万吨年低温甲醇洗设备选型计算.doc

15万吨/年低温甲醇洗设备选型计算（原料气换热及甲醇洗涤部分） 一、物料平衡简图1、原料气换热及甲醇/水分离器物料点简图如下： 10 9 喷入甲醇 7 8甲醇水分离器 3去洗涤塔E01 供气冷却器变换来变换气1 4 12闪蒸气 2 7 6 5 112、甲醇洗涤塔物料简图如下： 7去E3（净化气/甲醇换热器）甲醇洗涤塔 E8（贫甲醇冷却器）来19E5（甲醇深冷器） 13 E6（循环甲醇冷却器） 14 15 12 16 17E7（甲醇换热器） 18（物料点成分、流量、压力、温度等见附表）二、主要设备选型基础数据1、E01（供气冷却器设计基础）进低温甲醇洗变换气、系统闪蒸气、甲醇蒸汽的混合气和出低温甲醇洗净化气、TO2塔塔顶气、TO2塔中段气换热其中，变换气气量85900Nm3/h，其中H244000，CO2 25490，N214666，CO 270，Ar+CH4 1139，饱和水215，硫化物120，混合气进换热器温度38，压力3MPa，流量87516Nm3/h，其中H244358，CO2 26007，N214937，CO 290，Ar+CH4 1169，饱和水215，硫化物120，甲醇 420Nm3/h，出口温度-26，出口压力2.97MPa净化气气量60088Nm3/h 其中H2 43956，CO2 20ppm，N2 14546，CO 260，Ar+CH4 1111，微量的硫化物和水，进口压力2.9MPa，进口温度-40，出口压力2.87MPa，出口温度30TO2塔顶气量16960Nm3/h，其中H2 42，CO2 16790.4，N2 127.6，进口压力0.19MPa，进口温度-55，出口压力0.16MPa,出口温度30T02塔中段气流量9530 Nm3/h，其中CO2 7720，N2 1715，其它95，进口压力0.16MPa，进口温度-60，出口压力0.13MPa，出口温度30 换热面积计算：原换热器换热面积F1674.8m2，规格DN2100328650，换热量WQCmT1080910.353024.18641.021107kJ/h，其中进口变换气换热量1.004107kJ/h。 新装置换热量WQCmT875160.342914.18640.803107kJ/h，建设换热系数及温差不变，则新装置E01换热面积0.8031.0211674.81317m2，考虑到固定床造气气体成分和壳牌不同，二氧化碳较少，解析时吸收的热量较少，溶液及解析气体温度很难降到5560，冷冻量及换热推动力都会下降，建议新装置E-01换热面积不小于1400m2。 2、D01（变换气分离器）变换气分离器结构比较简单，操作压力2.96MPa，操作温度-26，设计压力4MPa，设计温度-50主要物料有进口混合气、去洗涤塔气体、底部排液。详见附表物料点4、11、12.2、 T01 甲醇洗涤塔甲醇洗涤塔操作压力3MPa，操作温度2655，设计压力4MPa，设计温度-70甲醇洗涤塔分四段，其中1、2、3段为二氧化碳吸收段，四段为H2S吸收段，通过计算，建议新装置甲醇洗涤塔规格为DN230030。其中一、四段塔板数及塔板间距保持不变，二、三段各减少两块塔板。塔板间距不变。管口方位图不变。各管口管径依据甲醇洗涤塔物料衡算数据进行计算，物料衡算数据见附表。 4、E-05（吸收塔一段出口甲醇深冷器） 现参数 DN16001610150，F=161m2，SA-203GrD新装置参数：DN120014，F=100m2，SA-203GrD管程 吸收CO2的甲醇溶液181.13t/h，其中甲醇159.3t/h，二氧化碳21.6t/h，其它0.23t/h， -21降温到-35 壳程 液氨0.03MPa,-45蒸发为气氨，为甲醇溶液提供冷冻量 5、E-04（富甲醇深冷器） 现参数 DN900126320，F=69.5m2，SA-516Gr70建议新装置参数：DN80011，F=55m2， SA-516Gr70管程 吸收CO2的甲醇溶液105.07t/h，其中甲醇80.29t/h，二氧化碳24.5t/h，其它0.287t/h， -28降温到-35 壳程 液氨0.03MPa,-45蒸发为气氨，为甲醇溶液提供冷冻量 6、E-13（贫甲醇深冷器） 现参数 DN1100128102，F=188m2，SA-516Gr70新装置参数：DN100012，F=140m2，SA-516Gr70管程 贫甲醇溶液159.3t/h， -28降温到-36 壳程 液氨0.03MPa,-45蒸发为气氨，为甲醇溶液提供冷冻量附表：原料气换热及甲醇吸收部分物料平衡表 物料号12345说明变换气闪蒸气喷入甲醇混合气T02塔中段气温度（）3838383860压力（MPa）33.2430.16流量（Nm3/h）总量（Nm3/h）百分数（%）总量（Nm3/h）百分数（%）总量（Nm3/h）百分数（%）总量（Nm3/h）百分数（%）总量（Nm3/h）百分数（%）总计859001001196100420100875161009530100其中H24400051.235829.93600kg/h4435850.6920.02N21466617.127122.661493717.07171518.01CO2 2549029.6851743.232600729.72772081.09CO2700.31201.672900.33200.21硫化物1200.141200.14100.11氩与甲烷11391.32302.5111691.34400.42甲醇004200.48水2150.252150.24其它0230.24物料号678910说明T02塔上段气净化气稳压气尾气产品气温度（）-55-36.7303030压力（MPa）0.192.80.160.130.13流量（Nm3/h）总量（Nm3/h）百分数（%）总量（Nm3/h）百分数（%）总量（Nm3/h）百分数（%）总量（Nm3/h）百分数（%）总量（Nm3/h）百分数（%）总计169601006008810018601001138010015100100其中H2420.254395673.154.610.256.6137.3937.390.25N2127.60.751454624.2113.950.751728.9515.19113.650.75CO2 16790.4991.220ppm1841.44999561.4484.021494999CO2600.43200.18硫化物微量0.1100.09氩与甲烷11111.85400.35甲醇水其它230.2 物料号1113141516171819物料说明变换气分离器排液吸收塔一段出口液吸收塔二段出口液吸收塔三段出口液三段去四段三段去换热器四段去换热器吸收塔循环甲醇温度（）-26-21-22-21-21-21-20-54压力（MPa）2.962.92.922.942.942.942.962.87流量（kg/h）7881813301933102084701034001050701061001593000其中甲醇60015930015930001593007901080290790101593000水173硫化物 7175二氧化碳82160033600486002