“低温甲醇洗工艺全解析.doc

“低温甲醇洗工艺” 几家专利商技术特点 目前，低温甲醇洗工艺国外有林德工艺和鲁奇工艺二种流程，二者在基本原理上没有根本区别，而且技术都很成熟。两家专利在工艺流程设计、设备设计和工程实施上各有特点；国内大连理工大学经过近20年的研究，也开发成功了低温甲醇洗工艺软件包，并获得了国内两项专利。1. 林德低温甲醇洗工艺采用林德的专利设备―高效绕管式换热器，换热效率高，特别是多股物流的组合换热，节省占地、布置紧凑，能耗低；高效绕管式换热器需要国外设计，可国内制造。在甲醇溶剂循环回路中需设置甲醇过滤器除去FeS、NiS等固体杂质，防止其在系统中积累而堵塞设备和管道。一般采用氮气气提浓缩硫化氢。此外，针对生产中出现的问题，也采取了一些相应的改进措施，主要有以下几个：①设置系统预洗段以除去原料气中的NH3、HCN等杂质；②增大原料气分离器的容积来降低其进入系统的温度；③在甲醇再生塔中增设水提浓段，以增强系统除水能力；④在半贫液中注入原料气以抑制FeS和NiS的生成，通过提压的措施使其在特定部位生成并及时除去。● 该工艺具有易于操作，生产运行稳定、可靠。● 该工艺为一步法低温甲醇洗工艺脱硫脱碳，其典型工艺是采用5塔流程，脱碳、脱硫分上下塔脱除，在一个塔内完成。● 采用专有的高效绕管式换热器，减少阻力，提高换热效率，特别是多股物流的换热，使工艺流程更为简捷，节省占地便于集中布置，但绕管式换热器需由专利商在国内合资厂提供，且价钱昂贵。● 采用锅炉给水洗涤变换气中的NH3、HCN等，避免其进入系统造成堵塞。● 在甲醇循环回路中设置甲醇过滤器，除去FeS、NiS等固体杂质，防止其在系统中积累而堵塞设备和管道。2. 鲁奇低温甲醇洗工艺鲁奇低温甲醇洗工艺由于没有中间循环甲醇提供系统所需冷量，而全部需要外部提供。甲醇溶液由于吸收温度低，其循环量相对较大，与林德工艺相比，能耗稍高，吸收塔的体积也较大。但系统冷量由外部供给，也使操作调节相对灵活，并通过新型塔板的设计，提高了塔的操作弹性。近期鲁奇公司新设计的低温甲醇洗装置将相关设备组合为一体，依靠液位和重力输送液体，减少了机泵和管道的数量和装置投资费用。未采用绕管式换热器，换热器均为管壳式，所有设备可在国内设计和制造，投资可节省。早期鲁奇工艺是采用两步法低温甲醇洗脱硫脱碳，将变换前气体进行脱硫，然后再将变换气进行脱碳，此设计的优点在于与变换气脱硫的装置相比，气量可少40％～60％，送硫回收装置酸气中的H2S浓度高，有利于克劳斯硫回收，同时CO变换系统腐蚀小、变换可采用廉价的铁－铬系催化剂，脱碳时CO2回收率高。但是“冷热病”严重，能耗较高。以后鲁奇公司在流程设置及设备上进行了改进，其改进后的工艺特点如下：● 一步法低温甲醇洗脱硫脱碳，采用典型6塔流程，脱硫脱碳分别在两个吸收塔内进行。● 流程中除原料气冷却器外，其余换热器采用列管式，在国内均可制造。● 采用专有的高效塔盘，提高装置的操作弹性。3. 大连理工大学低温甲醇洗工艺大连理工大学从1983年开始进行低温甲醇洗工艺过程的研究，在国内申请有两项专利技术。经改进后该技术采用六塔流程，与林德工艺相似，但冷量需求比林德工艺高。德州化肥厂国产化大氮肥、渭河化肥厂20万吨甲醇等项目采用了该技术。神木40万吨甲醇项目也采用了此技术，这是大连理工大学低温甲醇洗工艺第一次工业放大到这个规模的装置，无工业运行业绩。● 大连理工流程采用六塔流程，比林德流程多一个小塔（C2），为回收氢气塔，此塔分上下两个闪蒸段，没有塔板；而林德为五塔流程；● 大连理工流程吸收塔C1分五段，在吸收塔底部比林德流程多一个闪蒸段，不设塔板；而林德流程吸收塔分四段；● 大连理工流程吸收塔上面三段分别设有中间冷却器；而林德只有上面两段设有中间冷却器；● 大连理工流程CO2再生塔分四段，最上面为一闪蒸段，不设塔板，第二段为CO2气中H2S洗涤段，设 有较多塔板，第三和四段为两个闪蒸段，不设塔板；而林德流程CO2再生塔分三段，前三段大工流程相同，没有第四段；● 大工流程中冷区换热网络有所改善，少一个CO2气与含硫富甲醇换热的换热器，但多一个深冷器；● 大连理工流程甲醇补充位置在甲醇水分离塔顶，而林德流程在贫甲醇贮罐V4；● 大连理工流程比林德流程减少了四个中间贮罐，设备总台数少，占地面积略少，设备投资略省。● 大连理工流程甲醇循环量比林德流程少约10%；深冷负荷比林德流程减少约10%；热再生负荷减少约 10%；电耗减少约10%。 1 低温甲醇洗工艺简 1 低温甲醇洗工艺简介1.1工艺原理简介净化装置的目的是去除变换气中的酸性气体成分。该过程是一种物理过程，用低温甲醇作为洗液（吸收剂）。在设计温度（-50℃）时，甲醇对于CO2，H2S和COS具有较高的可溶性