低温甲醇洗操作问答精粹

1、低温甲醇洗操作问答1、低温甲醇洗系统的生产任务是什么？答：低温甲醇洗系统的生产任务主要有：1）净化原料气：将工艺气中H2O、CO2、H2S以及COS等脱除，使净化气中各杂质组分含量降低到CO2<8ppmV、CH3OH<10ppmV、总硫<1ppmV的水平，满足后续系统的生产要求。2）回收副产CO298.9%、H2S1ppmV、CH3OH124ppmV、H2+CO0.78%的产品气，供液体CO2装置使用。3）回收工艺气中H2S等硫化物，副产H2S32.5%的酸性气体，送往相应的处理装置，以满足环保要求。2、什么叫溶解度？答：所谓的溶解度是指在一定的温度和压力下，溶质与溶剂之间达

2、到溶解平衡时，单位质量或单位体积溶剂中所含溶质的质量或体积。3、相同条件下，变换气中各种气体组分在甲醇中溶解度大小顺序是怎样的？随温度降低如何变化？答：在相同条件下，变换气中各组分在甲醇中的溶解度顺序大小为：NH3>H2S>COS>CO2>CH4>CO>N2>H2随着温度降低，各组分溶解度的变化情况如下：NH3、H2S、COS、CO2的溶解度显著增大；CH4、CO、N2的溶解度增大很小；H2的溶解度反而减小。4、水对CO2在甲醇中的溶解度有何影响?答：甲醇中含水时，CO2在甲醇中的溶解度要下降，有经验表明：含水5%时，CO2的溶解度比在无水甲醇中约下降

3、12%左右。CO2溶解度与甲醇中水含量的关系式如下：lg(X0CO2/XCO2)=1.07XH2O其中：XCO2CO2在含水甲醇中的溶解度。      X0CO2相同条件下，纯甲醇中CO2的溶解度，摩尔分数；      XH2O甲醇中的水含量，摩尔分数；5、正常生产期间，循环甲醇中水含量的控制指标为多少？水含量超标对系统有何危害？怎样保证循环甲醇中的水含量？答：正常生产期间，循环甲醇中的水含量应控制在0.5%以内。水含量超标会造成以下危害：1）甲醇吸收能力下降，系统负荷加不上

4、去。2）会加剧CO2、H2S等对设备及管道的腐蚀，产生固体杂质，使甲醇变脏，堵塞设备和管线，使系统工况恶化。控制循环甲醇水含量的措施有：1）尽量降低入C-401塔的原料气温度，降低其饱和水含量；2）保证V-401的气液分离效果，防止漫溢，减少水份的夹带；3）甲醇水分离塔C-405操作良好，甲醇/水分离效果高；4）循环甲醇中水含量偏高时，适当增加至C-405进行脱水的甲醇量；5）生产中注意控制甲醇水混合物闪蒸罐V-3402液位，不得漫溢；6）系统停车时，要及时关闭C-405直补蒸汽和冷却水；7）系统大修后水洗后要确保干燥彻底；8）根据补充甲醇的水含量确定甲醇的补入位置。6、甲醇洗装置开车前发现甲

5、醇中水含量过高，应该怎样处理？答：开车前发现甲醇中水含量高，应尽快采取措施降低水含量：1）全系统建立循环；2）尽早投用C-405，适当增大C-404至C-405塔顶的回流甲醇量；3）分阶段将大容器底部的甲醇（含水较多）排往V-408，由P-407送往C-405进行脱水。7、什么叫分压力？什么叫饱和蒸汽压？答：混合气体中某组份单独存在，并具有与混合气体相同的温度和体积所产生的压力称为该组分的分压力。在一定条件下，当某物质的气液两相体系达到平衡状态时，所对应的蒸汽压力称为此条件下该物质的饱和蒸汽压。8、简述拉乌尔定律？答：拉乌尔定律的内容：“在恒温恒压下，稀溶液中溶剂的蒸气压等于纯溶剂的饱和蒸汽压

6、乘以液相中溶剂的摩尔分数。”数学表达式：P1=P10*X1其中：P1-稀溶液中溶剂的蒸汽压；      P10-同一温度下纯溶剂的饱和蒸汽压；      X1-液相中溶剂的摩尔分数；9、简述亨利定律？答：亨利定律的内容：“在一定的温度和平衡状态下，挥发性溶质的分压与它在溶液内的摩尔分数成正比。”数学表达式：P2=K*X2其中：P2-平衡时液面上方溶质的分压力；      X2-平衡时液相中溶质的摩尔分数； 

7、     K-亨利常数；10、什么叫物理吸收？什么叫化学吸收？低温甲醇洗脱除酸性气体的过程属于哪一类？答：物理吸收和化学吸收是按吸收时溶质（被吸收组份）是否与吸收剂发生化学反应来进行分类。若被吸收组分不与吸收剂发生化学反应，这种吸收就称为物理吸收；若被吸收组份与吸收剂发生化学反应，这种吸收过程就叫做化学吸收。低温甲醇洗脱除酸性气体的过程属于物理吸收。11、什么叫吸收率？影响吸收率的操作因素有哪些？答：在气体的吸收过程中，吸收质被吸收的量与其原在惰性气体中的总量之比称为吸收率。吸收效果的好坏可用吸收率表示。影响吸收率的操作因素有：1）吸收剂的纯度

8、；2）吸收操作温度和压力；3）液气比；4）气流速度。12、如何保证吸收塔的塔板效率？答：1）控制合适的液气比；2）塔板水平度合乎要求，保证液层高度；3）塔板无漏液现象；4）吸收剂纯度高，且不易发泡；5）塔板干净，无赃物、污垢。13、什么叫蒸发？蒸发的操作条件有哪些？答：通过加热溶液，使其中的某一或某一些组份汽化而将溶液增浓的操作称为蒸发。蒸发操作被徐具备以下条件：1）溶液中的溶剂应具有会发性，而溶质不应具有挥发性；2）必须持续供给溶剂汽化的热能，并及时排走汽化的蒸汽。14、什么叫做蒸馏？蒸馏分离的依据是什么？答：将液体混合物加热，使其中低沸点的组份汽化，将生成的蒸汽不断取走并进行冷凝，这样就可

9、以将混合液体初步分离，这种分离液体混合物的单元操作就称为蒸馏。蒸馏是根据混合液体中各组分的沸点（挥发度）不同的特性来实现分离的目的。15、什么叫做闪蒸？答：闪蒸是利用气体在溶剂中的溶解度随压力而减小的原理，通过降低系统压力，使溶液达到饱和或过饱和状态，然后进行简单的气液分离，而达到某种分离目的的操作。16、什么叫做精馏？影响精馏操作的因素有哪些？如何提高塔顶或塔底馏份的纯度？答：精馏是利用混合液体中各组分的沸点不同，在精馏塔中多次进行混合蒸汽的部分冷凝和混合液体的部分蒸发，来实现物质的分离，在塔顶或塔底获得纯态组分的过程。影响精馏操作的因素有：1）精馏操作温度；2）精馏操作压力；3）回流比；4

10、）进料条件（组成、温度、压力等）；5）精馏塔的高度和塔板效率等精馏塔确定以后，提高塔顶或塔底产品纯度的主要方法是通过改变回流比来实现的，回流比增大，塔顶产品纯度提高，塔底产品纯度下降；回流比减小，则塔顶产品的纯度提高。17、在精馏中，何为精馏段？何为提馏段？答：在精馏塔中，一般原料液体进入的那块塔板称为加料板，加料板以上的塔段称为精馏段，加料板以下的塔段称为提馏段。18、什么叫做回流比？什么叫做液气比？答：所谓回流比（R）一般是指在精馏塔中，塔内下流液体量与上升蒸汽量之比。所谓液气比是指在吸收塔中，吸收剂的用量（L）与惰性气体流量（V）的比值，即L/V。它反映了处理单位气体量的吸收剂耗用量的大

11、小。19、什么叫做液泛？出现液泛时有什么现象？如何防止液泛？答：在精馏塔或吸收塔中，气液两相是逆向流动的，当两相流速都较小时，一相的流动都不会受到另一项的牵制，在两相流速增大时，部分液滴会随上升气流夹带至上一层塔板，形成雾沫夹带现象，液相也可以夹带部分气泡进入降液管，这种夹带随流速的增大而加剧，严重时会造成流道堵塞，造成塔内液体倒流现象，这种现象就叫做液泛。液泛是气液两相做逆向流动的极限。出现液泛时，一般会出现以下几种现象：1）塔的压差和液位会出现波动：塔压差急剧上升时，塔底液位会出现下降；而压差突然下降时，液位会猛涨；2）塔的压力会出现波动；3）出塔产品纯度会下降。防止出现液泛的措施：1）控

12、制适当的液气比；2）控制适当的负荷；3）保证液体干净，不易发泡；4）保证塔板清洁无污。20、试比较筛板塔、泡罩塔和浮阀塔的优缺点。答：各种形式的塔板都具有各自的优缺点，因而适合场合也不同一）筛板塔优点：1）结构简单，金属耗量少，造价低廉；                2）气体压降较小；            

13、0;   3）其生产能力及板效率都较泡罩的高。          缺点：1）操作弹性范围较窄；                2）小筛孔板容易堵塞；             

14、60;  3）容易发生漏液现象。二）泡罩塔优点：1）不易发生漏液现象；                2）有较好的操作弹性，当气、液负荷有较大波动时，仍能维持几乎恒定的板效率；                3）塔板不易堵塞，对各种物料的适应性强； 

15、        缺点：1）塔板结构复杂，金属耗量大，造价高；               2）塔板上液层厚，气体流径曲折，塔板压降大；               3）雾沫夹带现象较为严重，限制了气速的提高，生产能力不大

16、；               4）塔板液流遇到的阻力较大，致使液面落差答，气体分布不均，影响了板效率的提高。三）浮阀塔优点：1）生产能力大，与筛板塔相近；                2）操作弹性较筛板塔、泡罩塔都宽；     

17、0;          3）塔板效率高；                4）气体压降和液面落差较小；                5）只比相同生产能力的筛板塔大2030%左右。&

18、#160;         缺点：1）结构较筛板塔复杂；                2）浮阀对材料抗腐蚀性要求较高，一般采用不锈钢制造。21、简述甲醇的物理性质及对人体的危害？答：纯净的甲醇是一种无色透明的液体，具有微弱的酒精味和刺激性。易燃、易挥发，可与水互溶。在标准状态下，其沸点为 64.7，熔点为-97.8，自燃点为461（氧气

19、中），临界温度为240，临界压力为78.5atm，在20时比重为0.7913，在空气中爆炸极限为6.036.5%vol。甲醇有毒，吸入10ml会导致双目失明，吸入30ml会导致死亡，在空气中的最大允许浓度为50mg/m3。22、本套低温甲醇洗系统采用的是那家公司的专利技术？流程中设置了几个塔？在流程中各起什么作用？试讲述各塔的型式及塔板数。答：本低温甲醇洗装置原设计采用德国林德公司专利技术。采用的是“一步法五塔流程”即流程中设置了五个塔。五个塔分别是：C-401洗涤塔 作用：利用甲醇在低温下洗涤脱除工艺气中的CO2、H2S和COS等，净化工艺气。浮阀塔  塔板数：

20、86块C-402 CO2解吸塔 作用：减压解吸溶解于甲醇中的CO2并生产无硫CO2产品气，回收冷量。浮阀塔  塔板数：68块C-403 H2S浓缩塔 作用：进一步解吸溶解于甲醇中的CO2，回收冷量；同时浓缩溶解在甲醇中的H2S。浮阀塔  塔板数：87块C-404热再生塔 作用：对甲醇进行彻底的再生，使其中的H2S及CO2等彻底解吸，获得贫甲醇和富H2S酸气。浮阀塔  塔板数：30块C-405甲醇/水分离塔 作用：实现甲醇和水的分离，回收甲醇同时保证循环甲醇中水的含量。筛板塔  

21、;塔板数：51块在实施原路线改造工程时，系统新增了两个塔，分别是C-3401预洗塔  作用：将出C-401底部的甲醇溶液，经泵加压、冷却后作为塔顶洗涤液，对进C-401的工艺气进行预洗涤，以减轻C-401的负荷；浮阀塔  矩形浮阀，共15块塔盘。C-3402新CO2解吸塔 作用：分流部分出V-403、V-405的甲醇溶液，通过减压再生，解吸部分CO2，达到减轻C-402、C-403的负荷。浮阀塔  矩形浮阀，共68块塔盘。23、除沫器的作用是什么？低温甲醇洗装置中那些塔器设置有除沫器？答：除沫器是分离器的一种，它的主要作用主

22、要是将气体中雾沫夹带的液体分离下来，防止污染气体及造成液体损失过大。低温甲醇洗装置中设置除沫器的设备有：C-401、C-402、C-403、V-401、V-405（2#循环气闪蒸气）、V-407（2#H2S分离器）。C-401、C-402对出塔气体中的甲醇含量有严格的要求，气体中夹带的甲醇量过大，不仅会对后工序造成不良影响，而且会增加系统甲醇的损耗；C-403对出塔气的甲醇含量也有一定的要求，气体夹带液体量过大，不仅系统甲醇损耗增大，而且会污染环境；V-401出口中若夹带液体，会将水带入循环甲醇中，影响系统的正常运行。V-405出口的气体若夹带液体进入循环气压缩机K-401，会危害压缩机的正常

23、运行。V-407出口气体若夹带液体，将会导致大量的甲醇和酸性气体一起被带出系统，增大系统的甲醇损耗。24、热量传递的方式有几种?分析在换热器中热量传递过程。答：热传导、热辐射和热对流三种方式。在换热器中，热量的传递分为三个阶段：1）热量由流体传给金属壁面，属对流传热；2）热量由热侧穿过金属壁面至冷侧，属热传导；3）热量由金属壁面传给冷流体，属对流传热。25、写出传热速率方程式，分析提高传热速率的途径?答：方程：Q=K*S*T其中：Q-传热速率；      K-传热系数；     

24、60;S-传热面积；         T-冷、热流体的平均传热温差，是传热的推动力；提高传热速率的途径有：1）增大传热面积；2）提高冷、热流体的平均传热温差；3）提高传热系数： a、增加流体流速； b、强化流动条件； c、在有流体相变的换热器中，采取一些积极措施，尽量减小冷凝液膜的厚度； d、采用传热系数较大的液体作为加热或冷却剂。26、影响换热器传热效果的因素有哪些？答：从上面传热速率公式看出，影响换热效果的因素主要有：1）传热面积：在换热器运行过程中，如果某些流

25、体通道堵塞，其换热面积就要减小，传热效果下降。2）平均传热温差：是传热的推动力，温差越大，传热的推动力越大，传热效果越好；3）传热系数：传热系数与流体的性质、流速、传热面的清洁度有关，如果传热面结垢，传热系数减小，传热效果下降。27、为什么在换热器中的冷热流体多采用逆流形式？答：在换热器中传热的平均温差标志着传热推动力的大小，在相同的条件下，逆流、顺流和错流三种流动方式中，逆流的平均传热温差最大，因此，在无特殊要求的场合，换热器多采用逆流换热形式。28、缠绕式换热器有哪些特点？本装置使用了几台缠绕式换热器？答：缠绕式换热器是按照一定管间距及缠绕方式绕制而成，具有传热系数大，结构紧凑，可以几股流

26、体同时换热等优点，但其制造成本比较大，且不易检修，阻力较大。本装置中使用的缠绕式换热器总共有五台，分别是：原料气冷却器：E-401洗涤塔顶冷却器：E-403甲醇/甲醇换热器：E-4072#富甲醇冷却器：E-4092#贫甲醇冷却器：E-41029、引起2#贫甲醇冷却器E-410换热效果下降的原因有哪些？答：1）结垢。若管壁结垢，传热系数减小，换热效率下降；2）固体或凝固物堵塞，E-410是缠绕式换热器，若壳程管壁间有堵塞现象，将造成甲醇偏流，降低了有效换热面积，传热效率下降；3）管壳程间泄漏，冷热流体混合，传热温差减小，换热效率下降。30、为什么再沸器E-413、E-417在C-404、C-40

27、5的外部，却能将热量有效的传入塔内？答：E-413和E-417采用的是自然对流循环加热的方法（又称虹吸加热），它们的列管高度高于液面，热源（蒸汽）的温度高于塔内及列管内液体的沸点温度，从而使甲醇在列管内不断气化上升，由于甲醇蒸汽的密度远低于液相的密度，引密度差形成了推动力，甲醇不断气化上升，进入塔内，塔底液体不断进入再沸器被蒸汽加热，使之形成自然循环，从而使塔内不断获得能量。31、正常生产期间，再沸器E-413蒸汽流量怎么调节？答：正常生产期间，再沸器E-413的蒸汽流量FIC24007满负荷时为4.97t/h,通常维持在这一水平，不随负荷的变化而变化，但应注意防止V-404出口酸性气体的温度

28、TI24044不能超过50。亦可根据在S-24521（C-404塔底贫甲醇取样点冷区）处取样分析出塔底的贫甲醇中的硫含量来控制，以保证硫含量低于1ppmV为标准。32、正常生产期间，再沸器E-417蒸汽流量怎么调节？（参看121题）答：正常生产期间，再沸器E-417的蒸汽流量FIC24012是通过由与TIC24052组成的串级控制回路自动控制的，随负荷的变化而自动改变，它以保证塔底的废水中甲醇含量低于150ppmV和出塔顶的甲醇蒸汽中水含量低于0.3%为标准。33、H2S馏分换热器E-414的管壳程间设置的连接管线的作用是什么？在何时打开?答：当系统中有NH3积累时，会随H2S馏分带出，在氨冷

29、器E-415中形成结晶堵塞酸性气体通道，导致热再生系统超压，此管线的作用就是在出现堵塞时，作为近路进行放空，防止系统出现超压，保护系统设备、管线的安全。在以下几种情况下应打开此旁路管线：1）系统中氨积累，氨含量高时，H2S馏分中NH3含量会增加，用此管线直接排放部分H2S馏分，将NH3排放掉，维持甲醇循环中氨含量处于允许范围内；2）E-415出现堵塞时；3）C-404压力超高时，作为近路进行泄压，防止引发事故。注意：当系统恢复正常后，必须立即关闭此阀，以免甲醇损耗过大。34、离心泵启动之前为什么要排气？冷区泵P-401A/B、P-402A/B、P-403A/B启动前排气时要注意些什么？答：离心

30、泵启动前如不进行排气，则泵壳内会有气体存在，由于气体的密度比液体小，产生的离心力少，会造成泵吸入口压力不足够低，泵吸入液体量不足，造成泵打量和出口压力不足，不能输送液体，出现气缚现象。对于P-401A/B、P-402A/B、P-403A/B、P-3407A/B都设有冷泵阀，在泵备用期间，此阀是打开的，在启动之前排气时，一定要关闭冷泵阀，因为泵的出口压力比进口压力高，冷泵阀打开时排气，泵出口的流体会经此阀倒流，使泵内气体由于压力低而无法排出，造成假排气现象，启动后出现气缚，影响泵的正常运行。35、大部分泵都设有最小回流管线，它有何作用?答：三点：1）离心泵在低流量下运转，泵内会出现流体脱离现象，

31、易使泵产生振动和噪音等。设置最小回流管线，可以保证泵启动后始终具有一定量流体流经泵，防止出现气蚀现象。2）功率较大的离心泵在关闭出口阀运转时，泵内的流体会越来越热，严重时会烧坏轴承，设置最小流量管线后，可以保证泵在运转期间，始终有一定流量的液体流经泵内，防止出现这种现象；3）在小流量下工作，泵轴会受到额外的径向力的作用，设置最小流量管线可以使泵在运转时，始终有一定量的流体流经泵，防止泵轴受到过大的径向力作用。36、试说明泵轴承润滑油的作用？答：1）降低磨损以提高设备的效率和寿命。2）冷却润滑部位；3）冲洗带走润滑部位的粉末；4）减震缓冲；5）防锈、防腐及防尘。37、电机反转是怎么回事？答：1）

32、启动反转，说明带电机线路结反。    2）电机停后反转，说明进口阀打开（应为出口阀吧），且泵止逆阀不起作用。38、贫甲醇泵P-404A/B/C跳车时应怎样处理？答：1）在1分钟内必须将备用泵启动，并注意分子筛吸附器V-501A/B的运行情况，如另一台吸附器再生冷却合格，应及时进行切换；2）若1分钟内无法启用备用泵，液氮洗紧急停车，视P-404的启动时间，决定低温甲醇洗系统是否退气，但必须减负荷。39、低温甲醇洗系统中“冷区”泵设置的限流孔板与“热区”泵出口的限流孔板的作用有何异同？答：“冷区”泵的限流孔板起冷却备用泵的作用，同时还可以起控制最小回流作用；

33、“热区”泵的限流孔板只起控制最小回流的作用。40、简述P-405泵在甲醇洗流程中所起的作用。答：1）从热再生塔C-404的热区抽出甲醇进行过滤，除去其中的固体杂质，保证循环甲醇干净。2）将C-404底部再生好的甲醇送至C-405：在C-405中起回流作用。将部分甲醇送入C-405进行脱水，控制循环甲醇的水含量。41、从哪些现象可以判断泵的进口过滤器是否堵塞？答：1）泵进、出口压力降低，并有明显波动。2)泵电机的电流增大，并伴有波动。3)泵出口控制阀出口开度增大，但相应的塔器内液位缓慢上涨；4)泵的振动、噪音等增大，类似有汽蚀现象发生。42、简述低温甲醇洗工艺的主要特点？答：低温甲醇洗作为一种低

34、温气体净化工艺，具有的特点：1）脱除CO2和H2S等硫化物的过程是一物理吸收过程；2）气体的净化度很高；3）可以脱除多种物质；4）可以选择性的脱除CO2和H2S，并加以回收；5）CO2、H2S等杂质气体在甲醇中的溶解度很大，作为吸收剂的甲醇循环量比较小，动力消耗及运行费用低；6）H2、CO等有效气体在甲醇中的溶解度很小，且低温下甲醇的蒸汽压很低，有用气体及溶剂的损失保持在较低水平。7）甲醇具有很好的热化学稳定性，无腐蚀、不起泡、粘度小、比热大且价廉易得等优点；8）与后续液氮装置联合使用，可以实现能量的合理利用，经济性好：低温甲醇洗具有干燥工艺气的作用。低温甲醇洗可以作为液氮洗的预冷阶段，节省冷

35、冻动力。可将液氮洗分子筛再生氮气作为甲醇再生时的气提气。43、低温甲醇洗装置中溶液的再生方法有哪几种？答：低温甲醇洗系统中溶液的再生方式主要有以下三种：减压再生：V-403/V-405、C-402、C-403、C-3402；气提再生：C-403、C-404；加热再生：C-404。44、简述气提原理？答：气提是一个物理过程，它是破坏原系统的气液平衡状态而建立一个新的平衡状态，达到分离物质的目的。例如A是液体，B是气体，B溶解于A中，达到气液平衡状态，气相中主要是B组份（PB=P），当加入气提介质C后，气相中B的分压降低（PB=P-PC），就破坏了原有的气液平衡状态，B将从液相向气相扩散，以达到一种新的平衡，通过调节气提介质的量可以控制气提的程度，将A与B分离。若要保证A、B的纯度，则可采用A或B作为气提介质。低温甲醇洗中C-403、C-404就是采用以上两种气提方式来进行甲醇的再生的。45、在工艺气进入原