合成气分离技术探讨

2013年10月机械管理开发总第135期MECHANICAL MANAGEMENT AND DEVELOPMENTOctober. 2013Total of 135应用技术合成气分离技术探讨葡航,张卫帅(太原重工股份有限公司煤化工设备分公司,山西太原030024)[摘]合成气制乙二醇项目爲于国内高端煤化工项目,技术含量高、经济效益好。乙二醇合成要求对合成气中各组分进行分离后分别使用,合成气分离在整个工艺中具有承前启后的重要作用,文章对合成气分离技术(变压吸附和深冷分离)进行详细探讨。[关鬢词]乙二醇合成;变压吸附;深冷分离中图分类号]TQ223162文献标识码A文章编号】]1003-773X(2013)0500810引言转化为气化煤气,表2给出了常见气化技术净化媒气的组分。目前乙二醇工艺路线主要分为石油路线和非石油路线,气化煤气经过变换、冷却、净化送出气化界区。此时,送出气而我国富煤少油的能源结构决定非石油路线合成乙二醇的重化界区的合成气尽是脱除HS和CQ的净煤气,其组分可参考表要性2。由此可见,合成气在进入乙二醇合成工段之前必须经过乙二醇合成技术的主要工艺路线如下图合成气分离工段,此工段主要将合成气中各组分进行分离,然后分别送入乙二醇合成界区的不同工序。在各种煤气化技术中,碎煤加压气化技术得到的合成气成分相对复重等份杂,主要包含CO、H、CO、CH等,其合成气分离工艺也相对复杂,本文果歌面台武及树乙将以碎媒加压气化所得合成气为原料探讨合成气的分离技术合格品乙二醇表1乙二醇合成技术专利商对原料气的要求會利商鼠料气名称氮氧化物遥度40压力Mpaa23.00.8图1乙二醇合成工艺流程图00%V≤1009pm299.0%V从图1中可以看出,在乙二醇合成工艺中CO和H作为原料气在不同的工段分别使用,表给出了两家乙二醇合成技术专H+co8|≤o.1pomV|≤o.1ppm利商的乙二醇合成工艺对和H原料气的要求。通常乙二醇合成所需原料气来自煤气化工艺,首先通过媒气化技术将原媒表2常见气化技术净煤气组分表[收稿日期]2013-07-10碎强加压气化鲁士古 SHELLGSP灰燴囊靠天妒[第一作者简介首荀航(195),男,毕业于大理工大学,5H中国煤化工37-4125-30工学学士,助理工程师,主要从事压力容器设计、工艺和项目~co226-243-35工程技术管理。DCNMHG1a21机械管理开发第5期(总第135期)MECHANICAL MANAGEMENT AND DEVELOPMENT2013年10月2气体分离技术介绍3合成气分离技术探讨目前已工业化的混合气体分离技术主要有深冷分离法和本部分将以碎煤加压气化所得合成气为原料探讨合成变压吸附法(PSA法)气的分离技术。表4给出了某煤种经过碎煤加压气化、变换21深冷分离冷却、低温甲醇洗得到的净化合成气组分及主要组分的沸深冷分离技术是部分冷凝和甲烷洗工艺。部分冷凝法是点等。利用混合气各气体冷凝点的差别,使混合气在-165℃表4碎煤加压气化净化煤气典型组分表210℃的低温下,令某一组份或几个组份冷凝液化,其他组份保持气态,从而分离各组分。组分%231|2m60562112a30001甲烷洗工艺是利用低温下液态甲烷对混合气中某组分的沸点℃-1914-566-195.8-1589-25277-16151037-886溶解力不同,在洗涤塔中用液态甲烷洗涤原料气中易溶解组表4所示的净化煤气即是送入分离工段进行分离以满足分,再通过塔精馏得到高纯度易溶解组分。表1中乙二醇合成原料气要求的合成气,原则上可采用深冷深冷分离可同时制得二种以上高纯度气体,流程简单、分离或变压吸附进行分离。装置占地少,操作简便,工艺成熟可靠。但是必须脱除原料对于深冷分离法,由于CO2沸点过高,深冷分离过程中气中水和CO2,使其含量小于lpm,否则在低温下堵塞管会产生“结冰”现象,造成管道或换热器等堵塞,造成安全道。另外,目前该工艺技术需引进隐患,首先需采取一定的措施进一步脱除。合成气其余组分22变压吸附法(PSA法)为CO0、H1、烃类、N2、Ar,H沸点最低且和CO、N的沸点变压吸附法(PSA法)是一种新的气体分离技术并得到差距较大,可优先作为不凝气氛分离,并可得到组分纯净的广泛应用,其中,以PSA法制氢应用最多。变压吸附是采用H;烃类和A作为沸点较高的组分可以在控制温度的条件下吸附剂对混合气中不同组分的吸附能力差异,通过吸附脱附以液体状态分离出系统,得到的LNG也可以达到《液化天然分离不同的组分。混合气中各组分在吸附剂上的吸附能力主气一般特性(GB19204-2003)》的技术规格中的要求;要决定于吸附剂的选择性和组分的分子结构。吸附剂的选择但是Co的沸点和N及CH沸点太接近,通过深冷分离得到的性决定于采用的吸附剂,当前吸附剂种类较多,特种吸附剂CO产品气中N和CH的含量较高,不能满足乙二醇合成的要也有较多工业应用,如甲烷专用吸附剂、北大先锋的Co专求。另外,实际工艺模拟结果显示深冷分离所得的H产品气用吸附剂PU-1等。常见的其它吸附能力强弱顺序为和CO产品气均不能达到乙二醇合成工艺要求,均需在深冷H