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低溫甲醇洗ppt課件-wenkub.com

2024-10-31 17:18 本頁(yè)面
   

【正文】 ? 降液管中液體線速度,一般在 ? 以下。當(dāng)用沖空法加工時(shí),對(duì)于碳 鋼塔板,孔徑 d0應(yīng)不小于板厚 δ ,一般碳鋼篩板板厚度為 3~ 4mm。 (1)篩孔 一般工業(yè)塔中常用的孔徑為 3~ 8mm。 ? 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(guò)的降液管,每層板上的液層高度可由適當(dāng)?shù)囊缌餮叩母叨葋?lái)調(diào)節(jié)。板式塔的塔板可分為有降液管及無(wú)降液管的兩大類。在這些設(shè)備中,主要受氣液相平衡過(guò)程的控制,因此要求設(shè)備中氣液兩相接觸良好,壓降低,操作彈性大,材質(zhì)上要耐低溫,耐腐蝕,安裝及檢修方便,此外,由于是在低溫下操作,要盡量減少冷量損耗。液相甲醇經(jīng)過(guò)液位調(diào)節(jié)伐節(jié)流減壓進(jìn)一步閃蒸,而且為了盡可能降低二氧化碳在甲醇中的量,我們采取氮?dú)馄峁に嚒7蛛x器底部的甲醇則返回回流槽,為熱再生塔提供回流。液相則到熱再生塔二段進(jìn)行硫化氫汽提。而硫化氫濃縮塔兩段壓力分別是 ,期間一段閃蒸氣經(jīng)纏 ? 繞式換熱器回收冷量后,進(jìn)入燃料起管網(wǎng)。塔頂甲醇蒸汽中水含量< %(實(shí)際操作 ? 中水含量< 2%),送往熱再生塔中部作為汽提汽。從共沸塔頂部出來(lái)的含甲醇、水和輕油液體一部分作為回流參與共沸塔的調(diào)節(jié),一部分進(jìn)入萃取槽 Ⅰ 室繼續(xù)萃取其中的輕油。輕油溢流至萃取槽 Ⅳ ,而后進(jìn)入輕油儲(chǔ)罐。 而從預(yù)洗閃蒸塔二段出來(lái)的甲醇經(jīng)精甲醇回收冷量后,送至預(yù)洗閃蒸塔三段再次閃蒸。 ? 二氧化碳吸收塔中、下部洗滌甲醇分別是: 中段洗滌甲醇來(lái)源于二氧化碳閃蒸塔三段貧二氧化碳甲醇,經(jīng)過(guò)主洗甲醇泵加壓送至二氧化碳吸收塔中部,來(lái)洗滌大量的二氧化碳,該循環(huán)稱為主洗甲醇循環(huán)。進(jìn)入硫化氫濃縮塔進(jìn)行硫化氫提濃和甲醇再生。再在纏繞式換熱器被從二氧化碳解吸塔、硫化氫濃縮塔過(guò)來(lái)的閃蒸汽,凈化氣,二氧化碳產(chǎn)品氣冷卻到- ℃ ,而后經(jīng)過(guò)- 40℃ ? 氨冷器將其冷卻到- 32℃ 進(jìn)入硫化氫吸收塔預(yù)洗段脫除氣態(tài)輕油、不飽和的碳?xì)浠衔?,和其它高沸點(diǎn)雜質(zhì)。 在硫化氫吸收塔主洗段吸收硫化氫 。但是循 環(huán)量過(guò)大會(huì)導(dǎo)致循環(huán)動(dòng)力的增大,以及再生能源的消耗,同時(shí)增加了制冷的負(fù)荷,假如冷量不足,還會(huì)導(dǎo)致甲醇溫度升高影響吸收。都是出于這一目的。為了確保 吸收塔的正常運(yùn)行,可以采取以下措施,防止雜質(zhì)進(jìn)入系統(tǒng): ? ( 1) .造氣車間盡量控制氣體中雜質(zhì)含量,加強(qiáng)水洗效果,同時(shí)控制好出口溫度。 ? ( 2) .在裝置供氣不足的情況下,可以通過(guò)調(diào)度減負(fù)菏操作,確保系統(tǒng)壓力的穩(wěn)定。 ? : 根據(jù)亨利定律,在一定溫度下,氣體在液體里的溶解度和該氣體的平衡分壓成正比。 (4).優(yōu)化操作甲醇的再生過(guò)程,尤其是二氧化碳的解吸過(guò)程,對(duì)甲醇的熱再生系 ? 統(tǒng)要謹(jǐn)慎操作,嚴(yán)防甲醇中水含量超標(biāo),和甲醇再生塔頂部溫度和精洗甲醇溫度,同時(shí)合理匹配甲醇量的分布,確保熱平衡,使吸收塔中的硫化物降到最低。如 吸收塔塔釜液位必須維持在某一特定而適當(dāng)?shù)母叨?,過(guò)高液體會(huì)淹沒(méi)進(jìn)氣口,使氣體上升阻力增大,若液位過(guò)低,氣體會(huì)串入液體出口管,造成設(shè)備損壞且對(duì)吸收操作不利。 ( 5) .低溫甲醇洗入口粗煤氣中氨含量的影響 : 由于入口粗煤氣中氨含量增高,在前系統(tǒng)中, 氨沒(méi)有被水洗滌干凈,導(dǎo)致進(jìn)入低溫甲醇洗工號(hào)的氨含量增加,即有可能發(fā)生氨與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸氫氨結(jié)晶而造成設(shè)備堵塞(最有可能發(fā)生的部位在原料氣冷卻設(shè)備部位),同時(shí)還有可能被甲醇吸收,在甲醇中生成硫銨(分子式為(NH4)2S),而其則隨甲醇循環(huán)回到洗滌塔中,在洗滌塔上部又分解成氨和硫化氫,又可能導(dǎo)致凈化氣中硫化物增高就是這個(gè)道理。據(jù)相關(guān)資料介紹,甲醇中水含量達(dá)到 5%時(shí)二氧化碳的溶解度比在純甲醇中的溶解度下降 ? 15%,硫化氫的溶解度也大幅下降。因?yàn)槿绻醇状贾袛y帶有硫化氫則二氧化碳再無(wú)法吸收二氧化碳,導(dǎo) 致凈化氣中二氧化碳瞬間報(bào)滿,這種情況稱為甲醇污染。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(huì)在冷卻換熱器、吸收塔發(fā)生堵塞有待解決。 ? ( 7) .通過(guò)降低熱再生塔的壓力,降低甲醇溫度,從而提高硫化氫濃縮塔的冷量利用率,達(dá)到降低精洗甲醇的溫度,提高其洗滌效果。具體操作如下: 果 。最后:對(duì)按冷氣的卸料要控制好。 ? ( 3) .加強(qiáng)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。 ( 5) .二氧化碳閃蒸塔和硫化氫濃縮塔的負(fù)荷分配不合適,應(yīng)調(diào)整冷區(qū)負(fù)荷。 : ( 1) .換熱器熱阻增大,其傳熱效果差,冷量回收率。 ( 3) .甲醇富液的解吸再生產(chǎn)生的冷量即焦耳湯 姆遜的制冷效應(yīng)。 ? : 低溫甲醇洗的冷量來(lái)源大致可分為三類: ( 1) .氨冷器提供冷量。 ? 在低溫甲醇洗工藝的應(yīng)用:一方面用于二氧化碳閃蒸塔甲醇富液閃蒸,另一方面用于硫化氫濃縮塔一段富硫化氫甲醇閃蒸。 ( 2) .比重的控制:即合理利用加入萃取劑,一方面要保證萃取劑和混合液中的溶劑充分混合,另一方面又不可過(guò)量,否則萃取效果不好。 ( 2) .萃取劑對(duì) (或者說(shuō):萃取劑具有選擇性)。萃取過(guò)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)。當(dāng)塔壓升高時(shí),混合物沸點(diǎn)隨之升高,引起全塔溫度發(fā)生改變,溫度和產(chǎn)品質(zhì)量的對(duì)應(yīng)關(guān)系將發(fā)生改變。 對(duì)板式塔講:塔板壓力降主要由三部分組成,即干板壓力降、液層壓力降和克服液面張力的壓力降。 <2>. 液沫夾帶限:氣體通過(guò)塔板上液層達(dá)到液面時(shí),氣泡破裂,氣體向上沖出,氣體沖出時(shí)總會(huì)把部分被拉成薄膜的液體向上拋起,被拋起的小液滴呈大小不一,液滴在上升過(guò)程中相互碰撞,液滴會(huì)增大,其中較大的液滴上升到一定高度, 且未達(dá)到 上層塔板前會(huì)沉降下來(lái),較小的液滴則隨向上流動(dòng)的氣體被帶至上層塔板,這就被稱為霧沫夾帶。 原因 :( 1) .氣流量過(guò)大或者液流量過(guò)大。 R的選擇原則:總費(fèi)用最小。 ( 2).理論板數(shù)圖解法步驟: xy平衡曲線,并作出對(duì)角 y=x. x=xD與對(duì)角線交與一點(diǎn) a,通過(guò) a點(diǎn)作精餾操作線: ? : X=XF與對(duì)角線交于 e點(diǎn),通過(guò) e點(diǎn)作 q線方程: ? 即線段 ac 于 ac交與 d點(diǎn)。 V L L L′ V′ (1q)F qF F 進(jìn)料板情況 ? 從圖中可以看出: L′=L+qF V=V′+(1q)F 進(jìn)料情況不同時(shí)的。 所以就可以有選擇性的分別加以回收 , 為后序工號(hào)提供原料氣 .例如 :我們裝置的后序工號(hào) WSA要求硫化氫濃度為 30% ,同時(shí)在甲醇合成工藝?yán)镆蟮亩趸紳舛葹椋?. 而低溫甲醇洗恰能滿足此要求 . (4).低溫甲醇洗對(duì)氫氣、一氧化碳、甲烷、的溶解度都很低 ,同時(shí)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(xué)穩(wěn)定性 ,不降解 ,不起泡 ,同時(shí)對(duì)設(shè)備的腐蝕性小且由于粘度小所以動(dòng)能損耗低 . ? (6).低溫甲醇洗與深冷工號(hào)搭配更合理 . : (1).低溫甲醇洗的氣提原理 : 首先 :氣提是物理過(guò)程 .是破壞原來(lái)的汽液平衡 ,而從新建立新的汽液平衡狀態(tài)達(dá)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(dá)到一個(gè)平衡狀態(tài) .而此時(shí)的氣 B A B C ? 相主要是 B氣體 .即 P= C時(shí) ,氣相中 PB=PPC,從而破壞了原先的平衡 ,導(dǎo)致 B物質(zhì)的擴(kuò)散速度加快 ,達(dá)到分離 A物質(zhì)和 B物質(zhì)的目的 .而通過(guò)調(diào)節(jié)氣提的量就可以控制兩種的分離效果 . 而通過(guò)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(lái)減少了解析動(dòng)力 ,二來(lái)氮?dú)獗阋饲乙椎?.具體講 : 一方面 , 在二氧化碳閃蒸塔的三段通入低壓氮?dú)?,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?dú)?,使溶解于甲醇中的二氧化碳得以解析 . 同時(shí)硫化氫也解析 ,為了達(dá)到硫化氫的富聚 ,加入甲醇使硫化氫溶與其中 ,而后進(jìn)入熱再生塔使其徹底解析 ,保證硫化氫濃度大于30%,進(jìn)而確保 WSA的正常運(yùn)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?dú)庠谶M(jìn)入硫化氫濃縮塔和二氧化碳閃蒸塔之前 ,必須對(duì)其進(jìn)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(lái)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(diǎn)的差異 )使各組分得到分離的單元操作 .按操作方式分有簡(jiǎn)單蒸餾、精餾、特殊精餾等 . 下面將連續(xù)精餾流程圖作簡(jiǎn)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(yùn)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(jìn)料 ? B:精餾原理 : 1.精餾 :是汽液兩相在塔中逆流接觸 ,在同時(shí)多次進(jìn)行多次部分汽化和部分冷凝的過(guò)程中 ,發(fā)生傳熱和傳質(zhì) ,使混合液得到分離的操作過(guò)程 .被稱為精餾 . 2.實(shí)現(xiàn)精餾操作的必要條件 :通過(guò)特定的裝置 ,經(jīng)過(guò)傳熱和傳質(zhì)的作用將混合液進(jìn)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(duì)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(shí)現(xiàn)精餾的必要條件 .
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