【正文】 低溫甲醇洗凈化系統(tǒng)的中的塔，多采用有降液管式的塔板，即各板之間有專供液相通過的降液管，每層板上的液層高度可由適當?shù)囊缌餮叩母叨葋碚{(diào)節(jié)。 ? 降液管中液體線速度，一般在 ? 以下。板式塔的塔板可分為有降液管及無降液管的兩大類。液相則到熱再生塔二段進行硫化氫汽提。輕油溢流至萃取槽 Ⅳ ，而后進入輕油儲罐。再在纏繞式換熱器被從二氧化碳解吸塔、硫化氫濃縮塔過來的閃蒸汽，凈化氣，二氧化碳產(chǎn)品氣冷卻到－ ℃ ，而后經(jīng)過－ 40℃ ? 氨冷器將其冷卻到－ 32℃ 進入硫化氫吸收塔預(yù)洗段脫除氣態(tài)輕油、不飽和的碳氫化合物，和其它高沸點雜質(zhì)。為了確保 吸收塔的正常運行，可以采取以下措施，防止雜質(zhì)進入系統(tǒng)： ? （ 1） .造氣車間盡量控制氣體中雜質(zhì)含量，加強水洗效果，同時控制好出口溫度。如 吸收塔塔釜液位必須維持在某一特定而適當?shù)母叨?，過高液體會淹沒進氣口，使氣體上升阻力增大，若液位過低，氣體會串入液體出口管，造成設(shè)備損壞且對吸收操作不利。而硫氧化碳、硫醚、硫醇在粗煤氣的含量小，然而其在甲醇中的溶解度也小，是否會在冷卻換熱器、吸收塔發(fā)生堵塞有待解決。 ? （ 3） .加強水冷器的清洗工作：由于循環(huán)冷卻水的水質(zhì)差，影響換熱器的換熱效果。 ? ： 低溫甲醇洗的冷量來源大致可分為三類： （ 1） .氨冷器提供冷量。萃取過程中，所選用的溶劑叫萃取劑，混合液中欲分離組分叫溶質(zhì)。 原因 ：（ 1） .氣流量過大或者液流量過大。 所以就可以有選擇性的分別加以回收 , 為后序工號提供原料氣 .例如 :我們裝置的后序工號 WSA要求硫化氫濃度為 30％ ,同時在甲醇合成工藝里要求的二氧化碳濃度為％ . 而低溫甲醇洗恰能滿足此要求 . (4).低溫甲醇洗對氫氣、一氧化碳、甲烷、的溶解度都很低 ,同時低溫下甲醇的蒸氣壓低 ,所以有用氣體和甲醇的損失小 . (5).甲醇具有很高的熱化學穩(wěn)定性 ,不降解 ,不起泡 ,同時對設(shè)備的腐蝕性小且由于粘度小所以動能損耗低 . ? (6).低溫甲醇洗與深冷工號搭配更合理 . : (1).低溫甲醇洗的氣提原理 : 首先 :氣提是物理過程 .是破壞原來的汽液平衡 ,而從新建立新的汽液平衡狀態(tài)達到 分離物質(zhì)的目的 . 例如 :有圖所示 :A是 液體 ,B是氣體 ,C是 氣提氣 ,而 B溶解于 A液體中 .達到一個平衡狀態(tài) .而此時的氣 B A B C ? 相主要是 B氣體 .即 P= C時 ,氣相中 PB=PPC,從而破壞了原先的平衡 ,導致 B物質(zhì)的擴散速度加快 ,達到分離 A物質(zhì)和 B物質(zhì)的目的 .而通過調(diào)節(jié)氣提的量就可以控制兩種的分離效果 . 而通過多年的消化吸收 ,在低溫甲醇洗工藝中 ,二氧化碳閃蒸塔和硫化氫濃縮塔都采取氣提工藝 .一來減少了解析動力 ,二來氮氣便宜且易得 .具體講 : 一方面 , 在二氧化碳閃蒸塔的三段通入低壓氮氣 ,降低氣相中二氧化碳的分壓 ,使其從甲醇中解析 ,甲醇得以再生 .另一方面 ,在硫化氫濃縮塔二段通入低壓氮氣 ,使溶解于甲醇中的二氧化碳得以解析 . 同時硫化氫也解析 ,為了達到硫化氫的富聚 ,加入甲醇使硫化氫溶與其中 ,而后進入熱再生塔使其徹底解析 ,保證硫化氫濃度大于30%,進而確保 WSA的正常運行 .第三 .為了確保低溫甲醇洗的冷量平衡 , 保證甲醇貧液的溫度 ,就要求低壓氮氣在進入硫化氫濃縮塔和二氧化碳閃蒸塔之前 ,必須對其進行冷卻降溫 ,盡最大可能減少冷損 .第四 ,從氣提介質(zhì)的選擇來看 :一般首選溶劑的氣相 ,其次 , 選擇和被分離的組分都不相溶的介質(zhì)作為氣提介質(zhì) .意思就是解釋在熱再生塔通入甲醇蒸汽原因 . ? (2).低溫甲醇洗的精餾原理 : A: 蒸餾是利用溶液中各組分蒸氣壓的差異 (沸點的差異 )使各組分得到分離的單元操作 .按操作方式分有簡單蒸餾、精餾、特殊精餾等 . 下面將連續(xù)精餾流程圖作簡單介紹 :其主要設(shè)備有精餾塔、塔頂冷凝器、回流槽、回流泵、塔釜再沸器 .其運用的主要理論有 :拉烏爾定律、道爾頓分壓定律 .具體流程如下圖 : ? 連續(xù)精餾圖 : 冷卻水回水 冷卻水上水 精餾塔 再沸器 冷凝器 回流槽 回流泵 蒸汽 冷凝液 進料 ? B:精餾原理 : 1.精餾 :是汽液兩相在塔中逆流接觸 ,在同時多次進行多次部分汽化和部分冷凝的過程中 ,發(fā)生傳熱和傳質(zhì) ,使混合液得到分離的操作過程 .被稱為精餾 . 2.實現(xiàn)精餾操作的必要條件 :通過特定的裝置 ,經(jīng)過傳熱和傳質(zhì)的作用將混合液進行分離 ,其中在塔內(nèi)維持雙傳作用尤為關(guān)鍵 ,為此要求 :對每一塊塔板 ,下邊必須有蒸汽上升 ,上邊必須有液相流下 .也就講 :“回流液逐板下降和蒸汽逐板上升 ” 是實現(xiàn)精餾的必要條件 . ? C:精餾塔的分段 一般以進料板為界將精餾塔分二段 :進料板以上部分稱精餾段 (或稱增濃段 )。 CO2溶解度曲線 ? (3).COS在甲醇中的溶解度： A：溫度降低，同時壓力升高則其在甲醇中的溶解度增大。從而使溶液溫度升高，對溶劑的吸收效果明顯不利，因此對易溶氣體來說：溫度升高，分子活動加劇，溶解度降低。 (4).吸收劑的沸點不能太高否則時能耗高 ,對整個工藝極為不利。而在再生時 ,則采用減壓法。 一 概述 一 、凈化工序的目的與要求 ?粗沒氣中根據(jù)所用原料的不同 ,二氧化碳含量一般在 18%_35%,在以煤為原料時 ,粗煤氣中除含二氧化碳外 ,尚含有硫化氫、硫氧化碳及其他雜質(zhì)。 (2)系統(tǒng)溫度升高 ,則溶解度下降。 (5).吸收劑的比熱要大。只有選擇比熱容大的作吸收劑，才能將其減至最低。 B：在相同條件下， SH2S≈ （ 2)SCOS (4).CS2在甲醇中的溶解度： 當溫度＞ 25℃ 時，亨利定律可以加以計算。進料板本身和進料板以下部分稱為提餾段 . 3.精餾的操作線方程 : A:恒摩爾流假設(shè) : 恒摩爾汽化假設(shè) :精餾段內(nèi) ,由每層塔板上升的蒸汽摩爾流皆相等 。（ 2） .氣體中夾帶過量的液體，增加降液管的排液負荷，如果某塊塔板的 ? 降液管下端堵塞，造成該塔板以上塔段液泛?；旌弦褐性軇┙性軇?。從目前工藝分析可以看出：氨冷器按提供冷量的等級分有 40℃ 和 0 ℃ 兩類，而主要依靠液氨的相變制冷，來提供。 ? （ 4） .氨冷器的合理使用與清洗：在保證正常工藝運行的條件下，盡可能提高其負荷，具體操作根據(jù)制冷工藝的選擇有關(guān)。 （ 2） .甲醇溫度的指標： ? 對于我公司而言：甲醇溫度是 ℃ ，其冷量來源分為兩大類：一是氨冷器提供，一是溶解了二氧化碳的甲醇閃蒸、汽提降溫，在經(jīng)過冷熱甲醇換熱器換熱，來保證洗滌甲醇溫度，從而確保工藝指標正常。 ? ： （ 1） .合理組織生產(chǎn)，加強前后工序的協(xié)調(diào)工作，抑制有機硫的生成。 ? （ 2） .可以在低溫甲醇洗的氣氣換熱器和第二分離器增設(shè)為雙系列，并配套鍋爐水洗滌管線。 ? ℃ 的粗煤氣在硫化氫吸收塔預(yù)洗段被從二氧化碳吸收塔過來的低溫甲醇 4M3洗滌其中的石腦油、 HCN、部分有機硫、高分子化合物。含微量輕油、硫化氫氣體的甲醇混合液經(jīng)過 一可調(diào)漏斗流入萃取槽 Ⅲ 室，經(jīng)泵加壓送至共沸塔進行輕油、硫化氫、氨氣等氣體的汽提。 熱再生塔的汽提汽一部分靠甲醇水塔的甲醇蒸汽，另一部分靠其塔釜再沸器間接加熱提供。篩板塔是有降液管的最簡單的一種，早已在工業(yè)中得到應(yīng)用。 ? 降液管中的容積與液體流量 L之比，即 。篩板塔的主要特點是：處理量大，效率較高，有一定的操作彈性，但氣速的下限受漏液線限制較大。再經(jīng)過氨冷器、氣氣換熱器冷凝其中甲醇，通過分離器分離掉其中所攜帶的甲醇后進入硫化氫總管。 ? 共沸塔汽提輕油、氨和硫化氫氣體的汽 提氣是由共沸塔再沸器間接加熱產(chǎn)生。 ? 收塔來的低溫甲醇吸收其中的硫化氫，而硫化氫則溶解在甲醇溶液中，經(jīng)過超濾器過 ? 濾掉含在其中的煤粉、萘等雜質(zhì)。 （ 3） .在硫化氫吸收塔的預(yù)洗段和主洗段液相加設(shè)兩組超濾器，以及在萃取槽一室泵出口加設(shè)超濾器，在精洗甲醇泵出口加設(shè)超濾器。 （ 3） .合理匹配甲醇循環(huán)量，及時調(diào)整汽液比，防止因循環(huán)量過大，導致冷損加大，吸收不好。在低溫甲醇洗系統(tǒng)中，富甲醇的再生采取低溫甲醇分段閃蒸解吸、低壓氮氣汽提、熱再生來保證洗滌甲醇質(zhì)量。另一方面：控制好 40℃級和 0 ℃ 級的吸收壓力，也就是說調(diào)整好制冷工號的負荷。由于循環(huán)水的上水溫度和回水溫度受環(huán)境影響較大且其應(yīng)用有明顯局限性，故其提供的冷量有限。 ? 萃取劑的選擇原則： （ 1） .溶劑不能與被分離混合物完全互溶，只能部分互溶，否則充分攪拌后只存在一 個液相，不可能實現(xiàn)任何分離。 (2). 由過量液沫夾帶引起的液泛，可以通過負荷控制予以解決。提餾段內(nèi)也是一樣 ,即 : L1=L2= … =Ln=定值 L’ 1=L’ 2= … =L’ n=定值 式中 :L精餾段內(nèi)液體的摩爾流率 L’ 提餾段內(nèi)液體的摩爾流率 B:精餾塔內(nèi)操作線方程 : ? C. 精餾段操作線方程 : 由右圖知 : Y1 L V D XD Y2 YN+1 X1 XN X2 精餾的示意圖 V＊