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-閱讀頁
2025-06-15 01:17本頁面
【正文】 用碳鋼制作。⑴ 使用條件高于環(huán)境溫度的塔板⑵ 再沸器管子⑶ 甲醇/水分離塔進入加熱器的管子這種選材是經(jīng)過許多運行裝置的廣泛經(jīng)驗驗證了的。8好的一面是冷甲醇完全能將這些微量組分從原料合成氣中脫除；不好的一面是這些微量組分會在甲醇中逐漸富集，在循環(huán)溶劑中積聚到不可耐受的水平。此外，設(shè)備及管道還會出現(xiàn)腐蝕問題?？偟脑瓌t是：非變換原料氣的微量組分比變換氣復(fù)雜一些，因為變換催化劑將某些微量組分脫除到一個可耐受的限度。9 林德公司低溫甲醇洗工藝的特別之處：繞管換熱器林德公司低溫甲醇洗工藝的獨特設(shè)計之一是采用幾臺繞管換熱器（圖10）。⑴ 降低了總投資費用。另外省錢是因為連接管道、儀表、鋼結(jié)構(gòu)、安裝等方面費用省。因為繞管換熱器允許在較小的溫差下運行，從而最大程度地減少了甲醇的循環(huán)量。⑶ 操作優(yōu)點。一般林德低溫甲醇洗裝置設(shè)計配4～6臺繞管換熱器。圖9世界上沒有任何公司在深冷工藝開發(fā)以及綜合業(yè)績上能望其項背。林德液氮洗主要用于化肥廠的氨合成氣凈化，這通常是凈化的最后一個步驟。⑴ 在冷箱中引入氣態(tài)的高壓N2，通過冷箱內(nèi)部的焦－湯效應(yīng)產(chǎn)生冷量，將N2液化，再用于除去原料H2中CO、Ar和CH4等雜質(zhì)。合成氣中的CO必須徹底脫除，因為CO會使氨合成催化劑中毒。如圖10所示，液氮洗滌包括以下部分。C溫區(qū)。圖10 液氮洗裝置布置圖林德公司液氮洗裝置的優(yōu)點如下。例如，PSA裝置會加大上游合成氣裝置的規(guī)模約10%，同時它也要相應(yīng)增加原料供應(yīng)量。⑶ 不需要動設(shè)備。⑸ NWU冷箱內(nèi)的所有設(shè)備和管道/閥門用鋁或不銹鋼制造，全部為焊接連接，不會發(fā)生法蘭泄漏，閥門從冷箱外壁就可進行操作，便于維護。⑺ 對吸附器的設(shè)計和供貨，林德公司擁有多年積累的技術(shù)訣竅及經(jīng)驗。除氨合成本身需要的氮氣外（通過塔槽氮氣的損失只有3%～4%），液氮洗的公用工程消耗非常低，沒有多少公用工程消耗。除開車期間，在液氮洗操作壓力低時才需要從空分裝置送來的液氮，繼而液氮則通過焦—湯效應(yīng)制冷產(chǎn)生。在這種情況下，吸收塔必須設(shè)計成脫水而非脫甲醇，且殘余CO2成分還會高一些。11 低溫甲醇洗組合氮洗裝置生產(chǎn)氨合成氣如前所述，低溫甲醇洗工藝與下游深冷工藝如液氮洗或CO生產(chǎn)工藝（冷箱）組合使用，具有特殊的優(yōu)點，因為低溫甲醇洗裝置能夠為下游深冷分離工藝進行預(yù)冷卻和干燥。氣頭的正常壓力在30～80 bara之間，甚至更高。若用油氣化，合成氣中含有大約34%的CO2，而煤氣化的CO2的含量則超過40 %。⑵ 所有硫化合物以高濃度汽流送至界區(qū)，以便進一步處理（如在克勞斯裝置中）⑶ 副產(chǎn)的CO2純度高，適合尿素合成。而壓力可以盡可能的高，且CO2的量能夠?qū)H3全部轉(zhuǎn)化成尿素。圖12 RWU與NWU工藝組合流程圖1 完美組合：來自RWU的低溫干燥合成氣進入深冷液氮洗裝置（NWU）2+3 有效熱量組合：NWU部分冷的中間汽流用作冷卻RWU進氣，然后返回NH3合成氣4 H2有效回收：NWU閃蒸氣循環(huán)回RWU循環(huán)壓縮機5 甲醇有效回收及低壓N2消耗：用部分RWU汽提N2作為NWU吸收塔的再生氣當(dāng)然，這種緊湊的組合以及內(nèi)部循環(huán)的經(jīng)濟優(yōu)勢只有在兩種工藝的優(yōu)勢溶合為一體時才能被發(fā)揮到極至。12 物料平衡表2是以通用/德士古油氣化為基礎(chǔ)的1000 t/d合成氨裝置中低溫甲醇洗與液氮洗裝置的一個典型物料平衡。 用于氨合成的RWU與NWU裝置的典型物料平衡項目原料氣送NWU氣體 氣提N2CO2產(chǎn)品排放氣H2S流股高壓N2合成氣燃料氣H2/%1 10－6Ar/%9010－620 10－6CH4/%CO2/%COS/%5 10－6C40－6040303035403030液氮洗只是吸附器再生時要消耗少量高壓蒸汽和冷卻水，冷箱置換要用低壓N2。 1000 kW外設(shè)冷凍－40176。 t/h中壓蒸汽 20 kg/hNWU總共有30多套工業(yè)裝置。表3CO/甲醇合成氣吳涇/上海德士古煤制氣一級低溫甲醇洗深冷CO分離（冷箱）裝置計劃在2006～2007年間開車，由于這兩套裝置采用的是殼牌公司煤氣化技術(shù)，操作壓力相對較低，因此林德公司對NWU工藝做了修改以滿足不同的工況要求，對比早期的高壓NWU裝置設(shè)計（操作壓力在70～80 bara之間），目前這兩套NWU設(shè)計為略高于30 bara的操作壓力，相應(yīng)NWU裝置冷箱內(nèi)焦湯效應(yīng)產(chǎn)生的冷量不夠，必須從空分裝置引入一些液氮以達到冷量平衡。 中國云南天安公司的RWU+NWU裝置空視圖15 RWU和NWU裝置由于其高效利用氫氣及獲得氨合成需要的高純度合成氣而獨領(lǐng)風(fēng)騷。與其他物理或化學(xué)洗滌工藝相比，林德低溫甲醇洗工藝的低溶劑循環(huán)量以及使用其專有設(shè)計的繞管換熱器為裝置提供了卓越的經(jīng)濟性，也為今后增加單列裝置的產(chǎn)能留有余地。
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