Lurgi_Rectisol.ppt

1、Lurgi低温甲醇洗工艺简介及苏尔寿产品在鲁奇装置中的应用,WXF / 2011.11.4,煤气化、变换及净化流程,合成气净化和分离目的,脱除痕量杂质 深度脱硫，总硫0.1ppmV 大量脱除CO2 回收高纯度CO2，净化至总S5ppmV 富集酸性气体，获得符合Claus的酸性气体 下面给出了甲醇中不同气体在0C和1 bar分压下，粗略的吸收系数。,低温甲醇洗于多种产品的应用,业绩表,Lurgi低温甲醇洗流程,Ammonia Scrubber,Absorber,MP-Flash,CO2 Product,Reabsorber,Hot-Regenerator,Methanol-Water,Offga

2、s Scrubber,CO2,CO2, N2,Impure Water,Acid Gas,Pure Water,Lurgi 低温甲醇洗工艺主吸收塔的设计特点,预洗段,CO2 主洗段,CO2 冷却段,CO2 精洗段,气相流量曲线,液相流量曲线,300,200,100,500,400,600,1,54,55,74,10,H2S 吸收段,CO2 主洗段顶部的气量是其底部的 50%。,H2S 吸收段的液量是 CO2 冷却段的 30%。,预洗段的液量非常低。,Packing,Packing,主吸收塔的设计特点,不同工况下变换气的组成变化较大，特别是塔顶 CO2 精洗段部分，该部分气相的设计操作弹性通常达

3、到 1:4 甚至 1:5。 其它各段的气相设计操作弹性一般为 1:2-1:2.5。 各段液相负荷的变化受不同工况的影响相对没有气相那么明显，故一般的设计操作弹性都维持在 1:2 范围内。 对于 CO2 冷却段的和主洗段广泛采用四溢流的设计以处理更高的液体流量，淮安项目采用了规整填料以缩小塔径。 对于吸收塔而言，吸收的效果更多取决于操作的温度、压力和吸收剂的再生状况，因此塔盘的效率取得较为保守，一般在 35-40% 的范围内。 为了防止塔顶的甲醇跑损，顶部设置除沫器。 主吸收塔的塔顶出口气相组成：H2SCOS0.5ppm（mol）、CO210-20ppm（mol）。 在保证气体净化度的前提条件下

4、，增加主洗流量，减少精洗流量，可减少再生热负荷，达到节能目的。,1,2,3,4,5,Sulzer内件对于甲醇洗应用方案-洗涤塔,侧向蒸汽释放使得液体可以无阻碍地流过塔盘的表面 合理设置可有效减少液面的梯度 液体不会穿流到塔盘的下方 不易发生漏液 宽阀脚设计，不易损坏 不会发生旋转 更高的操作弹性,BDH 浮阀塔盘,Widely accepted by industry experience with lots of references. Tested by F.R.I.,Combines attributes of sieve and floating valve, very suitabl

5、e for fouling system. Also tested by F.R.I.,侧向蒸汽释放使得液体可以无阻碍地流过塔盘的表面 合理设置可有效减少液面的梯度 减少雾沫夹带的产生 在较宽的操作范围内保持高分离效率 相对浮阀有着更低的压降 比筛板有更好的操作弹性 高抗堵特性 没有活动件，不易发生损坏,VG 固阀塔盘 SVG, MVG通过美国蒸馏协会 F.R.I. 的测试认证,VG 固阀塔盘 SVG, MVG工厂产品照片,苏尔寿关于带有防跳跃挡板的BDH浮阀塔盘,积液盘的设计提供高的液体停留时间,3-4 分钟的液体停留时间，15-20% 的开孔面积。,改善分离效率板式塔分离效率的限制因素,纵

6、向观察：雾沫夹带返混、漏液返混、气相走短路 横向观察：流动死区、不同的流程长度 处理能力和传质效率都受到影响！,Open area = MVG,吹汽阀的设计结构,吹汽阀的设计,主要应用与塔径大流程长，容易产生页面梯度 推动靠近塔壁的液体流动防止产生滞留区,四溢流设计,四溢流的应用范围 1. 液量过大，双溢流设计已无法满足要求，塔盘液层过高，容易导致液泛，出口堰液体流速过大，降液管液体流速过快，气体无法从降液管分离出去，降低传质效率； 2. 塔直径非常大，采用双溢流设计液体流程过长，容易产生滞留区（或称死区），且塔盘上的液面的梯度过大，气液接触不均匀； 3. 采用四溢流减少或不设计支撑梁，减低成

7、本，同时避免了支撑梁对传质的影响；,四溢流平衡设计,塔盘及降液管的统一的气液比： LA / VA = LB / VB ; LC / VC = LD / VD ； 统一的降液管处理能力; 有效地降低液泛值，增大处理能力； 统一的塔盘处理能力，提高传质效率； 有效地降低塔板液层高度，降低整塔压降；,C,A,B,B,A,D,D,C,A & B are the critical panels for balancing the tray,除沫器的重要-Sulzer Knitmesh V-Mister 除沫器,除沫器的主要作用：回收夹带出来的吸收液甲醇的跑损（成本） 保证装置高负荷、高产量的运行（长周期

8、稳定运行）,Sulzer Knitmesh V-Mister Eliminator,将聚集沉降后的液滴沿槽的两侧导向靠近塔壁的地方， 那里气相流速相对较低，能更有效的防止二次夹带，处理量更大。,Sulzer KnitMesh 除沫器,are knitted mesh pads in a layered construction,(a) (b)(c) (d),(a) single layer(b) two-layer pad(c) four-layer pad(d) eight layer pad,Sulzer Mellachevron 除沫器设计,Sulzer Mellachevron 除沫器

9、优点: 较高处理能力 良好的抗堵性能 相较丝网除沫器具有良好抗腐蚀性 良好的抗冲击性能,Vane array with horizontal gas flow,Capture of mist droplets in a vane array with vertical gas flow,Gas,Gas,Sulzer Mellachevron 除沫器设计,Sulzer 组合式除沫器设计,Sulzer专业的除沫器计算软件-Sulsep,Lurgi 低温甲醇洗工艺中压闪蒸塔设计特点,CO2闪蒸段操作温度约-32度，操作压力2.0Mpa(a)；H2S闪蒸段操作温度约-12度，压力2.0MPa。 塔盘部

10、分液流很小，单溢流设计。,CO2 MP-Flash,H2S MP-Flash,2-Phase Inlet Device,Lurgi 低温甲醇洗工艺CO2产品塔设计特点,全塔温度在 -50 度附近，操作压力 0.3MPa。 CO2产品分段解吸。,Lurgi 低温甲醇洗工艺再吸收塔的设计特点,全塔为塔盘设计操作温度在 -55 左右，操作压力0.2MPa。 在H2S再吸收过程中，应确保 H2S 不被大量解吸。 塔顶用富CO2 的甲醇提供回流以吸收少量的 H2S，该段液相较小，双溢流设计。 富H2S通入，该段作四溢流设计。,Lurgi 低温甲醇洗工艺热再生塔设计特点,全塔操作温度约100度，操作压力0

11、.4MPa。 HCN气提段液相进料为吸收塔预洗段底部出料，液量相对偏低，故多为单溢流。 H2S气体段液相进料为再吸收塔底部出料，液量相对较大，多为双溢流设计。经SK收集后的贫甲醇一部分作为吸收塔精细段进料，另一部分去底部水富集段提供塔釜换热器进料及部分甲醇水分离塔进料。 进料段以下部位液量相对较高，故多为双溢流或四溢流设计。 操作弹性要求比较高，50-140%。 塔底的贫甲醇中只含痕量的 H2S、COS、CO2，塔顶富集 H2S 的酸性气浓度 H2S 25%（mol）。,Lurgi 低温甲醇洗工艺甲醇水分离塔设计特点,全塔操作温度100-140度，操作压力 0.4MPa。 全塔负荷不高，塔径较小。 排放废水甲醇含量 100ppm。 气液两相的流量都不高，通常选择 350-400mm 的板间距，考虑到检修 的问题，通常选择筛板或固定阀的设计。,Lurgi 低温甲醇洗工艺尾气吸收塔设计特点,全塔温度 10-20 度，操作压力0.1-0.2MPa。 由于尾气洗涤需要纯水及去离子水，汽液比达到 40:1，甚至100：1 ，Linde一般采用回转流的塔盘设计，Lurgi则采用规整