用林德低溫甲醇洗和液氮洗工藝凈化部分氧化法氨合成氣(存儲版)
【正文】 洗工藝林德公司是液氮洗設(shè)計、工程及制造方面的頂尖公司。Ar和CH4組分為惰性氣體，但它們會富集于氨合成回路，需要設(shè)弛放氣系統(tǒng)，這將導(dǎo)致合成氣的損失或者因弛放氣分離裝置而額外增加費用。⑴ 氫產(chǎn)品幾乎無損失，%，這比其他H2凈化工藝如PSA工藝或膜分離工藝的回收效率要高得多。⑻ 不必外加冷凍裝置，因上游低溫甲醇洗裝置具有預(yù)冷卻的功能。對于氨合成，一個單級的低溫甲醇洗裝置配下游液氮洗是最具優(yōu)勢的工藝選擇。⑷ 排放氣達到規(guī)定的環(huán)保要求⑸ 有利于與下游深冷液氮洗組合圖12為低溫甲醇洗與液氮洗的組合流程。H2S/%13 公用工程消耗下面列出的是RWU與NWU裝置的主要公用工程消耗指標。14 林德公司RWU與NWU裝置組合使用業(yè)績及近期合同近幾十年來，林德公司在低溫甲醇洗與液氮洗裝置的設(shè)計及供應(yīng)方面積累了相當?shù)慕?jīng)驗及專有技術(shù)，總共有70套工業(yè)級裝置，其中有14套是RWU與NWU裝置組合使用。圖15同樣氮洗裝置的巨大冷箱在現(xiàn)場制作也為增加單列裝置的產(chǎn)能留下了很大的余地，這種大冷箱的制作已在林德公司的空分裝置里實施。CO/甲醇合成氣齊魯?shù)率抗琶褐茪庖患壍蜏丶状枷醇淄榛状己铣蓺?羰基合成氣/氫氣注：N2洗＝氮洗裝置（冷箱）在林德公司的業(yè)績中，大多數(shù)RWU與NWU組合都應(yīng)用于通用/德士古的油制氣或煤制氣，其中2004年，林德就簽定了兩份RWU+NWU裝置合同，這兩套裝置均在中國的云南?。ㄌ彀埠驼椿荆?，每套裝置560～600 kt/a（1700～1800 t/a）合成氨。 t/h冷卻水345 m3/h甲醇損失流量/m3/h136281870306000291222668724303211104056184壓力/bara78764溫度/176。15 10－6表2CO2中硫含量最高僅為2～4 mg/m3。這通常需要外在冷凍手段來預(yù)冷卻氣體以助吸收，冷箱也因熱交換器的換熱面積增大而增大。⑹ 全部冷箱設(shè)備都在林德公司自己的車間制作并完成整個裝置的裝配。 液氮洗裝置（NWU）工藝流程圖圖11⑵ 向氫氣流股中加入所需化學(xué)比例的氮氣，使之達到氨合成氣所需要的氫氮比（3:1）。這些換熱器用于下述情況：（1）幾股工藝物流必須同時冷卻或加熱時，用于幾股工藝物流之間的熱交換（多流股熱交換器）；（2）當大量的熱荷須在小的溫差內(nèi)轉(zhuǎn)換時（逆流）；（3）當溶解氣體的大部分要從甲醇中解吸時，在加熱甲醇富液的過程中，大量的蒸汽氣流脫出，在出口處氣流/液流將達20。因為一臺繞管換熱器可替代幾臺TEMA換熱器。反過來又會影響處理氣體的純度或者尾氣排放。 低溫甲醇洗工藝的設(shè)備材料低溫甲醇洗工藝本質(zhì)上是一個無腐蝕的系統(tǒng)。雖然低溫甲醇洗工藝的設(shè)計從工藝角度要更復(fù)雜一些，但aMDEA工藝因其上面這一點抵銷了它的優(yōu)勢。冷卻水/美元/m3對于大量脫除CO2，PEGE設(shè)計有最優(yōu)化的方案（通過蒸發(fā)溶劑回收能量，只有30%的PEGE通過熱再生）。⑶ 低溫甲醇洗裝置處理后的氣體絕對是干燥氣體，僅含微量的甲醇。⑴ 由于低溫甲醇洗工藝的溶劑循環(huán)量要低得多，因此公用工程消耗指標如電能、蒸汽、冷卻水大大降低。但不幸的是如果用PSA工藝來大量脫除CO2，則有相當量的氫氣與CO2一起進入PSA尾氣中被損失掉。有兩套在中國云南省，用于合成氨生產(chǎn)，其每套的年合成氨設(shè)計生產(chǎn)能力為550 kt。圖5CO的變換可以使用鐵－鉻催化劑，為使操作在最佳條件下進行，要求是無硫氣體。由于其物理洗滌的特性，低溫甲醇洗工藝用于高壓和高濃度酸性氣體的洗滌特別經(jīng)濟。H2S和CO2在－40 176。 采用低溫甲醇洗工藝得到的典型產(chǎn)品規(guī)格項目凈化合成氣CO2產(chǎn)品（如用于尿素）H2S組分（送克勞斯裝置）排放氣（到大氣）CO2＜5 10－6≥%H2S+COS＜10－62～10mg/m（ 1）適用克勞斯裝置（＞25%）5～2510－6 1)H2O＜110－6＜110－6＜110－6＜110－6甲醇（15～30）10－6（250～300）10－6（2010－6 2通過使用氮洗裝置（NWU），不需要進一步純化或合成氨回路弛放氣處理，因為NWU裝置可完全脫除原料氫氣中的CO、Ar、CH4等雜質(zhì)，此外還可調(diào)節(jié)氫氮比，使之達到氨合成所需要的理想氫氮比。用林德低溫甲醇洗和液氮洗工藝凈化部分氧化法氨合成氣Johannes Kauf（林德股份集團公司工程部） 200610231 概述低溫甲醇洗工藝是一種采用甲醇為溶劑的酸性氣體物理洗滌系統(tǒng)，操作溫度低于0176。低溫液氮洗主要用于化肥廠氨合成氣的凈化。2005年林德公司又簽訂了3個合同——采用低溫甲醇洗工藝凈化通用/德士古煤氣化合成氣，其中兩套通過增加林德CO冷箱聯(lián)產(chǎn)低溫CO和甲醇合成氣，第三份合同是在同一套低溫甲醇洗裝置
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