| 查看: 646 | 回复: 1 | |||
| 【奖励】 本帖被评价1次，作者enoughfeng增加金币 0.5 个 | |||
| 当前主题已经存档。 | |||
[资源]
【资源】林德低温甲醇洗工艺描述
|
|||
|
工艺描述 1． 低温甲醇洗装置 低温醇洗是一个物理洗涤系统，以甲醇为较理想的溶剂。该系统用来从来自气化装置的原料气体中清除CO2、H2S和COS等酸性气体，以达到合成和CO分离的指标。 低温甲醇洗装置由2个甲醇洗涤段、循环气体压缩机和共用的甲醇再生段构成。 经低温甲醇洗后气体有以下走向： 已除H2S/COS后的气体，调整CO2含量用于甲醇合成。 已除H2S/COS和CO2后的气体，用于CO的分离。 做CO2产品 将尾气中含有绝大多数的N2和CO2通过烟筒排空。 在含有H2S和CO2的一小部分气体中，对H2S进行浓缩。 规程依据于no &AA-PFF01 to&AA-PFF12文件中的工艺流程图 1.1 第1甲醇洗涤段：处理未变换合成气 未变换合成气在5.8兆帕绝压和40℃温度的条件下输送到甲醇洗装置中。 进料气体冷却 在为防止结冰或形成水合物而注入甲醇之后，未变换合成气在未变换进料气体冷却器I 和II中进行冷却。一部分气体在第I未变换进料气体冷却器即E 1002中与冷态的合成气产品、尾气和甲醇合成气进行换热而得到冷却。另一部分则在未变换进料气体冷却器II即E 1026中与来自冷箱而尚未经压缩的CO产品换热而冷却。如果冷箱未运行，则该换热器也不在运行状态。两股冷的合成气合并后送到未变换进料气体低温冷却器E 1003，用汽化的制冷剂进一步冷却。 冷凝下来的甲醇-水混合物在未变换气分水罐V 1003中得到分离。然后合成气进入未变换气甲醇洗涤塔T 1001，用甲醇进行洗涤。 脱除H2S/COS和CO2并再度升温 在未变换气甲醇洗涤塔的上段，用来自热再生系统的低温贫甲醇将二氧化碳脱除到10体积-ppm。在T 1001的下段，H2S和COS被吸收而得以除去。 CO2吸收过程中释放的溶解热一部分由向下流动的甲醇的温度升高而吸收，另一部分则通过甲醇在未变换气甲醇低温冷却器E 1004用气化致冷剂冷却而移走。 由于CO2在甲醇中的溶解性低于H2S的溶解性，吸收塔T 1001的CO2脱除段中的甲醇流量要比H2S脱除段中的流量大。来自该塔CO2脱除段的过量甲醇在塔的中部被取出。这部分甲醇在半贫甲醇低温冷却器E 1010中冷却后进入变换气甲醇洗涤塔T 1002塔顶往下的几块塔板处，作为补充的半贫溶剂。所需的压头由半贫甲醇泵P 1001提供。 从未变换气甲醇洗涤塔塔顶抽出的净化气体被送往吸附站，脱除甲醇和微量的CO2。从吸附站（见后面介绍）出来后，净化气体通过工艺气体过滤器S 1101，然后分成两股物流： 一部分气体直接在未变换进料气冷却器I E 1001中换热升温后作为合成气产品而送往装置界区。 第二部分气体通往低温分离单元（冷箱，见后面介绍）。 从低温分离单元得到的粗氢气被送往第1甲醇洗涤段，在第I未变换进料气冷却器E 1001中重新升温。来自冷箱的CO产品（分三种压力等级）则在第II未变换进料气冷却器E 1026中升温。如果CO没有生产出来，则冷箱不在运行状态。这种情况下E 1026也不会运行。此时所有来自T 1001的冷态净化气体都直接在E 1001中加热升温。 甲醇中间膨胀 来自T 1001塔釜的富含硫化氢的甲醇在第III循环气体分离器V 1005中降压膨胀到某个过渡压力，以回收溶解在其中的氢气和CO。从V 1005出来的闪蒸气体通往第II循环气体分离器V 1004（见后面介绍）。在从V 1004的顶部离开后，这股物流由循环压缩机C 1001循环回到变换气进料气体冷却器E 1002（见后面介绍）上游的进料气体中。 1.2 第II甲醇洗涤段：处理变换合成气 变换合成气在3.55兆帕绝压和40℃温度的条件下输送到甲醇洗装置中。 进料气体冷却 在为防止结冰或形成水合物而注入甲醇并与循环气体混合之后，变换合成气在变换气进料气体冷却器E 1002中与冷态的甲醇合成气、富CO尾气和尾气进行换热而得到冷却。 冷凝下来的甲醇-水混合物在变换气分水罐V 1002中得到分离。然后合成气进入变换气甲醇洗涤塔T 1002，用甲醇进行洗涤。 脱除H2S/COS和CO2并再度升温 在变换气甲醇洗涤塔的上部各段，用来自热再生系统的低温贫甲醇和来自未变换气甲醇洗涤塔T 1001的冷态半贫甲醇将二氧化碳分别脱除到2摩尔%、2.6摩尔%和3.6摩尔%。在T 1002的下段，H2S和COS被吸收而除去。 CO2吸收过程中释放的溶解热部分由向下流动的甲醇的温度升高而吸收，部分则通过甲醇在循环甲醇冷却器E 1006中与来自硫化氢提浓塔T 1003的冷态甲醇换热以及在变换气甲醇低温冷却器E 1005中用气化致冷剂冷却而移走。 由于CO2在甲醇中的溶解性低于H2S的溶解性，吸收塔T 1002的CO2脱除段中的甲醇流量要比H2S脱除段中的流量大。来自该塔CO2脱除段的过量甲醇在塔的中部被取出。 从T 1002塔塔顶抽出的净化气体在合成气/甲醇换热器E 1008以及变换气进料气体冷却器E 1002中重新升温，然后送往甲醇反应器作为其进料。 甲醇中间膨胀 来自变换气甲醇洗涤塔T 1002塔釜的富含硫化氢的甲醇在在合成气/甲醇换热器E 1008中与冷的净化气换热，再在甲醇/甲醇换热器E 1007中与冷态甲醇换热冷却。经冷却后，这股甲醇第II循环气体分离器V 1004中降压膨胀到某个过渡压力，以回收溶解在其中的氢气和CO。从V 1004的顶部离开后，这股物流由循环压缩机C 1001循环回到变换气进料气体冷却器E 1002（见后面介绍）上游的进料气体中。 对于来自T 1002的富CO2甲醇也采用同样的处理程序：在甲醇/甲醇换热器E 1007和富甲醇低温冷却器E 1009中用冷态甲醇和气化制冷剂进行过冷，在第I循环气体分离器V 1003中降压膨胀，通入第II循环气体分离器V 1004的拱顶，并通过C 1001对氢气和CO重新压缩。 1.3 循环气体压缩机 循环气体压缩机用来对来自各个循环气体分离器（V 1003, V 1004和V 1005）以及来自冷箱（见后面介绍）的闪蒸气体进行压缩。重新压缩后的闪蒸气体在压缩机后冷却器E 1025中用冷却水加以冷却。然后压缩气体循环回到变换气进料气体冷却器E 1002上游一侧的进料气体中。 1.4 甲醇再生段 在甲醇再生系统中，来自各循环气体分离器的富甲醇被分别脱除各种含硫化合物以及CO2 后得到提纯。 CO和CO2脱除 在富CO尾气塔T 1007中通过减压膨胀而产生一股不含硫的富CO尾气。 来自V1005的甲醇（含CO, CO2和H2S）减压膨胀进入T 1007。从V1003来的甲醇（含H2S）减压膨胀后部分进入T 1007顶部，部分进入第3闪蒸气体分离器V 1012。两部分膨胀甲醇的脱气CO2直接形成了富CO的尾气，而T 1007中的液相甲醇则用来对富CO尾气产生过程中闪蒸出来的所有含硫化合物进行再洗涤。 T 1007的塔顶物流被送往V 1012的拱顶。由V 1012顶部出来的富CO尾气（CO + CO2混合物）中基本上不含硫。这股物料在变换气进料气体冷却器E 1002中加热升温，然后送往低温甲醇洗装置的界区。它可以送往燃料气系统，也可以用作加热锅炉用的瓦斯。 T 1007的塔底产品被送往第1闪蒸气体分离器V 1006。 V 1004出来的液相中只含有少量的CO，可以直接送往硫化氢提浓塔T 1003。 硫化氢提浓 富甲醇在硫化氢提浓塔T 1003中减压膨胀、加热升温并用低压氮气汽提后将在该塔中产生一股不含硫的尾气物流。 来自第2循环气体分离器V 1004的冷态甲醇被送入硫化氢提浓塔T 1003的上段。来自第1闪蒸气体分离器V 1006底部的富甲醇在经过第1甲醇/甲醇换热器E 1007加热后送入T 1003的中段。所需的压头由第1富甲醇泵P 1002提供。此外，从第2硫化氢馏分分离器V 1010底部来的物料则送到T 1003的塔釜。 为了回收利用溶解热，在硫化氢提浓塔T 1003的下部用氮气将CO2脱除出来。除了这部分氮气外，来自第1闪蒸气体分离器V 1006的闪蒸气体和第2闪蒸气体分离器V 1007的顶部产物也都构成了尾气。 从V 1012出来的甲醇被送往T 1003塔顶，用于再次洗涤CO2脱除过程中闪蒸出来的各种硫化物。 由硫化氢提浓塔T 1003顶部出来的富CO尾气（N2 + CO2混合物）中基本上不含硫。这股物料分别在进料气体冷却器E 1001和 E 1002中加热升温，然后送往尾气水洗塔T 1006。 为了提高脱气段的效率，从T 1003的中间塔板上抽出温度约为-45~-50℃的低温甲醇，用于在贫甲醇冷却器E 1011和循环甲醇冷却器E 1006中作为致冷剂。用第II富甲醇泵P 1003来提供所需的压头。在这两个换热器中加热而产生的气体在第1闪蒸气体分离器V 1006中进行分离，并与富CO尾气塔T 1007塔底产品中产生的气体（见前面的说明）一起循环回到硫化氢提浓塔T 1003。 热再生 T 1003塔底的甲醇用第III富甲醇泵P 1004输送，经由甲醇过滤器S 1001、第II甲醇/甲醇换热器E 1013和第III甲醇/甲醇换热器E 1014加热升温后送入第2闪蒸气体分离器V 1007。V 1007顶部的气相返回T 1003。这是为了减少硫化氢馏分中二氧化碳的数量。 从V 1007底部出来的溶剂用第IV富甲醇泵P 1006输送，通过第IV甲醇/甲醇换热器E 1016后热再生塔T 1004。在该塔中利用蒸汽加热的热再生塔再沸器E 1020所产生的气相甲醇使硫化氢和二氧化碳完全从富甲醇中解吸出来。 热再生塔T 1004顶部抽出的气相在硫化氢馏分冷却器E 1017、硫化氢馏分换热器E 1018和硫化氢馏分低温冷却器E 1019中分别用冷却水、低温硫化氢馏分和致冷剂进行逐级冷却。冷凝液在第I硫化氢馏分分离器V 1009和第II硫化氢馏分分离器V 1010中分离后，利用热再生塔回流泵P 1007分别返回到T 1004的塔顶和T 1003的塔底。离开V 1010的硫化氢馏分在硫化氢馏分换热器E 1018中加热升温后送往低温甲醇洗装置的界区。为了提高硫化氢馏分中的硫化氢含量，从V1010中分流的一部分气相仍引回硫化氢提浓塔T 1003再次进行脱气提浓。根据进料气体中的硫化氢含量以及不同的操作状态，硫化氢含量约为7~11摩尔%。 从T 1004塔釜出来的再生甲醇在第IV甲醇/甲醇换热器E 1016中进行冷却并经甲醇收集罐V 1008缓冲后，用贫甲醇泵P 1005输送到甲醇洗涤塔T 1001T和1002中。在甲醇水冷却器E 1015、第III和第II甲醇/甲醇换热器（E 1014和E 1013）中用低温贫甲醇降温，并在贫甲醇低温冷却器E 1012中用致冷剂冷却，并最终在贫甲醇冷却器用低温的富甲醇进一步冷却。一小部分再生甲醇分别注入进料气体冷却器E 1001、E 1002和E 1026上游的原料气体中。 1.5 甲醇/水分离 分离罐V 1001和V 1002排出的凝液中含有甲醇和水的混合物，分别在回流冷却器E 1021和E 1022中加热，然后送入甲醇/水分离塔T 1005，在该塔中用精馏方法分离甲醇和水。该塔利用甲醇/水分离塔再沸器E 1023用中压蒸汽进行加热。T 1005塔顶的气相送往热再生塔T 1004，而塔釜的水抽出后作为废水。废水物流在水/水换热器E 1024中冷却后送往界外。供给T 1005的回流是来自T 1004的再生甲醇，用甲醇/水分离塔回流泵P 1008输送、经过回流冷却器E 1021和E 1022冷却后作为回流。所有作为回流的甲醇以及一部分循环甲醇要通过甲醇过滤器S 1002的过滤处理。 1.6 水洗 为满足环保法规的要求，在进料气体冷却器E 1001和E 1002中经过加热升温的尾气还要通过尾气水洗塔T 1006以除去甲醇。该塔塔顶的尾气可以放空。洗涤水采用来自界外的去离子水。含有甲醇的水用尾气洗涤水泵输送，经过水/水换热器E 1024的加热后，送往甲醇/水分离塔T 1005以脱除甲醇。废水量还应增加送往T 1006塔顶的洗涤水量。 1.7 其他 为了保证设备和管道低位排污的要求，应设置一个废甲醇系统。由一根地下总管将所有的低位排放点连接到废甲醇槽V 1011。利用废甲醇泵可以将排放的甲醇重新送回醇洗装置。 目前无法知道是否需设置一个用来接收新鲜的补充溶剂并收纳系统内一切甲醇物料的甲醇储槽。一般情况下甲醇合成装置内应设有这样的储槽。 2． 低温H2/CO分离 用于生产22500标立米/时一氧化碳的H2/CO分离装置包括三个主要工段，但统一用工艺装置单元编码11来代表： 1． 气体净化（吸附站） 2． 低温气体分离（冷箱） 3． CO压缩 在停车时和紧急情况下，冷排放罐V 1104可以容纳来自冷箱的所有低温液体。 2.1 气体净化 为了净化来自低温甲醇洗装置的冷态合成气，采用一套由两个吸附器和再生系统构成的分子筛吸附站。其主要目的是将甲醇和二氧化碳从合成气中吸附除去，以防止在下游冷箱中的低温设备发生结冰的事故。 两台吸附器是交替工作的，一台吸附器处于吸附模式时，另一台处于再生模式。合成气通过工艺气体吸附器V 1101 A或B时，吸附物流的流向是自上而下的。因为吸附剂材料有可能产生粉尘，在工艺气体吸附器的下游安装了工艺气体过滤器S 1101，对合成气进行过滤。净化后的合成气分成两股，主要部分送往冷箱，其余部分则在未变换气进料冷却器E 1001中升温后送出界外，作为送漕泾装置的合成气产品。 不处在吸附模式的那台工艺气体吸附器用来自工艺气体分离器V 1102（见后面的介绍）加热产生气相中的粗氢气馏分进行再生。全部粗氢气量（包括用于吸附器再生的氢气）都混入到甲醇合成气中。 再生顺序主要包括两个步骤（还有其他次要步骤）： 加热步骤 粗氢气在再生气体加热器E 1103中用低压蒸汽进行加热。将加热的气体通过吸附器，流向为自下而上。二氧化碳和甲醇被解吸出来，并由再生气体带出，在再生气体冷却器E 1104中加以冷却。在再生气体分离器V 1103中富含甲醇的凝液与气相物料分离。 冷却步骤 在经过加热步骤后，用旁路绕过再生气体加热器E 1103的粗氢气对热的吸附器加以冷却。然后这部分再生气体也送往再生气体冷却器E 1104和再生气体分离器V 1103。 在完成再生顺序操作后，吸附器便可以重新用于进行吸附。 2.2 冷箱 其工艺原理是利用氢气脱气的冷凝过程使氢气和一氧化碳实现分离。必要的低温运行设备都安装在用轻质保温材料填充的冷箱中，以尽量减少从周围环境中吸收热量。 从吸附站出来、经过净化的合成气进入温度约为-35℃的冷箱。合成气在第1工艺气体冷却器E 1101与冷态的分离产品进行换热而冷却，并在第2工艺气体冷却器E 1102中部分冷凝。在工艺气体分离器V 1102中，主要成分为氢气的气相与富含CO的液相进行分离。从V1102出来的粗氢气在两个工艺气体冷却器中加热升温。这部分氢气还要在第1未变换气进料冷却器中与进料气体进行热交换而得到进一步升温后方能作为工艺气体吸附器V 1101 A/B的再生用粗氢气使用。 从V1102出来的富含CO的液相分成两路：较大的一部分减压到塔的操作压力后送往氢气汽提塔T 1101塔顶进料口。较小的部分在减压到塔压后在第2工艺气体冷却器E 1102中部分汽化。然后将这股物料输送到氢气汽提塔T 1101中作为中间加热用。 氢气汽提塔T 1101的功用是脱除来自工艺气体分离器V 1102的工艺气体冷凝液中所溶解的氢气。氢气汽提塔T 1101的主要热源是由与第2工艺气体冷却器合为一体的再沸器即E 1102的上半部分中经过的物流所提供的。该塔塔顶出来的产品是冷箱闪蒸气体，即主要由氢气和一氧化碳组成的混合物。冷箱闪蒸气体通过循环气压缩机C 1001而循环返回到低温醇洗工序。 氢气汽提塔T 1101塔釜的液相是达到产品级纯度的一氧化碳。这部分液相的汽化用来为两个工艺气体冷却器（E 1101和E 1102）提供冷量。为了将整个工艺过程的效率提高到最大程度，液态的CO被闪蒸为三个不同的压力等级。经过第一个节流阀（中压）后，将所得的两相混合物进行分离。气相部分和一部分液相被直接送到第2工艺气体冷却器E 1102的上部。剩余的液相部分再次进行减压（低压）。其气相和部分液相被送到第2工艺气体冷却器E 1102的中部。留下的残余液相被闪蒸到最低一级的压力，得到的两相混合物被送往第2工艺气体冷却器E 1102的底部。所有的CO相分离器都是第2工艺气体冷却器E 1102的一部分。 另外还通过向第2工艺气体冷却器E 1102注入液氮而提供更多的冷量。液氮在第2工艺气体冷却器E 1102中汽化并升温，然后再在第1工艺气体冷却器E 1101中进一步升温。 2.3 CO压缩 三股CO物流在两个工艺气体冷却器（E 1102和E 1101）中分别加热升温后，以接近于合成气进口温度的状态离开冷箱。为了利用这些CO物流的冷量对进料气体进行冷却，将它们在第II未变换进料气体冷却器E 1026中与原料气体换热而继续升温。然后三股CO物流被送到CO压缩机C 1101的不同级的进口，该压缩机是一台三段式离心压缩机，共有5个压缩级。 中压的CO被送到第三段（第3、4、5级）的吸入口。低压的CO送往第二段（第2级）吸入口。减压膨胀到最低压力的CO物流则送往第一段（第1级）。 一氧化碳被压缩到产品要求的压力后送往装置界区。 |
回复此楼» 猜你喜欢
有没有人能给点建议
已经有5人回复
-
假如你的研究生提出不合理要求
已经有12人回复
-
实验室接单子
已经有7人回复
-
全日制（定向）博士
已经有5人回复
-
萌生出自己或许不适合搞科研的想法，现在跑or等等看？
已经有4人回复
-
Materials Today Chemistry审稿周期
已经有4人回复
-
参与限项
已经有3人回复
-
对氯苯硼酸纯化
已经有3人回复
-
所感
已经有4人回复
-
要不要辞职读博？
已经有7人回复
» 本主题相关商家推荐: (我也要在这里推广)
简单回复
2009-07-01 11:29
回复
