（中职）合成氨工艺及设备项目六、任务六教学课件

（中职）合成氨工艺及设备项目六、任务六教学课件项目六合成氨生产原料气脱碳任务六变压吸附法脱碳任务要求解释变压吸附脱碳的原理指明变压吸附脱碳的流程设置和设备作用总结变压吸附脱碳的工艺条件选择归纳变压吸附的岗位安全操作一、变压吸附法脱碳流程

6-7变压吸附法脱碳工艺流程A~H.吸附塔（8个）1.气水分离器2、3、4.均压罐5.真空泵

变压吸附法脱碳工艺流程如图6-7所示。

从变换系统送来的～0.70MPa、25～40℃的变换气进入气水分离器,在气水分离器中分离气体中夹带的液体,再经原料气流量计计量后,进入由8个吸附塔及一系列程控阀组成的变压吸附系统。本装置采用8塔操作工艺,3塔同时进料、6次均压、抽真空解吸的变压吸附工艺流程。变换气自下而上通过3个正处于吸附状态的吸附塔,由其内部的吸附剂进行选择性的吸附,除氢、氮气以外的二氧化碳等杂质组分被吸附,塔顶获得较纯净的氢、氮气;其余5个吸附器分别进行其它步骤的操作,8个吸附器交替循环工作,时间上相互交错,以此达到原料气不断地输入,产品氢、氮气不断输出的目的。整个操作过程在环境温度下进行。每个吸附塔经过吸附、顺放、一均降、二均降、三均降、四均降、五均降、六均降、逆放、抽真空、一均升、二均升、三均升、四均升、五均升、六均升、最终充压等16个操作步骤完成一个吸附循环。调节阀用来控制最终充压的气体流量、顺放的气体流量和调节吸附塔的吸附压力。均压罐用来作吸附塔进行三均降和三均升、一均降和一均升、六均降和六均升时的储气罐。来自变压吸附系统的氢、氮气经调节阀调压,再经产品气(脱碳气)流量计计量后,连续稳定地送出系统。变压吸附系统的解吸气来自吸附器的抽真空阶段,逆放结束后,进入抽真空阶段,真空泵抽出的解吸气经放空管直接放空。二、吸附法脱碳设备序号名称规格(mm)数量1吸附塔Φ2400×18×1104082中间罐Φ2400×12×1711013真空泵34汽液分离器Φ1400×10×41501三、变压吸附法脱碳基本原理

变压吸附气体分离净化技术，简称PSA（PressureSwingAdsorption）。变压吸附法是近几年才用于合成气净化的，它属于干法，采用固体吸附剂在改变压力的情况下，进行（加压）吸附CO2或（减压）解吸。变压吸附法分离气体混合物的基本原理是利用某一种吸附剂能使混合气体中各组份的吸附容量随着压力变化而产生差异的特性，选择吸附和解吸再生两个过程，组成交替切换的循环工艺，吸附和再生在相同温度下进行。可用此法改造小型氨厂，将低能耗，在大型氨厂使用显得困难。

为了达到连续分离的目的，变压吸附脱碳至少需要两个以上的吸附塔交替操作，其中必须有一个吸附塔处于选择吸附阶段，而其它塔则处于解吸再生阶段的不同步骤。在每次循环中，每个吸附塔依次经历吸附、多次压力均衡降、逆向放压、抽空、多次压力均衡升、最终升压等工艺步骤。四、变压吸附法脱碳条件

为了使装置达到设计要求，吸附塔在设计压力下运行是很重要的，吸附压力的稳定，主要取决于吸附压力自动调节系统的调节，即使处于吸附状态的吸附塔压力稳定在给定值上。要改变吸附压力，只需改变给定值即可达到目的。原料气流量波动过大也会影响吸附压力的稳定。思考与练习1．变压吸附法脱碳和其他脱碳方法相比有什么特点？2．变压吸附法除了用于脱碳外还有什么用途？3．从变压吸附法流程设置上分析变压吸附法的操作要点资源导读脱碳方法简介1.低温甲醇洗工艺特点：（1）甲醇廉价。（2）硫化氢和二氧化碳在甲醇中的溶解度高，溶剂循环量低，导致电能、蒸汽、冷却水的耗量低。（3）甲醇溶液不仅能能脱除硫化氢、二氧化碳还能脱除其他有机硫和杂（4）可以选择性脱除硫化氢，是变换气中硫化氢浓缩成高浓度的，便于硫磺回收。（5）获得的净化气纯度高，并绝对干燥。（6）低温甲醇洗法工艺与液氮洗工艺结合一起用，特别经济，因为低温甲醇洗装置已用作下游一氧化碳脱除工段的预冷阶段。不用再进行脱硫。（7）过剩的只含很少硫化物的二氧化碳可放空，不存在环保问题。低温甲醇洗的优缺点:优点：（1）甲醇在低温高压下，对COS有极大的溶解度。（2）有较强的选择性。（3）虽然甲醇的沸点较低，但在低温下的平衡蒸汽压仍很小，因此溶剂损失小。（4）化学稳定性和热稳定性好，在吸收过程中不起泡，能与水互溶，可利用它来干燥原料气。（5）粘度小。（6）腐蚀性小，不需要特殊防腐材料。（7）消耗指标低。（8）甲醇价廉易得。

缺点：（1）由于低温甲醇沉在低温下操作，因而对设备和管道的材质要求较高，在制造上也有一定的难度；（2）为了降低能耗，回收冷量，换热设备特别多，流程显得很复杂，投资费用较大;（3）尽管甲醇是一种低价、易得的溶剂，但有毒，给操作和维修带来一系列困难。2.聚乙二醇二甲醚法（NHD）工艺特点：溶剂对二氧化碳，硫化氢等酸性气体吸收能力强。溶剂的蒸汽压很低，挥发性小。溶剂具有很好的化学和热稳定性，不氧化、不降解。溶剂对碳钢等金属材料无腐蚀性。溶剂本身不起泡，具有选择性吸收硫化氢的特性，并可以吸收有机硫。溶剂具有吸水性，可以干燥气体、无嗅、无毒