低温甲醇洗讲义

1低温甲醇洗一、脱碳技术概述细化工都需要生产氢气，工业上大规模制氢的过程必定伴随着CO2的产生。这CO2可能是贵重的要提纯〔尿素、过量的〔生产甲醇、无用的〔制氨。但毫无例外，对某些后续的催化剂，比方合成氨Fe-Cr系催化剂会造成临时性中毒成的净化和CO2的提纯。〔生成羰基铁、碳酸钾、碳酸铵等化合物。另外，提纯的CO2可以用来生产尿素、纯碱、碳铵或食品级CO2，都是CO2成的净化和CO2的提纯。CO2的脱除方法很多，但主要有两种，干法和湿法。湿法脱碳甲基二乙醇胺〕二乙醇胺〕和再生，所以，化学法的反响确定是可逆的。缺点是再生热耗高。湿法脱碳就是吸取法。又分化学吸取法、物理吸取法和化学物理吸取法甲基二乙醇胺〕二乙醇胺〕和再生，所以，化学法的反响确定是可逆的。缺点是再生热耗高。物理吸取法的机理是利用溶剂分子不同的官能团对不同分子的亲和力不同NHD〔聚乙二醇二甲醚〕吸取法及小化肥用的碳丙脱碳法。〔NHD60年月美国联合化学公司(AlliesChemicalCorp)开发的一种酸性气体物理吸取溶剂—NHD脱碳液，其化学名称为聚乙二醇二甲醚，商品名Selexol。我国南化(集团)80年月从脱成(命名为NHD)。可以与国外开发的先进净化工艺Selexol法相抗衡，填补了国Selexol相像，但其组分含量与分子量都不同。聚乙二醇CH3O—(CH2CH2O)n—CH3n不同，物性不同，n<10时，为五色或淡黄色透亮液体，随着n的不断增大，其粘度渐渐增大，直至为白色或土灰色固体。式中n＝3～8，是一种浅黄色或无色透亮液体，接近中性，无〕物理化学吸取法是将两种不同的溶剂混合，使溶剂既有物理吸取功能又有化学吸取功能。再生热耗既比物理吸取法高又比化学吸取法低。比方改进MDEA法，该工艺承受甲基二乙醇胺(MDEA)溶液中参与二种有机胺复合活化剂组成2．干法脱碳二、低温甲醇洗根本原理低温甲醇洗技术是20世纪50年月初德国林德公司和鲁奇公司联合开发的脱除原料气体中酸性气体的一种方法。1954年首先用于南非加压CO2及水分的脱除中。对酸性气体溶解度较大的物理特性，脱除原料气中的酸性气体。后随着渣油气化及煤气化的进展，低温甲醇洗得到了广泛的应用。对酸性气体溶解度较大的物理特性，脱除原料气中的酸性气体。各种气体在甲醇中的溶解度低温甲醇洗是典型的物理吸取过程，高压低温有利于吸取。降低温度，对不20℃降低至-40℃时，CO2SHCOCH2 2 4由于甲醇为极性分子，因此有极性的物质溶解度大。比方，在-40℃—-50℃时，HSCO2 CO2

6气体气体的相对溶解度气体气体的相对溶解度H2的溶解度CO2的溶解度H2S25405.9COS15553.6CO24301.0CH412CO5.0N22.6H21.0H2SkPa6.6713.330℃H2SkPa6.6713.330℃2.44.8-25.6℃5.711.2-50℃16.832.8-78.5℃76.4155.020.007.216.548.0240.026.669.721.865.6100%溶解40.0014.833.099.653.002045.8135.2不同温度，不同分压下CO2的溶解度，m3/吨甲醇CO2平衡分压MPa-26℃-36℃-45℃-60℃0.10117.623.785.9680.3045677.41173210.40577113174960.70.507106150250〔0.709155262570压0.4050.831192355100%溶解为50%溶0.9122234440.421.166343100%溶解1.3174681.5211421.621100%溶解当混合气体中含有H2气时，CO2溶解度有所下降。-4530%CO2下溶解度比较：MPa混氢溶解度CO2溶解度1115.4117.01.5196.62062301.63622.5514.77543989.9---当甲醇中含有水分时，也会使CO2的溶解度降低。各种气体在甲醇中的溶解热气体H2SCO2COSCS2气体H2SCO2COSCS2H2CH4溶解热溶解热19.26416.94517.36427.6143.8243.347不断的取走热量。低温甲醇洗吸取动力学5.9倍，而且在一样条件下，H2S的吸取速率H2S的浓度较小，吸取速度又快，因此把握吸取速率缓慢降低。三、一段流程的根本流程不同又分为下面几种。二塔根本原理流程：林德公司的三塔流程:林德公司的四塔流程引入分级解析的概念：大连理工的六塔流程引入分级吸取的概念：鲁奇公司的九塔流程五、两段流程的状况下，不经变换先脱硫，可取得较高的H2S/CO2的比例，有利于H2S的浓缩提纯,H2S尾气浓度，有利于硫回收装置的正常运行。对于耐硫的投资和技术难度。变换催化剂可以用廉价的铁-铬催化剂。缺点是变换还要升温，变换后还要降温，装置忽冷忽热，多消耗能源。SHELL渣油气化就承受了两段低温甲醇洗工艺。一、 工艺技术特点吸取力气强溶解度〔m溶解度〔m3酸性组分/m3吸取剂〕吸取剂CO2分压981kPa(a)H2S分压98.1kPa(a) 98.1kPa(a)H2SCO2物理吸取水35-10-305.51002700.58151.841923.05.16.1化学吸取MEA〔2.5mol/L〕40110504029265439*DEA：二乙醇胺，MEA：一乙醇胺，MDEA：甲基二乙醇胺由上表可以看出，—30℃，加压下，CO2981kPa(a)时，甲醇的吸取力气505-6倍。吸取力气增大，意味着溶剂循环量削减，总的能耗降低。在物理吸取法气体低装置能耗，低温甲醇洗具有明显优势。选择性好从低温时各种气体在甲醇中的相对溶解度可以看出，甲醇对H2S、COS、CO2吸取力气特别强，因此，气体脱硫脱碳可在两个塔或同一塔内分段选择性只有较小的吸取力气，因而具有良好的选择性。气体净化度高以下，可满足绝大局部工艺的净化要求。比其它脱硫脱碳工艺有明显优势。低温甲醇洗可以脱