改良MDEA脱碳工艺在以焦炉气为原料“18·30”项目中的应用.pdf

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1、第4期中氮肥NO．42015年7月M—SizedNitrogenousFertilizerProgressJu1．2015改良MDEA脱碳工艺在以焦炉气为原料“18·30"项目中的应用武玉婵(灵石中煤化工有限责任公司，山西灵石031303)[摘要]介绍南化集团研究院开发的改良MDEA(NCMA)脱碳工艺的特点及其在灵石中煤化工以焦炉气为原料的“18·30”项目中的应用情况，阐述脱碳装置运行中出现的问题，并提出优化设计的建议。[关键词]改良MDEA脱碳工艺；焦炉气；“18·30”项目；问题；优化设计建议[中图分类号

2、]TQ113．264[文献标志码]B[文章编号]1004—9932(2015)04—0008—03灵石中煤化工有限责任公司是中煤焦化控股碳，利用焦炉气生产合成氨、尿素本身就存在有限责任公司的全资子公司，公司“18·30”H过剩、CO：不足的问题，变换气中CO浓度项目于2011年3月破土动工，2013年2月底打及分压较低，不利于用物理法脱除，在脱碳工艺通全系统流程并产出合格的尿素产品，项目总投的选择上势必要求采用成熟合理的脱碳技术，且资约10．3亿元。项目利用中煤九鑫焦化公司放脱碳工艺需满足高CO：回收率、低蒸汽消

3、耗，散的焦炉气为原料，年产180kt合成氨、300kt以最大限度地弥补CO不足的问题，以提高尿尿素，由中国五环工程有限公司承担工程设计，素产量。变换气脱碳装置选用南化集团研究院提供的工艺变换气中CO的脱除方法有很多，大体上软件包。有3类方法可供选择，即物理吸收法(冷法)、“18·3O”项目生产单元主要包括：焦炉气化学吸收法(热法)、变压吸附法(干法)。气柜、焦炉气／净化气往复式压缩、二级加氢干物理吸收法适用于CO，分压较高的情况，法脱硫、甲烷富氧催化转化、中低温变换、如传统的碳酸丙烯酯法、低温甲醇洗法、NHDMD

4、EA脱碳、甲烷化精制、氨合成、氨罐区、空法等。其吸收溶剂不与CO反应，再生时不需分、尿素装置及配套的公辅设施。整个项目的特要加热，只需降压解吸即可，总能耗比化学吸收点是：循环经济、节约、环保、流程短、占地面法低，但其净化度较化学吸收法低。积小、产品生产成本低。针对单纯利用焦炉气生化学吸收法主要适用于气体中CO：分压较产合成氨且不补碳的生产工艺，结合焦炉气富氢低、净化度要求较高的情况，应用较多的有改良缺碳的特点，公司在脱碳工艺的选择上进行了多热钾碱法、改良MDEA法、空间位阻胺法等。方调研和论证，以下着重介绍脱碳工

5、艺的选择及这些方法溶剂的再生均需要加热，热能消耗高。南化集团研究院改良MDEA脱碳工艺在本项目变压吸附法脱碳为干法脱碳，其吸附剂为分中的应用情况。子筛、活性炭及硅胶等。吸附剂一次性装填，使用寿命一般在10a左右，无需再生，不腐蚀设1脱碳工艺的选择备，不需要复杂的预处理系统，自动化程度高，公司“l8·30”项目以焦炉气为原料，且运行成本低。其缺点是一次性投资较高，有效气不补碳，项目建设的宗旨是将中煤九鑫焦化公司体损失较多。放散的焦炉气吃干榨尽。由于原料焦炉气富氢缺几种脱碳工艺的消耗指标及技术经济比较见表1。由表1可

6、以看出：改良MDEA法、改良热钾碱法脱碳工艺尽管热能消耗较高，但其气体净c收稿日期]2015—02-02[修稿日期】2015—02-10[作者简介]武玉婵(1966一)，女，山西原平人，高级工程师化度和CO回收率高，适合本工程变换气中CO灵石中煤化工有限责任公司总工程师。含量较低、系统操作压力不高的工况，可以弥补第4期武玉婵：改良MDEA脱碳工艺在以焦炉气为原料“18·30”项目中的应用·9·焦炉气中CO：不足的缺点；而改良MDEA法与NCMA溶液循环到吸收塔中部(半贫液)；约改良热钾碱法相比，具有汽耗、水耗、综

7、合能耗1／5的NCMA溶液在换热器中预热后送到再生塔较低，投资较省的优点。下段顶部再生。再沸器所需的热量由变换气提表1几种脱碳工艺的消耗指标及技术经济b较供，再生后的NCMA溶液(贫液)经冷却后送到CO吸收塔上部循环再利用。项目蠹冀MD改EA良法碳丙法NH。法PSA法为维持系统溶液清洁，本装置设有溶液过滤单元，当溶液受污染或降解时，对部分贫液进行过滤：先用机械过滤器滤除粒径大于1Om的杂质，再用活性炭吸附降解的产物，后用机械过滤器滤除粒径大于5m的杂质。为防止溶剂发泡，同时设置了消泡剂加入装置。2．2设计工艺操作

8、参数2．2．1吸收塔气体人塔压力2．05MPa气体出塔压力2．00MPa塔顶底压差0．05MPa气体人塔温度6O℃“18·30”项目筹划前期，公司经过多方气体出塔温度55℃调研，最终确定变换气脱碳工艺选用改良MDEA贫液入塔流量230m／h(NCMA)法，由南化集团研究院提供脱碳工艺贫液入塔温度55℃软件包，并由中国五环工程有限公司进行工程设半贫液入塔流量530m／h计。