哈尔滨气化厂低温甲醇洗装置扩产改造探讨

化学工程帅Sum 118 No. 7Chemical Engineer2005年7月文章编号:1002-1124(2005)07-0056-02生产与技术改造哈尔滨气化厂低温甲醇洗装置扩产改造探讨谢立波哈尔滨气化厂,黑龙江哈尔滨154854)摘要:通过增加一座闪蒸塔,增加CO2的释放和吸收,从而增加粗煤气的处理量,为后序工段的扩建创造了有利条件关键词:低温甲醇洗;脱碳;脱硫;闪蒸中图分类号:TQ053.5文献标识码:AInquire to the temperature methanol washing reproduction transform of harbin Gas WorkXIE Li-boHarbin Gas Work, Harbin 154854, China)Abstract Through increasing a flash tower, increase co release and absorb, to increase the coarse gas measureby dealing with and create favourable conditions for extend of the later workshop sectionKey words: low temperature methanol washing; desulfurization; flash vaporization建的需要,将煤气的处理能力提高至877500扩产说明11400Nm3h-l,而吸收塔洗涤甲醇循环量不再提哈尔滨气化厂低温甲醇洗装置工艺处理煤气量高,且又能满足煤气的工艺指标,现有工艺条件不能58500~76000Nm3h1,净煤气量为48000~5700满足扩产需要,因而,需要对装置进行收造Nm.h-1,其工艺原理是利用低温条件下甲醇的优2限制扩产因素良特性,有选择地脱除煤气中的二氧化碳硫化氢、根据大连理工学院RS软件对低温甲醇洗原硫的有机化合物、轻烃物质、氰化物等杂质,低温甲设计工况进行模拟计算,煤气洗涤塔预洗段液相、气醇在髙压条件下对CO2、H2S、COS有很大的溶解度,相负荷有较大裕度,脱硫塔、CO2脱除塔气相负荷均但对煤气中的重要组份H2、CO,CH4的溶解度却很有较大裕度,液相负荷已达上限,说明改造的瓶颈在小,另外,甲醇对硫化氢的溶解度和吸收速率比二氧于液相负荷的提升,能否在液相负荷不变的条件下,化碳大很多,利用这一特点,可在同一设备中同时吸而使粗煤气处理量提高,这是个关键因素。根据收,再生时,可利用分级减压的方法分别再生,CO2低温甲醇洗工艺的物理吸收原理,我们可以根据吸首先被解析出来,H2S最后解析出来,因此,可以分收-解析之间的辩证关系,在CO2洗涤段,由于CO2别获得髙浓度的H2S和CO2。洗涤后的煤气工艺控气体在甲醇中的溶解是放热过程,溶解热很大,因制指标见表1。此,在吸收过程中甲醇溶液温度不断升高,使吸收能表1洗涤后的煤气工艺控制指标力下降。为了维持吸收塔的操作温度,在吸收大量组份a2B202m总轻水焘CO2的部位都设有氨冷却器,或将甲醇引出塔外的/vd/vo/d d/rod/d d img Nm 3/gnm"3/g mn-3氨蒸发器进行冷却,增大甲醇对CO2的吸收能力,吸粗煤气8.0635.841.786.6~110.36051.210.34.5614收过程放出的热量可以与再生时甲醇节流效应的结0煤气1.83.073.5<10%<9.5<0.51.134露点果和气体解析时吸收的热量相抵,使甲醇的温度降由于在现有的条件下,为后序工段甲醇装置扩低,而不完全的再生与周围环境的换热所造成的冷冻损失,可以由冷源氨冷器来进行补偿。再生过程时,吸收CO2等气体的甲醇,在减压条件下解析出所收稿日期:2005-05-10作者简介:谢立波(1966-),男,工程师,1988年毕业于哈尔滨大溶解的CO2、I2等气体使甲醇充分再生,并使甲醇学,现从事化工工艺技术及城市燃气工作。温度降低而循环使用。因此,根据以上所述,采用分2005年第7期谢立波:哈尔滨气化厂低温甲醇洗装置扩产改造探讨段吸收分段解析的方法,在不改变现有甲醇循环量114000Nm3·h-1气体流量的条件下,根据CHOH而满足净煤气指标的条件下,提高该工艺的处理气CO2-H2-N2-H2S-1H2-CH4-CO多元系统的气量,仍有较大的上升空间。液平衡数据,采用马丁一候、L-K状态方程,利用最小二乘法通过数据回归整理求得二元交互作用参3扩产改造方案数,对CO2吸收塔和HS吸收塔进行传质计算、液体由于粗煤气中H2S含量较低,为0.13%(vol),计算,气相负荷在增大后CO2洗涤塔、H2S洗涤塔仍在原设计中是用在CO2吸收段充分吸收完CO2的甲能满足工艺要求,可见改造方案在理论上是可行的。醇去吸收H2S,在此条件下甲醇对H2S的吸收速率5改造效果和溶解度仍很大,仍存有较大的吸收空间。因此,CO2洗涤段和H2S吸收段是改造的关键,CO2洗涤(1)经过增加κ台闪蒸塔,使粗脱硫段的甲醇又塔分两个吸收段,上段为精脱段,吸收完CO2后再引具备了吸收CO2的能力,而且吸收的推动力增加、容出去氨冷却器进行冷却,以降低由于甲醇吸收CO2量增大,温度可降至-55℃,与原设计工艺比较,由放热而产生的温升,使温度降低至-47℃,再返回于充分的温度条件,在脱硫段基本完全捕集下了硫CO2洗涤段下段进行αO2的洗涤即粗脱段,粗脱段的化合物,防止了硫化物进入CO2脱除塔,保证了在吸收CO2后,一部分引人CO2闪蒸塔进行降压再CO2闪蒸塔释放出的CO2气体的纯度,使原有的气生,另一部分引人脱硫段,经吸收硫化物后再进人热体排放符合环保要求,而且净煤气的脱硫水平又前再生系统。把原设计中去脱硫塔的甲醇再引入一个进了一大步,降至025mgNm-3以下闪蒸塔进行减压或再生,并充分气提,把充分溶解同时,脱硫塔充分发挥了作用,使其由单一的脱CO2的甲醇进行充分再生,使CO2全部释放,甲醇温硫,变为CO2和硫化物的同时吸收,相对地又增加了度可降至-55℃,甲醇中CO2浓度可降至小于4%CO2一个的吸收塔,设备得到了充分利用,而热再生摩尔浓度,经闪蒸解析后甲醇又重新具备了吸收段的气体处理量没有提高,保证了热再生系统的完CO2的条件,然后,再引人脱硫段去吸收CO2和H2S。整性,同时也保证了甲醇输送设备和管线的完整性。通过改造,将原工艺的CO2闪蒸塔改为双塔闪蒸,再(2)投资减少了,由于提高循环量而使甲醇的输增加一个闪蒸塔。即将充分溶解￠O后去脱硫塔吸送设备和管路的投资,同时也省略了煤气洗涤吸收收H2S的那股甲醇直接引人闪蒸塔,经减压充分再塔的改造投资。生并降温后的甲醇引入脱硫塔,去同时进行脱硫、脱(3)煤气的硫化物指标控制水平得到提高,提高碳过程。改造后计算的数据与原工艺比较,见表2。了低温甲醇洗装置的操作弹性,可以在58500~表2经过模拟计算在总循环量10300Nm3h-1范围内自如控制,低于58500Nm3h-1不变的条件下各段吸收Q2的量的气量条件下可将新增的闪蒸塔切除,恢复原设计CO2吸收段OO2吸收段脱硫段的操作。由于甲醇及气体的温度降低,相应地也降名称上段下段低了甲醇的平衡分压,可以降低甲醇的消耗不利因改造前/Nm3h-111453l48601250素:增加了贫煤气的处理量,改造后闪蒸出的贫煤气改造后Nm3h-11145315800处理量可提高2115Nm3·h-l,可与原工艺中闪蒸出经过核算,煤气处理量在原有基础上可增加的贫煤气经压缩机压缩后送回原煤气总管,因而,须3800Nm3·h-l,煤气最大处理量可达114000Nmn校核原工艺中压缩机的处理量,更换为处理量大的h',能够满足扩产需要,且工艺指标满足后序工段压缩机;原粗煤气四级换热段的换热器能力不足,须要求。投资增加换热器,根据利弊分析和效益核算,该履行方案应有较好的利用价值4改造的可行性分析根据原设计中CO吸收塔的数据,在