甲醇原料气脱CO2.ppt

第二组 确定合成甲醇原料气脱CO2的方案： （1）了解传质分离方法，原理，及特点，了解合成甲醇原料气的主要成分，确定脱CO2的分离方法。 （2）了解吸收剂的选用原则，选用适宜的吸收剂； （3）了解吸收装置与设备，确定基本操作流程； （4）编制吸收分离方案。 传质分离方法、原理、及特点 常见的传质分离方法有以下四种： ①：蒸馏分离②：吸收分离③：萃取分离④：结晶分离 ⑤：吸附分离 蒸馏分离 原理：利用混合物中各组分间挥发度不同的性质，通过加入或移出热量的方法，使混合物形成气液两相，并让它们相互接触进行质量传递和热量传递，致使易挥发组分在气相中增浓，难挥发祖坟在液相中增浓，实现混合物的分离 。 特点： 可以直接获得所需要的产品需要消耗大量的能量。 ②适用的范围广泛，不仅可以分离液体混合物，还可以通过改变操作压力是常温常压下呈气态或固态的混合物在液化后得以分离 ③需要消耗大量的能量 适用情况： 不仅可以分离液体混合物，还可以通过改变操作压力使常温常压下呈气态或固态的混合物在液化后得以分离。 吸收分离 原理： 使气体混合物与适当液体接触，气体中的一个或几个组分溶解于液体中，不能溶解的组分仍保留在气相中于是混合气体得以分离。 特点： 可以单组分吸收，也可以多组分吸收；可以等 温吸收，也可以非等温吸收；可以物理吸收，也可以化学吸收。 适用情况：混合气体的分离。如：原料气的净化、有用组分的回收、某些溶液产品的制取、废气的治理等。 萃取分离 原理：在液体混合物（原料液）中就加入一个与其基本不相混容的液体作为溶剂，造成第二相，利用原料液中各组分在两个液相中的溶解度不同而使原料液混合物得以分离的单元操作。 特点：进行接触的两种液体必须是单独的两相，它们必须是不互溶或部分互溶。 适用情况：1、沸点差很小 2、溶质含量低 3、 沸点很高，需要真空精馏 4、 热敏性材料 结晶分离 原理：固体物质以晶体状态从蒸汽、溶液或熔融物中析出。 特点： 以晶体形态出现，能从杂质含量很高的溶液或多组分熔融状态混合物中获得非常纯净的晶体产品 。结晶操作能耗低，对设备材质要求不高，一般也很少有三废的排放。 适用情况：对与许多其他方法难以分离的混合物系、同分异构体物系和热敏性物系等，结晶分离方法更为有效。 吸附分离： 原理：利用吸附剂与杂质、色素物质、有毒物质、抗生素之间的分子引力而吸附在吸附剂上。 特点：（1）处理能力较小 ； （2）对溶质的作用较小； （3）可直接从发酵液中分离所需的产物； （4）溶质和吸附剂之间的相互作用及吸附平衡关系通常为非线形关系 。 适用情况：吸附发酵产品、除去杂质或色素物质、有毒物质等 了解合成甲醇原料气的主要成分，确定脱CO2方案 甲醇原料气主要成分H2 CO CO2 惰性气体杂质，能使催化剂中毒的毒物，其中CH4，Ar不参加甲醇合成反应为惰性气体。 因为甲醇原料气主要是气体，所以根据经济和效益，我们选择吸收技术进行脱CO2 吸收剂的选用原则 吸收剂性能的好坏，往往成为决定吸收操作效果是否良好的关键，因此在选择吸收剂时应考虑以下几点。 1，对吸收质的溶解度大，以提高吸收速率并减少吸收剂的需用量。 2，对吸收质的选择性好，对吸收质组分以外的其他组分的溶解度要很低或基本不吸收。 3，挥发性低，以减少吸收和再生过程中吸收剂的挥发损失。 4，对设备腐蚀性小或无腐蚀性，尽可能无毒。 5，操作温度下吸收剂应具有较低的黏度，且不易产生泡沫，以实现吸收塔内良好的气流接触状况。 6，要考虑到价廉，易得，化学稳定性好，便于再生，不易燃烧等经济和安全因素。 工业上的气体吸收，很多采用水作为吸收剂，难溶于水的气体才采用其他吸收剂：为了提高气体吸收的效果，也常采用与溶质气体发生化学反应的物质作为吸收剂。 聚乙二醇二甲醚法（NHD） 聚乙二醇二甲醚脱碳是一个典型的物理吸收过程，聚乙二醇二甲醚溶剂对H2S、CO2、 COS等酸性气体有很强的选择性吸收性能。几种气体在碳酸丙酯中的溶解度如图6-5所示。由图可知：由于H2S、COS、CH3SH在聚乙二醇二甲醚中的溶解度高于CO2，所以用聚乙二醇二甲醚溶剂吸收CO2时，可同时吸收原料气中的H2S、COS、CH3SH。 NHD在吸收H2S、CO2、COS同时，H2、CO也会被吸收，但是这些气体在NHD中的溶解度要小得多。 吸收了CO2的聚乙二醇二甲醚的溶液（富液）要进行再生循环使用，通常采用减压加热和气提的方法再生。