【正文】 ..............................................................................................32 塔徑 ...........................................................................................................................32 堰及降液管 ................................................................................................................34 浮閥計算 ....................................................................................................................35 塔板壓降 ...................................................................................................................36 塔附件設(shè)計 ................................................................................................................36 塔體總高度的設(shè)計 .....................................................................................................38 8 參數(shù)校核 .............................................................................................................................39 浮閥塔的流體力學校核 ....................................................................................................39 溢流液泛的校核 .........................................................................................................39 液泛校核 ....................................................................................................................39 液沫夾帶校核 ............................................................................................................39 第 4 頁 塔板負荷性能計算 ...........................................................................................................40 漏液線（ 氣相負荷下限線） ......................................................................................40 過量霧沫夾帶線 .........................................................................................................40 液相負荷下限線 .........................................................................................................41 液相負荷上限線 ........................................................................................................41 液泛線 ......................................................................................................................41 9 附屬設(shè)備及主要附件的選型和計算 ....................................................................................42 10 心得體會 ..........................................................................................................................43 參考文獻 ................................................................................................................................44 1 總論 項目名稱、建設(shè)單位、企業(yè)性質(zhì) 項目名稱：天然氣脫硫 建設(shè)單位：中石油儀隴凈化廠 企業(yè)性質(zhì)：國營企業(yè) 編制依據(jù) 天然氣可分為酸性天然氣和潔氣。合理利用天然氣，充分凈化天然氣，可以優(yōu)化能源消費結(jié)構(gòu)，改善大氣環(huán)境，提高人民生活質(zhì)量，對實現(xiàn)節(jié)能減排目標、建設(shè)環(huán)境友好型社會具有重要意義。由于水的存在，這些氣體組分將生成酸或酸溶液，造成輸氣管道和設(shè)備的嚴重腐蝕。酸性天然氣指含有顯著的硫化物和 CO2等酸性氣體必須經(jīng)處理后才能達到管輸標準或商品氣氣質(zhì)指標的天然氣。在西方發(fā)達國家，氣質(zhì)指標除了管輸指標外，往往還必須根據(jù)用戶與公司簽訂的銷售合同的有關(guān)條款來實行質(zhì)量要求，以滿足用戶的需要。為了防止天然氣在輸配管線中有液烴凝結(jié)，目前許多國家都對商品天然氣規(guī)定了脫油除塵的要求，規(guī)定在一定條件下天然氣的最高允許烴露點。 GB 178201999 依據(jù)不同用戶的要求并結(jié)合我國天然氣資源的實際組成，將商品天然氣分成三類。一般的化學吸收法有吸收、閃蒸、換熱和再生四部分組成。閃蒸后的富液經(jīng)過濾器進入貧 /富液換熱器，與已完成再生的熱醇胺（簡稱貧液）換熱而被加熱，然后進入在低壓下操作的再生塔頂部。各級冷凝器及捕集器中分 離出來的液態(tài)硫流人硫儲罐，經(jīng)成型后即為硫磺產(chǎn)品。各種胺溶液是應用品廣泛的脫硫吸收劑。在確定 Sulfinol 砜胺溶液配比時，應考慮依據(jù)使用條件不同而異。醇胺還具有腐蝕性，與天然氣中的 H2S 和 CO2等會因其設(shè)備腐蝕。羥基：可降低化合物的蒸汽壓，增加醇胺在水中的溶解度，可配制成水溶液。當酸性組分 P 高或 T低時 ，反應向右進行，貧液從原料氣中吸收酸性組分（正反應），并且放熱。 MEA 的酸氣負荷上限通常為 酸氣 /mol MEA，溶液質(zhì)量濃度一般應限定在 10%20%。 ③三甘醇胺 DGA 是伯醇胺，不僅可脫除氣體和液體中的 H2S和 CO2，而且可以脫除 COS 和RSH，故廣泛用于天然氣和煉廠氣脫硫脫碳。 ④甲基二乙醇胺 MDEA 是叔醇胺，可在中、高壓下選擇性脫除 H2S 以符合凈化氣的質(zhì)量指標或管輸要求。 ⑤二異丙醇胺 它是仲胺，對 H2S 具有一定的選擇性，與 CO COS 發(fā)生質(zhì)變反應的能力大于MEA、 DEA 和 DGA。 醇胺法脫硫的基本原理 乙醇胺是無色的液體，常壓下沸點為 170℃，比重為 g/cm3。 提高壓力有利于吸收，同時也提高了 H2S的分壓，增大了吸收的推動，提高了溶液的吸收能力。 C、閃蒸罐 作用：盡可能地解吸出 富液所溶解的烴類。 運行參數(shù) A、吸收塔 為防止溶液起泡、液泛及夾帶，空塔氣速不宜過高，最大空塔氣速由SoudersBrown 公式計算： 操作氣速應降低 25%～ 35%；降液管內(nèi)液體流速一般取 ～ 。為減少管線和換熱器腐蝕，醇胺液流動速度應 ＜～ ；富液走管程。 硅酮類高分子化合物：控制離子型發(fā)泡物質(zhì)。 D、降低操作成本 a．合理的再生溫度和回流比； ； 盡可能閃蒸出富液中被吸收的烴類 (約為原料氣 1%～ 5%，作為裝置燃料氣用。 COS、 CS2 反應，生成在再生溫度 下不能發(fā)生分解的化合物，但這些化合物可以加強堿將乙醇胺回收下來。清洗前系統(tǒng)用氮氣置換，使氧含量小于 %，然后吸收塔用氮氣充幾千克壓力，具備溶液在系統(tǒng)循環(huán)所需的壓力。如果乙醇胺脫硫系統(tǒng)需要停車則首先切斷天然氣，停止向吸收塔送氣，系統(tǒng)的溶液繼第 22 頁 續(xù)循環(huán)再生，逐漸減再沸器的蒸汽，直到全停，待再生塔底溶液溫度降至 65℃以下再停循環(huán)泵。 。 溶液中懸浮固體顆粒為 FeS。 吸收塔塔頂氣體的夾帶（較大）、閃蒸罐的閃蒸氣的夾帶（較少）、汽提塔塔頂氣體的夾帶等（較少）。 D．降低操作成本 降低操作成本 的方式有：合理地控制再生溫度和回流比；加強閃蒸；回收能量。采用嗎啉衍生物作吸收溶劑的Morphysorb 工藝就是近年來新出現(xiàn)的物理溶劑脫硫脫碳技術(shù) ,具有良好的有機硫脫除能力。全縣總土地面積 169170 公頃，其中耕地 43275 公頃，人均耕地 公頃。全縣水能裝機總?cè)萘?43,730 千瓦，除嘉陵江林家壕電站未開發(fā)外，已開發(fā) 3,730 千瓦。 凈化廠擬采取的措施為：①采用 SCOT 尾氣處理裝置，尾氣焚燒爐排出的尾氣由120m 高煙囪排放；②污水擬采用 SBR 處理后進行達標排放；③廢催化劑送有處理資質(zhì)的單位處理或送催化劑生產(chǎn)廠家回收利用；④盡量選用低噪聲設(shè)備，采取相應的隔聲、減振和降噪措施。 所以 ,所需的 45%MDEA 溶液的循環(huán)量為： 胺的循環(huán)量 = %%Q Sq MMMS MM ??? 第 29 頁 其中： Q— 入口進氣量 %Sq— 酸氣摩爾百分數(shù) MM— 胺的摩爾質(zhì)量 MS— MDEA 的酸氣負荷 %MM— MDEA 溶液質(zhì)量分 數(shù) ? — 胺的對比密度，水 =1 胺的循環(huán)量 = %%Q Sq MMMS MM ??? =26 3 31 2 1 ( 2 . 0 5 0 0 . 5 7 0 ) 1 0 1 1 9 . 1 72 9 . 3 8 1 0 0 . 0 7 9 8 6 / m in 0 . 0 0 1 3 3 1 /0 . 3 4 5 % 1 . 0 2 8 m m s?? ? ? ? ?? ? ? ??? 熱量衡算 表 組分 A B C D 2HS 103 106 2CO 102 106 2N 103 107 1C 103 106 2C 102 105 2O 102 105 4C 102 105 第 30 頁 各組分在 25℃ 的摩爾熱容： 23Cp a bT cT dT? ? ? ? () 式中： Cp—— 氣體熱容， ? ?.KJ KgK 根據(jù)上述數(shù)據(jù)和熱容計算公式，可計算出氣體在 0℃ ， 25℃ ， 34℃ ， 43℃ 時的熱容見下表 表 溫度， ℃ 2HS 2CO 2N 1C 2C 2O 4C 根據(jù)表 可計算出各溫度段的平均熱容見表 表 平均熱容 溫度段 入塔 0～ 25℃ 塔頂 0～ 34℃ 2HS 2CO 2N 1C 2C 第 31 頁 入塔原料氣帶入的熱量： Q1=(+++++432+)(250)=106 KJh 入的熱量：由 45％ MDEA的熱容： 3. 35 36 0. 00 43 5C p t?? 式中 Cp—— 45％ MDEA的熱容， KJ/(KJ MDEA 為叔胺，其與 H2S 及 CO2 的反應機理如下： 3 2 22 ( )R N H S R N H S???? ? ?? 2 2 3( ) 2R N H S H S R N H H S???? ? ?? 3 2 2 2 32 ( )R N H O C O R N H C O????? ? ?? 2 3 2 2 3 3( ) 2R N H C O H O C O R N H H C O????? ?