【正文】 學(xué)校的領(lǐng)導(dǎo)為我們的就業(yè)不辭辛苦的為我們聯(lián)系好的公司，讓我們大多數(shù)人都找到自己喜歡的工作。對(duì)于父母的回報(bào)除了好好學(xué)習(xí)，順利完成學(xué)業(yè)之外無以為報(bào)，希望以后的學(xué)習(xí)、工作和生活能使父母寬慰。 回首本人的求學(xué)生涯，父母的支持是本人最大的動(dòng)力。不積跬步何以至千里，各位任課老師認(rèn)真負(fù)責(zé)，在他們的悉心教育和幫助下，使我能夠很好的掌握和運(yùn)用專業(yè)知識(shí)，并在設(shè)計(jì)中得以體現(xiàn)，同時(shí)，在設(shè)計(jì)寫作過程中，我還參考了眾多相關(guān)的書籍和論文，在這里一并向有關(guān)的作者表示謝意。在我的畢業(yè)設(shè)計(jì)寫作期間，老師為我提供了種種專業(yè)知識(shí)上的指導(dǎo)和一些富于創(chuàng)造性的建議，沒有您的幫助和關(guān)懷，我不會(huì)這么順利的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，在此向李麗老師表 示深深的敬意。 參考文獻(xiàn) 1 李忠順 . [J].河北冶金， 1999， 4345 2 張巨水 . [J].煤化工， 1999， 2123 3 王澤民 . [J].江西化工， 1999， 2829 4 張貴明 .姜殿臣 . [J].化工進(jìn)展， 2020， 6263 5 張駿馳，鄭明峰 .低溫甲醇洗工藝在中小化肥凈化裝置中的應(yīng)用[J].中氮肥， 2020， (5)1315 6 潘漢澤，彭愛華，吳 彪，等 . 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NHD法脫酸性氣體的工業(yè)應(yīng)用 [J].化肥設(shè)計(jì)， 2020，(1):4248 致 謝 在畢業(yè)設(shè)計(jì)結(jié)稿之際，非常感謝 XXX 老師的悉心指導(dǎo)和給予我的幫助。脫硫前煤氣中 H2S含量在 1 500 mg/m3~4 500 mg/m3，脫硫過程中溫度為 15℃ ~40℃，空速為 20 h1~40 h1，阻力降小于 2 000 Pa，脫硫后 H2S20 mg/m3，其他雜質(zhì)含量均符合要求。 TGF 煤氣高效脫硫劑應(yīng)用實(shí)例 (1)太化集團(tuán)有限公司焦化廠煤氣脫硫 太化集團(tuán)有限公司焦化廠為 40 萬 t/a 的焦炭企業(yè)，日供城市煤氣 15 萬 m3，煤氣經(jīng)脫硫后直接送入城市煤氣儲(chǔ)氣柜。它與 TGF 的綜合性能比較見表 65。TGF 脫硫劑的使用條件：空速以 20h1300 h1 為宜 (最好以低空速條件運(yùn)行，這樣可延長脫硫劑的使用壽命 )，線速度取 10 mm/s100 mm/s(如壓力降允許可盡量取高限 )，壓力為常壓至 MPa，溫度為常溫 (20℃ 40℃ )，煤氣中的雜質(zhì)盡量符合《城市煤氣規(guī)范》要求。 TGF 脫硫反應(yīng)的特點(diǎn)在于氣體中的 H2S 經(jīng)氣膜擴(kuò)散到 TGF微晶表面，吸附并溶于表面的堿性液膜中而發(fā)生電離，硫離子與微晶中的氧離子進(jìn)行交換生成 Fe2S3，而 Fe2S3在氧的作用下生成單質(zhì)硫并沉積于海綿體的孔隙中，再生出的 Fe2O3可繼續(xù)脫硫。 H2O→ Fe2S3 TGF除有脫硫作用外還具有脫除 NOχ、氰化物、焦油、氨和萘等多種功能，保證煤氣凈化指標(biāo)符合要求。其主要技術(shù)質(zhì)量指標(biāo)見表 71所示。對(duì)于 Shell煤氣化工藝，變換選擇鈷鉬耐硫變換，故低溫甲醇洗工藝采用一步法 (林德 )流程。 目前一般將低溫甲醇洗工藝分為一步法 (林德 )和二步法 (魯奇 )兩種流程，二者在基本原理上沒有根本區(qū)別，而且技術(shù)都很成熟。在 SCGP 的條件下，低溫甲醇洗和 NHD 工藝的消耗指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的比較見表 64 和表 65。該法溶劑昂貴，首次填充量大。但溶液的吸收能力大大低于低溫甲醇洗，一般為4055m3(標(biāo) )CO2/m3溶液，溶劑循環(huán)量大。該法的缺點(diǎn)是在低溫下操作，設(shè)備低溫材料要求較高，整個(gè)工藝投資較高。作為吸收劑的甲醇來源豐富，價(jià)格低廉，溶劑的消耗量較小，總的能耗較低。低溫甲醇洗工藝由魯奇和林德兩家公司聯(lián)合開發(fā)，該法為物理吸收，吸收能力大，在 MPa 壓力下吸收能力為 160180 m3(標(biāo) )CO2/m3溶液，溶液的循環(huán)量小。 對(duì)于 Shell 煤氣化工藝，低熱苯菲爾或活化 MDEA等化學(xué)吸收法 由于溶液循環(huán)量大，能耗高，設(shè)備龐大，故一般不采用。 (2)總硫含量高 變換氣除含有大量的 H2S 外，還含有一定的有機(jī)硫 COS，因而選擇的脫硫溶劑應(yīng)具有較好的脫除有機(jī)硫和無機(jī)硫的能力。為進(jìn)一步優(yōu)化裝置的操作，將裝置的日常操作數(shù)據(jù)與經(jīng)濟(jì)目標(biāo)緊密聯(lián)系起來，應(yīng)進(jìn)行低溫甲醇洗嚴(yán)格在線模擬優(yōu)化技術(shù)的研究開發(fā)工作。采用板片式除沫器能有效減少進(jìn)入甲醇洗 的水和甲醇損失量，開發(fā)此除沫器后相應(yīng)的分離器可全部國產(chǎn)化，可進(jìn)一步提高設(shè)備國產(chǎn)化率。為發(fā)揮繞管式換熱器在多股流換熱中的獨(dú)有特點(diǎn)，建議在原有軟硬件開發(fā)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究開發(fā)多股流的繞管結(jié)構(gòu)及其不同壓力系統(tǒng)的物性數(shù)據(jù)。 (3) 繞管式換熱器是低溫甲醇洗中的關(guān)鍵設(shè)備，在常規(guī)的低溫甲醇洗中，繞管式換熱器的費(fèi)用占全部硬件投資的 8% 。 (2) 低溫甲醇洗工藝中的各塔類是主要的分離設(shè)備，目前，塔盤還需從國外引進(jìn)，鎮(zhèn)海 、烏石化、寧化增產(chǎn) 10%改造中均涉及到塔板的改造。新的三套魯奇低溫甲醇洗裝置有待于在生產(chǎn)操作中進(jìn)一步消化和檢驗(yàn)。 存在問題及國產(chǎn)化建議 隨著我國環(huán)保立法的健全和能源結(jié)構(gòu)從輕油轉(zhuǎn)變?yōu)槊汉瓦M(jìn)口高硫油，低溫甲醇洗裝置的建設(shè)勢在必行。另有 4115V1 改造、更換 E7 和 E C2 塔塔盤改造等十余項(xiàng)技改項(xiàng)目正在逐步實(shí)施之中。 目前，由蘭州設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)的寧夏廠繞管式換熱器 4115E7 （直徑 900mm，面積 300m2）已在開封空分設(shè)備制造廠制造完成，質(zhì)量合格，不久即可用于工業(yè)生產(chǎn)。由總公司科技開發(fā)公司立題，西安交通大學(xué)、蘭州設(shè)計(jì)院、蘭化化機(jī)廠承擔(dān)的“ 8153MPa 繞管式換熱器的研究”，于 1995 年 5 月完成“ 1/6 模擬實(shí)驗(yàn)件熱態(tài)并網(wǎng)考核”鑒定，試驗(yàn)件達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)指標(biāo)。在新工程中，除了專利設(shè)備、少數(shù)關(guān)鍵性的動(dòng)設(shè)備以外，其它設(shè)備均立足國內(nèi)解決，在國內(nèi)材料不能滿足要求時(shí)，僅從國外引進(jìn)材料，國內(nèi)自行設(shè)計(jì)和制造。 低溫甲醇洗設(shè)備國產(chǎn)化方面進(jìn)程較快。隨著國內(nèi)開發(fā)工作的進(jìn)展和國際化應(yīng)用軟件的引進(jìn)，設(shè)計(jì)水平得以提高。早在 1982 年化工部就組織編寫了《低溫甲醇洗、液氮洗設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)總結(jié)》，近年來，蘭州設(shè)計(jì)院在消化和 參與林德、魯奇兩個(gè)不同低溫甲醇洗流程的工程設(shè)計(jì)中，積累了一定的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。同時(shí)，以鎮(zhèn)海、烏石化、寧夏三個(gè)渣油廠增產(chǎn)改造為目的的“低溫甲醇洗增產(chǎn) 10%工藝包的開發(fā)”正在實(shí)施之中。目前，低溫甲醇洗技術(shù)還需引進(jìn)工藝包。浙江大學(xué)和上?；ぱ芯吭荷钊氲匮芯苛烁黝悮怏w在低溫甲醇中的溶解度以及富 C2O 、 H2S 甲醇的物化性質(zhì)，并測定了部分二元對(duì)的相平衡常數(shù)，為進(jìn)行工藝計(jì)算奠定了基礎(chǔ)；特別是大連理工大學(xué)經(jīng)過多年不懈努力，取得了顯著的進(jìn)展，目前已獲得了低溫甲醇洗方面的兩個(gè)專利，并完成了 SAPROSS 中的低溫甲醇洗系統(tǒng)計(jì)算軟件。在基礎(chǔ)理論的研究方面，蘭州設(shè)計(jì)院、浙江大學(xué)、大連理工大學(xué)都作 了大量工作，取得了一定的成績。 國產(chǎn)化進(jìn)程 低溫甲醇洗工藝的國產(chǎn)化包括技術(shù)國產(chǎn)化、設(shè)計(jì)國產(chǎn)化和設(shè)備國產(chǎn)化。另有 3 套裝置正在技術(shù)談判之中，屆時(shí)我國的低溫甲醇洗裝置將達(dá)到 15 套，總處理氣量達(dá) 710 10 kmol/h 左右。其應(yīng)用范圍也在不斷擴(kuò)大。魯奇公司最突出的改進(jìn)是改用新型設(shè) 計(jì)的塔板包括采用 Thormann、 Tunnel 和 Kettel 型塔板，新型塔盤使塔的操作彈性大大提高。 設(shè)備方面的改進(jìn) 林德公司在設(shè)備 方面的主要改進(jìn)包括： ①采用浮閥或篩板塔代替原齒形泡罩和扁平泡罩。 針對(duì)生產(chǎn)中存在問題，采取相應(yīng)改 進(jìn)措施 林德公司和魯奇公司及時(shí)跟蹤各裝置的生產(chǎn)操作情況，對(duì)裝置暴露的問題采取相應(yīng)的措施加以解決，并將這些信息反饋到新裝置的設(shè)計(jì)中。在林德新設(shè)計(jì)中，這一換熱器被分為兩部分， 0 ℃以上采用普通的 TEMA 不銹鋼換熱器，耐腐蝕，易于清洗； 0 ℃以下因腐蝕小，采用碳鋼材質(zhì)的繞管換熱器即可滿足溫差要求。另一方面，通過合理設(shè)計(jì)和選材，減少設(shè)備、材料費(fèi)用。例如林德新設(shè)計(jì)的低溫甲醇洗裝置甲醇水分離部分的流程 都已大大簡化，至少可省去 3 臺(tái)設(shè)備。在滿足工藝要求的前提下，裝置投資得以降低。其次，通過采用新技術(shù)，單臺(tái)設(shè)備的操作彈性有了很大的提高，使整個(gè)裝置的負(fù)荷范圍加大，適應(yīng) H2S 和 C2O 氣量波動(dòng)的能力增強(qiáng)。 提高操作靈 活性，降低裝置投資 通過對(duì)流程的優(yōu)化和合理設(shè)計(jì)，新裝置的開工率和操作靈活性大大提高。例如，林德公司對(duì) 原料氣的冷卻有一步法和兩步法之分；采用部分 H2S 餾分循環(huán)以提高 H2S 餾分濃度；甲醇水分離塔的塔頂氣不再經(jīng)冷卻而直接注入甲醇熱再生塔中部作為汽提熱源等等。隨著研究工作的進(jìn)展和生產(chǎn)操作中暴露的問題，低溫甲醇洗工藝不斷改進(jìn)和完善。 技術(shù)發(fā)展和改進(jìn) 目前低溫甲醇洗的專利技術(shù)已達(dá) 60 多項(xiàng)。魯奇公司到 1994 年為止已設(shè)計(jì)和建設(shè)了 54 套低溫甲醇洗裝置，總生產(chǎn)能力為 188 106m3 /d。從 1960 年到 1993 年 ，林德公司共建設(shè)低溫甲醇裝置 26 套，總處理氣量 106 m3 /d，其操作壓力為 （ A）。與林德低溫甲醇洗相比，魯奇低溫甲醇洗在變換前脫硫，脫硫氣量少、設(shè)備??；變換處于脫硫和脫碳之間，原料氣 熱而復(fù)冷，換熱次數(shù)多，能量損失大，設(shè)備數(shù)量多，流程較長，投資較高。它具有流程短、布置緊湊的特點(diǎn)。但兩個(gè)專利商在工藝流程設(shè)計(jì)、設(shè)備設(shè)計(jì)和工程實(shí)施上各有特點(diǎn)。因此，低溫甲醇洗是一種技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的氣體凈化工藝。 一般認(rèn)為，低溫甲醇洗由于低溫操作需要制冷設(shè)施和大量的低溫鋼材，投資大。低溫甲醇洗工藝在低溫下操作，溶液再生能耗少，酸性氣體的溶解度在低溫下大幅度增加，溶劑負(fù)荷提高，從而節(jié)省溶劑循環(huán)量和再生能量的消耗，換熱器和設(shè)備的體積可以減??；而且在低溫操作時(shí)，溶劑損失量小，投 資和生產(chǎn)費(fèi)用均會(huì)下降。低溫甲醇洗對(duì)有機(jī)硫吸收效果好，不需設(shè)置有機(jī)硫水解裝置。這就使氣體的脫硫和脫碳可在同一個(gè)塔內(nèi)分段、選擇性地進(jìn)行。 低溫甲醇洗工藝氣體凈化度高，選擇性好，凈化氣中總硫可降至小于 、 C2O 可被脫至 。 4 低溫甲醇洗工藝的技術(shù)特點(diǎn) 低溫甲醇洗（ Rectisol）采用冷甲醇作為溶劑脫除酸性氣體的物理吸收方法，是由德國林德公司和魯奇公司開發(fā)的一種有效的氣體凈化工藝。材質(zhì)的更換將使投