甲醇原料气的净化操作工艺流程及主要设备课件.ppt

教学项目教学项目 甲醇原料气的净化操作工艺甲醇原料气的净化操作工艺流程及主要设备流程及主要设备12任务脱硫（低温甲醇洗）任务脱硫（低温甲醇洗）岗位岗位的操作规程的操作规程任务任务2 变换岗位的操作规程变换岗位的操作规程返回任务脱硫（低温甲醇洗）任务脱硫（低温甲醇洗）岗位的操作岗位的操作规程规程一、脱硫（低温甲醇洗）岗位的任务一、脱硫（低温甲醇洗）岗位的任务低温甲醇洗岗位的任务是将变换气中的低温甲醇洗岗位的任务是将变换气中的、等对甲醇等对甲醇合成有害的气体脱除掉，使出净化工段的净化气中总硫含量合成有害的气体脱除掉，使出净化工段的净化气中总硫含量.，的体积分数达到的体积分数达到.，以满足甲醇合成的要，以满足甲醇合成的要求；同时对装置内浓缩塔解吸的酸气进行浓缩，使求；同时对装置内浓缩塔解吸的酸气进行浓缩，使的体积的体积分数分数，送硫回收工段处理送硫回收工段处理二、脱硫（低温甲醇洗）的工艺原理二、脱硫（低温甲醇洗）的工艺原理低温甲醇洗是一种基于物理吸收的气体净化方法，以工业甲醇为吸收剂低温甲醇洗是一种基于物理吸收的气体净化方法，以工业甲醇为吸收剂由于随着温度降低，由于随着温度降低，、及其他酸性气体在甲醇中的溶解度增及其他酸性气体在甲醇中的溶解度增长很快，且分压越高，增长越快，而氢气、氮气变化不大。

因此，此法长很快，且分压越高，增长越快，而氢气、氮气变化不大因此，此法在较低温度下操作，更宜于酸性气体的吸收在较低温度下操作，更宜于酸性气体的吸收下一页返回任务脱硫（低温甲醇洗）任务脱硫（低温甲醇洗）岗位的操作岗位的操作规程规程.在甲醇中的溶解度在甲醇中的溶解度低温下低温下在甲醇中的摩尔分率在甲醇中的摩尔分率可按下式计算：可按下式计算：.在甲醇中的溶解度在甲醇中的溶解度在甲醇中的溶解度比在甲醇中的溶解度比更大，可表示为；更大，可表示为；.在甲醇中溶解度在甲醇中溶解度上一页 下一页返回任务脱硫（低温甲醇洗）任务脱硫（低温甲醇洗）岗位的操作岗位的操作规程规程在甲醇中的溶解度遵从亨利定律，随着压力的增加而增加在甲醇中的溶解度遵从亨利定律，随着压力的增加而增加在甲醇中的溶解度与在甲醇中的溶解度与、的溶解度相比较小，吸收气体中的溶解度相比较小，吸收气体中所需要的甲醇量足够完全地除去净化气体中的有机硫，如果只除去所需要的甲醇量足够完全地除去净化气体中的有机硫，如果只除去气体中的硫化物，那么应该考虑气体中的溶解度，因为是气体中的硫化物，那么应该考虑气体中的溶解度，因为是溶解度最低的硫化物组分溶解度最低的硫化物组分。

氢气、氮气和甲烷在甲醇中的溶解度及其他理化数据氢气、氮气和甲烷在甲醇中的溶解度及其他理化数据氢气、氮气和甲烷等气体在甲醇中的溶解度是不大的，但由于变换气中氢气、氮气和甲烷等气体在甲醇中的溶解度是不大的，但由于变换气中含量很高，因此，在高压低温条件下脱除酸性气体时，造成含量很高，因此，在高压低温条件下脱除酸性气体时，造成的损的损失仍是可观的失仍是可观的甲醇洗工段冷量的来源及回收甲醇洗工段冷量的来源及回收甲醇洗工段脱除酸性气体、及是在低温下进行的甲醇洗工段脱除酸性气体、及是在低温下进行的为了满足净化工艺要求，工段须从外界得到冷量以维持正常的操作为了满足净化工艺要求，工段须从外界得到冷量以维持正常的操作上一页 下一页返回任务脱硫（低温甲醇洗）任务脱硫（低温甲醇洗）岗位的操作岗位的操作规程规程正常运行时，本工段的冷损包括：正常运行时，本工段的冷损包括：换热器的换热损失；换热器的换热损失；保冷损失；保冷损失；酸性气体吸收时由于溶解热所造成的冷量损失酸性气体吸收时由于溶解热所造成的冷量损失汽提原理汽提原理汽提是物理过程，它用于破坏原气液平衡而建立一新的气液平衡状态，汽提是物理过程，它用于破坏原气液平衡而建立一新的气液平衡状态，达到分离物质的目的。

例如，是液体，是气体，溶解于中，达达到分离物质的目的例如，是液体，是气体，溶解于中，达到气液平衡状态气相中主要以为主，当加以汽提介质时，气相中到气液平衡状态气相中主要以为主，当加以汽提介质时，气相中的分压降低，破坏了气液平衡状态通过调节汽提介质的量来控制汽的分压降低，破坏了气液平衡状态通过调节汽提介质的量来控制汽提程度，将与两种物质分离提程度，将与两种物质分离上一页 下一页返回任务脱硫（低温甲醇洗）任务脱硫（低温甲醇洗）岗位的操作岗位的操作规程规程.精馏原理精馏原理精馏是利用物质挥发度不同（沸点不同）精馏是利用物质挥发度不同（沸点不同）而将两种或两种以上的物质分而将两种或两种以上的物质分离开的过程精馏过程在塔内完成，混合组分从塔中间某一块塔板（进离开的过程精馏过程在塔内完成，混合组分从塔中间某一块塔板（进料板）料板）连续进入塔内，在进料板以上，上升蒸气中所含的重组分向液相连续进入塔内，在进料板以上，上升蒸气中所含的重组分向液相传递，而回流液中的轻组分向气相传递，这样经过足够的塔板，在塔的传递，而回流液中的轻组分向气相传递，这样经过足够的塔板，在塔的上半部完成了上升蒸气的精制，即除去其中的重组分，因而称为精馏段。

上半部完成了上升蒸气的精制，即除去其中的重组分，因而称为精馏段在进料板以下，下降液体（包括回流液和加料中液体）中的轻组分向气在进料板以下，下降液体（包括回流液和加料中液体）中的轻组分向气相传递，上升蒸气中的重组分向液相传递，这样经过足够的塔板，在塔相传递，上升蒸气中的重组分向液相传递，这样经过足够的塔板，在塔的下部完成了下降液体中重组分的提浓，即提出了轻组分，因而称为提的下部完成了下降液体中重组分的提浓，即提出了轻组分，因而称为提馏段三、脱硫（低温甲醇洗）的工艺流程简述三、脱硫（低温甲醇洗）的工艺流程简述上一页 下一页返回任务脱硫（低温甲醇洗）任务脱硫（低温甲醇洗）岗位的操作岗位的操作规程规程原料气净化部分为低温甲醇洗工段采用的四塔流程，可分为两大区，即原料气净化部分为低温甲醇洗工段采用的四塔流程，可分为两大区，即冷区和热区冷区由甲醇洗涤塔，中压闪蒸罐、冷区和热区冷区由甲醇洗涤塔，中压闪蒸罐、，硫化氢浓缩塔，氮气汽提塔组成；，硫化氢浓缩塔，氮气汽提塔组成；热区由甲醇热再生塔和甲醇水分离塔组成热区由甲醇热再生塔和甲醇水分离塔组成原料气的预冷原料气的预冷原料气首先进入洗氨塔，在洗氨塔中，变换气经原料气首先进入洗氨塔，在洗氨塔中，变换气经高压锅炉给水洗涤，其中气体中所含的氨溶于水中，这部分含氨废水排高压锅炉给水洗涤，其中气体中所含的氨溶于水中，这部分含氨废水排出界区进入废水处理工序。

高压锅炉给水在进入洗氨塔前，先经换热器出界区进入废水处理工序高压锅炉给水在进入洗氨塔前，先经换热器用循环水冷却，将其温度由用循环水冷却，将其温度由降至降至上一页 下一页返回任务脱硫（低温甲醇洗）任务脱硫（低温甲醇洗）岗位的操作岗位的操作规程规程然后原料气进入进料气冷却器被合成气、尾气冷却到然后原料气进入进料气冷却器被合成气、尾气冷却到.，在水分离罐中将冷凝下来的水、甲醇混合物分离，分，在水分离罐中将冷凝下来的水、甲醇混合物分离，分离后的气体进入甲醇洗涤塔，醇水混合物进入换热器离后的气体进入甲醇洗涤塔，醇水混合物进入换热器气体的脱除气体的脱除甲醇洗涤塔分为上塔和下塔，上塔共分为三段甲醇洗涤塔分为上塔和下塔，上塔共分为三段来自贫甲醇泵的贫甲醇液经水冷器、甲醇换热器来自贫甲醇泵的贫甲醇液经水冷器、甲醇换热器、（与来自塔底去再生的甲醇换热）、（与来自塔底去再生的甲醇换热）、丙烯冷却器分别冷却到丙烯冷却器分别冷却到、.、.、后，与来自上塔底部经甲醇泵抽出的富甲醇后，与来自上塔底部经甲醇泵抽出的富甲醇液经换热器换热液经换热器换热.上一页 下一页返回任务脱硫（低温甲醇洗）任务脱硫（低温甲醇洗）岗位的操作岗位的操作规程规程温度降至温度降至.送入上塔上段吸收，使出送入上塔上段吸收，使出塔顶的净化气中塔顶的净化气中 体积分数在体积分数在.左右，总硫含量在左右，总硫含量在.以下。

以下为了降低冷量消耗，在系统初开车半负荷运行时，由于负荷较低，由为了降低冷量消耗，在系统初开车半负荷运行时，由于负荷较低，由上塔中段底部抽出的甲醇液在上塔中段底部抽出的甲醇液在左右足以完全吸收原料左右足以完全吸收原料气中的气中的，没必要再进一步降低温度，部分甲醇溶液可通过，没必要再进一步降低温度，部分甲醇溶液可通过直接进入下塔另外，若系统负荷较低，出塔净化气直接进入下塔另外，若系统负荷较低，出塔净化气含含量低时，也可通过该管线调整出塔净化气量低时，也可通过该管线调整出塔净化气含量，此时仅一半甲醇含量，此时仅一半甲醇液进入和冷却，其余一半直接返回下塔液进入和冷却，其余一半直接返回下塔上一页 下一页返回任务脱硫（低温甲醇洗）任务脱硫（低温甲醇洗）岗位的操作岗位的操作规程规程.富液的膨胀闪蒸富液的膨胀闪蒸从上塔底盘上引出的不含硫富含从上塔底盘上引出的不含硫富含的甲醇液（的甲醇液（.），经甲醇冷却器和丙烯冷却器换热，温度分），经甲醇冷却器和丙烯冷却器换热，温度分别降至别降至和和后，通过减压阀从后，通过减压阀从.（）减到（）减到.（）进入循环气闪蒸槽（）进入循环气闪蒸槽，使得溶解的大部分，使得溶解的大部分闪蒸解吸出来。

闪蒸解吸出来气体的解吸及气体的解吸及的浓缩的浓缩来自循环气闪蒸槽底部的不含硫的富甲醇液，温度为来自循环气闪蒸槽底部的不含硫的富甲醇液，温度为.，压力为，压力为.，含，含为为.（摩尔分数），（摩尔分数），直接进入到直接进入到浓缩塔塔顶再次降压至浓缩塔塔顶再次降压至.进进行行闪蒸解吸闪蒸解吸上一页 下一页返回任务脱硫（低温甲醇洗）任务脱硫（低温甲醇洗）岗位的操作岗位的操作规程规程闪蒸液作为塔中段含硫甲醇液中闪蒸出的上升气中及的洗闪蒸液作为塔中段含硫甲醇液中闪蒸出的上升气中及的洗涤液，以保证塔顶尾气中（涤液，以保证塔顶尾气中（）的含量低于）的含量低于从塔升气管塔板上经泵抽出的一股甲醇液，由于从塔升气管塔板上经泵抽出的一股甲醇液，由于在上塔内这股液体不断减压并解吸出在上塔内这股液体不断减压并解吸出，温度降为，温度降为.，在，在返回塔底解吸返回塔底解吸前，其冷量在、前，其冷量在、中进行回收从这块塔板上引出的液体的温度是全甲醇洗工中进行回收从这块塔板上引出的液体的温度是全甲醇洗工序中最低的序中最低的甲醇的再生甲醇的再生从塔底进入塔的甲醇液在此塔内完成甲醇再生，从塔底进入塔的甲醇液在此塔内完成甲醇再生，再生的甲醇作为贫甲醇循环利用。

再生的甲醇作为贫甲醇循环利用上一页 下一页返回任务脱硫（低温甲醇洗）任务脱硫（低温甲醇洗）岗位的操作岗位的操作规程规程富含富含、的甲醇液被来自塔底再沸器加、的甲醇液被来自塔底再沸器加热及甲醇水分离塔顶的甲醇蒸气汽提，使热及甲醇水分离塔顶的甲醇蒸气汽提，使、,、全、全部解吸再沸器用低压蒸汽加热，向提供热量再沸器用低压蒸汽加热，向提供热量在系统初开车时，由于负荷较低，在系统初开车时，由于负荷较低，分离器中分离出的分离器中分离出的气体再次返回下塔中部进行提浓气体再次返回下塔中部进行提浓再生后的贫甲醇以再生后的贫甲醇以.、.离开塔左室，经离开塔左室，经贫甲醇冷却器冷却后进入甲醇收集槽定期补充贫甲醇冷却器冷却后进入甲醇收集槽定期补充的甲醇也加入到此槽中，经贫甲醇泵从抽出的贫的甲醇也加入到此槽中，经贫甲醇泵从抽出的贫甲醇压力升到甲醇压力升到.（），在水冷却器中被冷却后分（），在水冷却器中被冷却后分成两股成两股.上一页 下一页返回任务脱硫（低温甲醇洗）任务脱硫（低温甲醇洗）岗位的操作岗位的操作规程规程大部分经、分别冷却大部分经、分别冷却到到.、.、和和.进入塔顶进入塔顶作为洗涤剂，另一部分作为喷射甲醇送入原料气冷却器前的作为洗涤剂，另一部分作为喷射甲醇送入原料气冷却器前的原料气总管中。

原料气总管中甲醇水的分离甲醇水的分离从分离罐来的甲醇水混合物，经加热到从分离罐来的甲醇水混合物，经加热到.后，进入塔进行甲醇水蒸馏分。