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-文庫(kù)吧資料
2025-06-06 01:17本頁(yè)面
【正文】 物全部脫除，以避免他們?cè)诘蜏囟蝺鼋Y(jié)，低溫段的操作溫度通常在－190176。Ar和CH4組分為惰性氣體，但它們會(huì)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(fèi)用。⑵ 向氫氣流股中加入所需化學(xué)比例的氮?dú)猓怪_(dá)到氨合成氣所需要的氫氮比（3:1）。它具有以下兩個(gè)主要功能。林德公司的技術(shù)訣竅源自其在這一領(lǐng)域的經(jīng)驗(yàn)及來(lái)自工廠裝置的信息反饋，由林德公司完成的各項(xiàng)重要開(kāi)發(fā)成果已大大改善了林德氮洗工藝，并且擁有一系列專(zhuān)利技術(shù)。 中國(guó)陜西渭河煤頭合成氨廠的低溫甲醇洗裝置的繞管原料氣換熱器10液氮洗工藝林德公司是液氮洗設(shè)計(jì)、工程及制造方面的頂尖公司。這些換熱器用于下述情況：（1）幾股工藝物流必須同時(shí)冷卻或加熱時(shí)，用于幾股工藝物流之間的熱交換（多流股熱交換器）；（2）當(dāng)大量的熱荷須在小的溫差內(nèi)轉(zhuǎn)換時(shí)（逆流）；（3）當(dāng)溶解氣體的大部分要從甲醇中解吸時(shí)，在加熱甲醇富液的過(guò)程中，大量的蒸汽氣流脫出，在出口處氣流/液流將達(dá)20。如經(jīng)過(guò)充分驗(yàn)證了的甲醇加入原料氣的方法、壓力降小等。這樣就降低了電、冷凍和蒸汽的消耗。⑵ 公用工程消耗指標(biāo)低。因?yàn)橐慌_(tái)繞管換熱器可替代幾臺(tái)TEMA換熱器。使用繞管熱換器的主要優(yōu)點(diǎn)如下。林德公司在處理這類(lèi)微量組分方面已積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，能夠提供特殊的方法阻止這類(lèi)微量組分進(jìn)入溶劑（通過(guò)主吸收塔上游水洗或者甲醇預(yù)洗）或者通過(guò)純化或者過(guò)濾/清洗等方法將其從溶劑中除去，從而使產(chǎn)品達(dá)到要求及保持裝置的長(zhǎng)周期正常運(yùn)行，在這方面值得一提的是林德公司的低溫甲醇洗裝置98%或以上都達(dá)到這一目標(biāo)。原料氣中微量組分的種類(lèi)和數(shù)量主要取決于進(jìn)入氣化裝置的原料、氣化裝置的類(lèi)型、氣化與低溫甲醇洗裝置之間的流程。反過(guò)來(lái)又會(huì)影響處理氣體的純度或者尾氣排放。 微量組分除酸性氣體H2S+COS及CO2要脫除外，原料氣一般還含有其他微量組分如NHHCN、NO、汽油、萘、有機(jī)硫化物（CS硫醇）、羰基鎳和羰基鐵化合物等。對(duì)碳鋼、低溫碳鋼或者合金低溫碳鋼的選擇要根據(jù)設(shè)備的設(shè)計(jì)溫度以及使用標(biāo)準(zhǔn)來(lái)確定。只有下列幾個(gè)設(shè)備用不銹鋼制作。 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(gè)無(wú)腐蝕的系統(tǒng)。如果費(fèi)用太高，另外的濃縮步驟只好省去。另外NWU冷箱的尺寸將加大。⑶ 由于aMDEA的溶劑循環(huán)量大，致使其公用工程（電、蒸汽、冷卻水）消耗高。雖然低溫甲醇洗工藝的設(shè)計(jì)從工藝角度要更復(fù)雜一些，但aMDEA工藝因其上面這一點(diǎn)抵銷(xiāo)了它的優(yōu)勢(shì)。 不同類(lèi)型洗滌工藝吸收CO2能力較之物理低溫甲醇洗裝置，用于脫硫和大量脫除CO2的MDEA裝置具有下述特點(diǎn)。這就是說(shuō)，對(duì)于煤或油氣化的變換氣，采用較高的CO2分壓，低溫甲醇洗所需要的洗滌溶劑循環(huán)量要比MDEA工藝低得多。6 低溫甲醇洗工藝與化學(xué)（胺）洗滌系統(tǒng)的比較圖8表示物理溶劑和化學(xué)溶劑吸收CO2的能力與原料氣中CO2分壓的關(guān)系。冷卻水/美元/m3 單位公用工程費(fèi)用（按中國(guó)1995年價(jià)格）電能美元/kWh圖7從對(duì)比可以看出，PEGE洗滌的總體公用工程費(fèi)用大約要高出50%，即使按照表1所給出的低廉的公用工程價(jià)格來(lái)算，低溫甲醇洗在這方面每年即可省出160萬(wàn)美元。對(duì)于大量脫除CO2，PEGE設(shè)計(jì)有最優(yōu)化的方案（通過(guò)蒸發(fā)溶劑回收能量，只有30%的PEGE通過(guò)熱再生）。⑺ 在合成氣的凈化上有良好的既成業(yè)績(jī)。⑸ 微量組分不會(huì)聚積在溶劑中，因?yàn)榈蜏丶状枷聪到y(tǒng)設(shè)有水洗系統(tǒng)。而從PEGE系統(tǒng)出來(lái)的氣體為水飽和且相對(duì)較熱，這對(duì)下游采用低溫工藝是不利的。⑶ 低溫甲醇洗裝置處理后的氣體絕對(duì)是干燥氣體，僅含微量的甲醇。而PEGE溶劑只部分脫除COS。與PEGE系統(tǒng)相比，低溫甲醇洗系統(tǒng)還有以下優(yōu)勢(shì)。⑵ 即便對(duì)于大型的合成裝置，低溫甲醇洗酸氣脫除系統(tǒng)都可以設(shè)計(jì)為單系列系統(tǒng)。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(biāo)如電能、蒸汽、冷卻水大大降低。然而對(duì)H2S和CO2兩者的絕對(duì)溶解度決定了溶劑循環(huán)量，因此在大量脫除CO2時(shí)，甲醇對(duì)裝置的總體經(jīng)濟(jì)性要比其他溶劑好得多。圖6這種相對(duì)較高的氫損失不得不通過(guò)以下的方法來(lái)彌補(bǔ)：一是加大整個(gè)上游系統(tǒng)如原料制備、合成氣制備/調(diào)節(jié)、空分裝置等的規(guī)模；二是采用較高的進(jìn)氣量，每一種方法提高約10%。但不幸的是如果用PSA工藝來(lái)大量脫除CO2，則有相當(dāng)量的氫氣與CO2一起進(jìn)入PSA尾氣中被損失掉。等）相比，本系統(tǒng)的甲醇循環(huán)量低25%。、BASFSepasolv174。2005年林德公司又簽訂了3個(gè)合同——低溫甲醇洗用于通用/德士古煤氣化合成氣凈化，其中兩套聯(lián)產(chǎn)低溫CO和甲醇合成氣，第三個(gè)合同是聯(lián)產(chǎn)三種不同的合成氣混合氣——?dú)錃?、羰基合成氣和甲醇合成氣。有兩套在中?guó)云南省，用于合成氨生產(chǎn)，其每套的年合成氨設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為550 kt。其中有兩套的運(yùn)行壓力達(dá)到60 bar。這里要特別提到的是林德公司的五套低溫甲醇洗裝置。商業(yè)級(jí)的低溫甲醇洗裝置遍布世界各地，用于氫氣、氨合成氣、甲醇合成氣、純CO或羰基合成氣等的凈化。圖5操作壓力通常在80 bar。在這種設(shè)計(jì)里，在低溫甲醇洗之前先進(jìn)行氣體變換，再在同一塔的不同塔段選擇性
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