１６０５组成。１.原料气的预冷原料气首

7、先进入洗氨塔Ｔ１６０２，在洗氨塔Ｔ１６０２中，变换气经高压锅炉给水洗涤，其中气体中所含的氨溶于水中，这部分含氨废水排出界区进入废水处理工序。高压锅炉给水在进入洗氨塔前，先经换热器Ｅ１６２２用循环水冷却，将其温度由１３３℃降至４２℃。上一页下一页返回任务１　脱硫（低温甲醇洗）岗位的操作规程然后原料气进入进料气冷却器Ｅ１６０１被合成气、尾气冷却到－１４.７℃，在水分离罐Ｄ１６０１中将冷凝下来的水、甲醇混合物分离，分离后的气体进入甲醇洗涤塔Ｔ１６０１，醇水混合物进入换热器Ｅ１６１６。２.Ｈ２Ｓ／ＣＯ２气体

8、的脱除甲醇洗涤塔分为上塔和下塔，上塔共分为三段。来自贫甲醇泵Ｐ１６０５的贫甲醇液经水冷器Ｅ１６１１、甲醇换热器Ｅ１６１９、Ｅ１６０９（与来自Ｔ１６０３塔底去再生的甲醇换热）、丙烯冷却器Ｅ１６２１分别冷却到４２℃、７.９℃、－３１.５℃、－３６℃后，与来自Ｔ１６０３上塔底部经甲醇泵Ｐ１６０１抽出的富甲醇液经换热器Ｅ１６０８换热.上一页下一页返回任务１　脱硫（低温甲醇洗）岗位的操作规程温度降至－５４.８℃送入Ｔ１６０１上塔上段吸收ＣＯ２，使出Ｔ１６０１塔顶的净化气中ＣＯ２