低溫甲醇洗工藝在兗礦國(guó)宏50萬(wàn)t甲醇的應(yīng)用

介紹了兗礦魯南化工有限公司低溫甲醇洗存在的問(wèn)題、工藝改造措施及改造后取得的效果,通過(guò)改造,提高了co_2產(chǎn)量及濃度,降低了熱再生塔再沸器負(fù)荷,減少了裝置低壓蒸汽消耗量。

針對(duì)本廠低溫甲醇洗裝置甲醇消耗高的問(wèn)題進(jìn)行了分析研究,并分別制定了相應(yīng)的處理措施。

目前能源緊張和能源利用率低的問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重,而低溫甲醇洗工藝中高壓富液能量浪費(fèi)的現(xiàn)象己經(jīng)引起科研人員的關(guān)注.針對(duì)這一現(xiàn)狀,在低溫甲醇洗工藝中加入以透平泵機(jī)組為核心的能量回收裝置,并對(duì)該裝置運(yùn)行的回收系統(tǒng)進(jìn)行研究.低溫甲醇洗中能量回收裝置是通過(guò)工藝過(guò)程中的高壓液體做功,帶動(dòng)透平泵的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),從而實(shí)現(xiàn)能量的回收和利用.工藝中余壓能量回收裝置的應(yīng)用,不僅可以實(shí)現(xiàn)能量的回收利用,同時(shí)也可以為企業(yè)帶來(lái)良好的經(jīng)濟(jì)效益.

隨著研究工作的進(jìn)展和對(duì)生產(chǎn)操作中暴露出的問(wèn)題的處理，使引進(jìn)的低溫甲醇洗工藝不斷得到改進(jìn)和完善。國(guó)內(nèi)已經(jīng)有幾個(gè)單位采用模擬技術(shù)完成了低溫甲醇洗的工藝包改造。當(dāng)然，隨后的工程設(shè)計(jì)也應(yīng)該能順利完成。在完成現(xiàn)有裝置的擴(kuò)能改造后，能夠有針對(duì)性地獨(dú)立設(shè)計(jì)新流程，本文主要探討低溫甲醇洗工藝的改造及應(yīng)用。

1 低溫甲醇洗生產(chǎn)工藝流程 1.生產(chǎn)工藝原理 從變換工序來(lái)的變換氣中除含有氫氣、氮?dú)馔?，約含有44.7％的co2和少 量的h2s與cos等硫化物，還含有co、ch4、ar以及飽和的水份等。含氧化 合物與含硫化合物是氨合成觸媒的毒物，同時(shí)co2又是生產(chǎn)尿素、食用二氧化 碳等的原料，而一氧化碳、硫化物又可進(jìn)一步回收利用，需要對(duì)它們分別脫除回 收。 根據(jù)我廠整個(gè)工藝的設(shè)臵，采用低溫甲醇洗滌法分別脫除變換氣中的co2、 h2s、cos，將脫除掉的合格co2送尿素，同時(shí)將再生出的h2s送催化氧化硫回 收系統(tǒng)。低溫甲醇洗是一種物理吸收法，低溫、高壓下在吸收塔中完成甲醇對(duì) co2、h2s、cos的吸收，吸收了co2、h2s、cos的甲醇溶液（稱為無(wú)硫富甲 醇和含硫富甲醇）分別經(jīng)過(guò)節(jié)流降壓（少量的h2和co在吸收過(guò)程中也被吸收， 經(jīng)節(jié)流降壓閃蒸后得以回收），

2工藝說(shuō)明 2.1工藝技術(shù)路線 低溫甲醇洗工藝是利用甲醇在低溫高壓下對(duì)酸性氣溶解度極大的優(yōu)良特點(diǎn)， 脫出原料氣中的酸性氣體。該工藝氣體凈化度高，選擇性好，氣體的脫硫和脫碳 可在同一工序中分別、選擇性地進(jìn)行。其特點(diǎn)如下; (1)吸收能力強(qiáng) 甲醇對(duì)酸性氣體的吸收能力要大于物理吸收法的水和化學(xué)吸收法的mea和熱 鉀堿法。 吸收能力大，意味著溶劑循環(huán)量小，總的能耗低。在物理吸收法氣體凈化工 藝中，大量的能耗用于溶液再生，因此溶液循環(huán)量降低可大大降低凈化裝置的能 耗。因此低溫甲醇洗具有明顯的優(yōu)勢(shì)。 （2）選擇性高 甲醇對(duì)h2s、cos和co2的吸收能力特別強(qiáng)，氣體脫硫脫碳可以在兩個(gè)塔 或同一個(gè)塔內(nèi)分段選擇性地進(jìn)行。相比之下，甲醇對(duì)ch4、co和h2只有微小 的吸收能力，因此甲醇良好的選擇性正是低能耗的凈化工藝所要求的。 （3）氣體凈化度高 采用低溫甲醇洗工藝，

針對(duì)某化肥廠計(jì)劃擴(kuò)產(chǎn)的問(wèn)題,應(yīng)用化工過(guò)程模擬軟件對(duì)原低溫甲醇洗流程進(jìn)行模擬,提出改造方案并模擬,達(dá)到了預(yù)期效果。

介紹了兗礦國(guó)宏化工有限公司500kt/a煤制甲醇中的低溫甲醇洗裝置存在的問(wèn)題。針對(duì)這些問(wèn)題提出了低溫甲醇洗系統(tǒng)改造方案。

低溫甲醇洗工藝流程優(yōu)化探討

低溫甲醇洗工序管道布置要點(diǎn)總結(jié)

在某廠魯奇低溫甲醇洗工藝流程已有的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上,選擇合適的物性方法,確定適合于該低溫甲醇洗工藝流程的模擬模型。針對(duì)該流程存在的問(wèn)題,分析原因,提出合理可行的改造方案,并對(duì)改造后的流程進(jìn)行了模擬,達(dá)到了預(yù)期效果,驗(yàn)證了方案的可行性。

某工廠低溫甲醇洗工藝原料氣分為2股,現(xiàn)有擴(kuò)產(chǎn)的需求。為實(shí)現(xiàn)低溫甲醇洗工藝擴(kuò)產(chǎn)目的,采用aspenplus軟件基于psrk物性方法對(duì)工藝的實(shí)際工況進(jìn)行了模擬,得到的模擬值與實(shí)際值較為符合,從而確定了psrk為低溫甲醇洗工藝模擬的物性方法。在此基礎(chǔ)上提出了一種改造方案:新增2臺(tái)換熱器用來(lái)預(yù)冷原料氣；新增氮?dú)馄崴脕?lái)汽提吸收塔甲醇所溶解的酸性氣體,甲醇的溫度和甲醇中co2的摩爾分?jǐn)?shù)得以降低,因此甲醇的吸收能力有了明顯提高；新增1臺(tái)進(jìn)料泵用于輸送汽提后的甲醇到吸收塔。同時(shí)通過(guò)靈敏度分析確定出了改造工藝的最優(yōu)參數(shù):n2進(jìn)料量為300kmol/h,理論板數(shù)為7,分流比為0.020。經(jīng)過(guò)以上改造,各產(chǎn)品流股均符合工藝要求,達(dá)到擴(kuò)產(chǎn)20%的目的。對(duì)改造后工藝的操作彈性做進(jìn)一步分析表明最大擴(kuò)產(chǎn)幅度可達(dá)26%,為實(shí)際擴(kuò)產(chǎn)提供了一定裕度。

針對(duì)低溫甲醇洗系統(tǒng)酸性氣解吸過(guò)程中存在的問(wèn)題，提出相應(yīng)技術(shù)改造方案。通過(guò)提高甲醇吸收量、降低閃蒸壓力，可有效降低燃料氣中co2、h2s含量；提高氣提氮?dú)饬?，可以降低ch4、co、h2等有效組分向大氣中的排放量。改造后取得較好經(jīng)濟(jì)效益。

針對(duì)低溫甲醇洗系統(tǒng)酸性氣解吸過(guò)程中存在的問(wèn)題,提出相應(yīng)技術(shù)改造方案。通過(guò)提高甲醇吸收量、降低閃蒸壓力,可有效降低燃料氣中co_2、h_2s含量;提高氣提氮?dú)饬?可以降低ch_4、co、h_2等有效組分向大氣中的排放量。改造后取得較好經(jīng)濟(jì)效益。

針對(duì)低溫甲醇洗系統(tǒng)進(jìn)料組分變化和壓力降低的情況,結(jié)合原低溫甲醇洗工藝流程,運(yùn)用通用化工過(guò)程模擬軟件進(jìn)行模擬與研究,形成改造工藝流程的方案,以達(dá)到投資少、耗能低的目的。

應(yīng)用proii軟件,采用修正的srk熱力學(xué)模型,完成了對(duì)原裝置工藝流程的模擬,針對(duì)裝置技改后出現(xiàn)的co2、h2s濃度變大問(wèn)題,提出了改造方案,并對(duì)改造方案進(jìn)行了模擬。

低溫甲醇洗技術(shù)是以工業(yè)甲醇為吸收劑,利用甲醇在低溫、高壓條件下選擇性吸收粗煤氣中的h2s、co2、cos酸性和各種有機(jī)硫化物、nh3、hcn、烴類等組分,最終完成粗煤氣凈化,為下游工段創(chuàng)造安全高效運(yùn)行條件。本文介紹了低溫甲醇洗工藝的發(fā)展背景、工藝原理、缺陷、以及技術(shù)改造過(guò)程。

近幾年來(lái)隨著公眾對(duì)綠色環(huán)境的追求,化工企業(yè)對(duì)節(jié)能降耗的迫切渴望和對(duì)下游產(chǎn)品多元化發(fā)展的戰(zhàn)略需求,不少化工企業(yè)對(duì)現(xiàn)有的工廠或若干裝置進(jìn)行改擴(kuò)建,以達(dá)到上述目的。我們不難發(fā)現(xiàn)在許多典型的煤化工企業(yè),低溫甲醇洗裝置的改擴(kuò)建成為整個(gè)項(xiàng)目改造的瓶頸,該裝置改造設(shè)計(jì)方案的合理性、經(jīng)濟(jì)性及可實(shí)施性值得我們深入研究。立足于工廠現(xiàn)狀和實(shí)際需求,結(jié)合低溫甲醇洗裝置的技術(shù)特點(diǎn),通過(guò)對(duì)比分析不同項(xiàng)目中的低溫甲醇洗裝置改造設(shè)計(jì),以便我們選擇更優(yōu)的改造設(shè)計(jì)方案,對(duì)今后類似項(xiàng)目實(shí)施具有更加明確的指導(dǎo)作用。

低溫甲醇洗本身屬于中國(guó)當(dāng)下應(yīng)用較為廣泛的煤氣凈化工藝,相較于其他工藝形式,低溫甲醇洗本身的優(yōu)勢(shì)較為明顯。研究原料氣調(diào)整后低溫甲醇洗改造方案,應(yīng)用化工模擬軟件提出改造方案,希望能夠?yàn)橹袊?guó)化工工業(yè)的發(fā)展帶來(lái)一定啟發(fā)。

介紹了新建180萬(wàn)t/a煤制甲醇裝置中針對(duì)低溫甲醇洗纏繞管式換熱氣原料冷卻器進(jìn)行的管程、殼程介質(zhì)互換的優(yōu)化設(shè)計(jì)過(guò)程;論述了優(yōu)化設(shè)計(jì)面臨的問(wèn)題和采取的改進(jìn)措施;總結(jié)了原料氣冷卻器的生產(chǎn)運(yùn)行效果和操作管理要點(diǎn)。

針對(duì)煤制合成氨裝置低溫甲醇洗工序大氣量高負(fù)荷運(yùn)行情況下,硫化氫吸收塔預(yù)洗段出現(xiàn)工況紊亂,最終造成整個(gè)低溫甲醇洗裝置工況惡化問(wèn)題,利用原硫化氫吸收塔預(yù)洗段,改造塔盤,增設(shè)塔器分流洗滌分離,優(yōu)化調(diào)整工藝流程等,實(shí)現(xiàn)低溫甲醇洗裝置高負(fù)荷穩(wěn)定運(yùn)行.

介紹了河南煤業(yè)化工集團(tuán)公司50萬(wàn)噸/年煤化工項(xiàng)目甲醇裝置低溫甲醇洗單元技術(shù)改造,通過(guò)此次改造,使得低溫甲醇洗單元工藝指標(biāo)達(dá)標(biāo)排放,系統(tǒng)更穩(wěn)定,技術(shù)更成熟.