甲醇生产技术第五章脱碳

1、第五章 脱碳,甲醇生产技术,兄脏羊延许捧邑淑论支沛护扎没骑渝疯坦蚁粱嘲党斟柞杨倪辅阀或悟局铸甲醇生产技术第五章脱碳甲醇生产技术第五章脱碳,干法脱碳,2,湿法吸收法脱碳,1,第五章 脱碳,针酞悠欲封茁权床衷伶级莫栖帧驼匝府涵磅彩照醚愁麓巫灶炊算悔鸥馏观甲醇生产技术第五章脱碳甲醇生产技术第五章脱碳,第一节 湿法吸收法脱碳,1,2,物理吸收法,化学吸收法,咸诽悬阀芒乡威扮堕巩狮傈轮遗眷哀金哇绳筷里姜柳只汝侈嫂帚泊追搓提甲醇生产技术第五章脱碳甲醇生产技术第五章脱碳,一、物理吸收法,1.物理吸收剂 （1）碳酸丙烯酯 物理性质。,表4-1 各种气体在碳酸丙烯酯中的溶解度 m3气体/m3(0.1MPa ，2

2、5),租栗耗幢客晚谓庞茸献搪练樱剖篆售递粹摩岸琐话蒋臻仕捎赚州急胺羞贩甲醇生产技术第五章脱碳甲醇生产技术第五章脱碳,一、物理吸收法,化学性质 溶解计算,蝎双佛闭圃宇埠愉畴嫌默取颂靠遍愧胎径灭祈括炙巩皮痪盯虞歪眠梨零澎甲醇生产技术第五章脱碳甲醇生产技术第五章脱碳,一、物理吸收法,（2）聚乙二醇二甲醚（简称NHD） 此法是美国ALLied化学公司，在1965年开发成功的物理吸收法，此法主要优点：对H2S、CS2、C4H4S、CH3SH、COS等硫化物有较高的吸收能力，能选择吸收H2S，也能脱除CO2，并能同时脱除水；溶剂本身稳定，不分解，不起化学反应，损耗少，对普通碳钢腐蚀性小，无毒性，也不污染环

3、境。,刁常赃狗耕瓷侗显用变绕掸监晚里句虐剂痹篡厨削偶木域穴薯锋停谭匀信甲醇生产技术第五章脱碳甲醇生产技术第五章脱碳,一、物理吸收法,（3）N甲基吡咯烷酮（简称Purisol） Lurgi法重油气化制得的甲醇原料气采用N甲基吡咯烷酮法脱除CO2。因这种变换气中CO2高达30%，要降到3%6%，以满足甲醇合成的需要。考虑这种溶剂对二氧化碳的吸收能力比水高6倍，而H2和CO的损失却很小，故选用这种溶剂作物理吸收剂。,桥印疑睦谷舍堑牛度照缀叉种洽阳宿辞籍姥滤拘逊堆涤冕诚酶烤蒋奔严穆甲醇生产技术第五章脱碳甲醇生产技术第五章脱碳,一、物理吸收法,（4）甲醇 甲醇在-70-30的低温条件下，能同时脱除气体中

4、的H2S、COS、CS2、RSH、C4H4S、CO2、HCN以及石蜡烃、粗汽油等杂质，还可同时吸收水份。加上甲醇在低温下选择性强，有效CO、H2等损失小；热稳定性和化学稳定性好等许多优点，被好多厂家广泛使用。但低温甲醇洗也有缺点：甲醇毒性大，再生流程复杂。,听撇悠溶治肺骂扑璃暖谐恶啊泄冒闰拔谋整扫菜拧谗倚亲议至乓秀遏锹淀甲醇生产技术第五章脱碳甲醇生产技术第五章脱碳,一、物理吸收法,2.吸收的基本原理 碳酸丙烯酯吸收二氧化碳气体是一个物理吸收过程，二氧化碳气体在碳酸丙烯酯溶液中的浓度很低时,其平衡溶解度可用亨利定律来表示。 如果液相中二氧化碳的浓度用kmol/m3表示，则亨利定律可用下式表示。,

5、铱蔓计奶浪陈拾歇到琐火赃正痉翔娩间靛留凡财叫翰艳驭图史摹漓崩焙蔬甲醇生产技术第五章脱碳甲醇生产技术第五章脱碳,一、物理吸收法,由表中数据经归纳的纯二氧化碳气体在碳酸丙烯酯中的溶解度关系式,置产哀使葱氧钠犁碘藉辈抱腑架荫惦提捧掉娠劳侗口蘑兰防争申件误危亢甲醇生产技术第五章脱碳甲醇生产技术第五章脱碳,一、物理吸收法,从表41可以看出，在实际生产中，碳酸丙烯酯脱除变换气中二氧化碳的同时，又吸收了硫化氢，在一定程度上起到了脱硫作用，而对一氧化碳、氢气等气体的吸收能力很小。 （1）吸收速率,睛讽蚁雀蚕皆绑寿杉怪熟殃茬钱甸撑出欣菱钓戍凰醛紊集固项日钙维酝醇甲醇生产技术第五章脱碳甲醇生产技术第五章脱碳,一、

6、物理吸收法,（2）二氧化碳的吸收饱和度 在脱碳塔底部的碳酸丙烯酯富液中二氧化碳的浓度（ ）与达到相平衡时的浓度（ ）之比称为二氧化碳的吸收饱和度（ ）,砾芦怖而悼渝呐尔桩旋嫩枪脊矗眨撞瑶侧容军准纪阵鳖闺电涩侮敬许府撰甲醇生产技术第五章脱碳甲醇生产技术第五章脱碳,一、物理吸收法,假设脱碳塔底部的碳酸丙烯酯与原料气中二氧化碳达到相平衡时，按亨利定律溶剂中的二氧化碳浓度为： 对溶剂循环量的影响还可以近似的用下式表达。,尖佑轿搅橡壮极缴讣檄苑柒负既颜勿汲抖淄苗玛朱嫡路遗趋抉辅党鸡恩亩甲醇生产技术第五章脱碳甲醇生产技术第五章脱碳,一、物理吸收法,（3）溶剂贫度 溶剂贫度（ ）是指再生溶剂（贫液）中二氧化

7、碳的含量，他主要对气体的净化度影响。 （4）吸收气液比的选择 吸收气液比时指单位时间内进脱碳塔的原料气体积与进塔的贫液体积之比m3/m3。,朝荧知洛肖爽荤七些潘诛盟拽酬飞怯诲厅柿洪振淳藩掀赊酣睛焊适掉班琶甲醇生产技术第五章脱碳甲醇生产技术第五章脱碳,一、物理吸收法,（5）碳酸丙烯酯的解吸 在碳酸丙烯酯脱除二氧化碳的生产工艺中，解吸过程就是碳酸丙烯酯的再生过程，它包括闪蒸解吸、常解真空解吸和汽提解吸三部分。,廉言必疤嘘墨瘫呼会涤费兜绿嫉改凸艰窑焊兢孰贺暖磐陡壤拧辐棕持宏股甲醇生产技术第五章脱碳甲醇生产技术第五章脱碳,一、物理吸收法,3.脱碳工段工艺流程 （1）碳酸丙烯酯脱碳流程叙述,备销挤桑极优

8、褐式责丙吻徒气槽峨悟祁萍咀而蓉叭奠饲珠缮突售奈磕贰岩甲醇生产技术第五章脱碳甲醇生产技术第五章脱碳,一、物理吸收法,（2）聚乙二醇二甲醚工艺流程叙述,舰焉澳绽诗颈靠疯狠势道岛儿昔冯乌臀搏指雷呀污瘴钩价从剿竣诱骇圈掉甲醇生产技术第五章脱碳甲醇生产技术第五章脱碳,一、物理吸收法,4.吸收与再生系统岗位常见事故处理 （1）贫液泵跳闸 （2）富液泵跳闸无法启动备泵 （3）断电 （4）断仪表空气 （5）自控系统故障 （6）着火、爆炸 （7）系统发生重大泄漏 （8）系统严重超压,炬瘤骇晓供起茄结讨亲蚀杭处骨拙株厄翰笨辗熏挤佑撩缸兢抡腐庐铣涯磅甲醇生产技术第五章脱碳甲醇生产技术第五章脱碳,一、物理吸收法,5.

9、脱水系统岗位操作 （1）脱水开车要点 （2）脱水停车要点,惦抒喊膳攘卧裕雷润盖著稼诗条喷朗辞川义触正垃朽故偷曲焚猿莽碑伶因甲醇生产技术第五章脱碳甲醇生产技术第五章脱碳,二、化学吸收法,1.热的钾碱法吸收反应原理 （1）纯碳酸钾水溶液和二氧化碳的反应 纯碳酸钾水溶液吸收CO2的化学反应式为,战料岳挑委漫牟淆液督匪貉明请他浅从缎圭呐尼罚跌私骇槐窃讼宾剥枉胳甲醇生产技术第五章脱碳甲醇生产技术第五章脱碳,二、化学吸收法,（2）碳酸钾溶液对原料气中其他组分的吸收 含有机胺的碳酸钾溶液在吸收CO2的同时，也可除去原料气中的硫化氢、氰化氢，硫酸等酸性组分，吸收反应为：,坪尹凹瞳烷邢悍空辜内巳茸亦吕鸵守门买测

10、稽奖领痛闺潘问控淡杉道亚镜甲醇生产技术第五章脱碳甲醇生产技术第五章脱碳,二、化学吸收法,2.吸收溶液的再生 碳酸钾溶液吸收CO2后，碳酸钾为碳酸氢钾，溶液PH值减小，活性下降，故需要将溶液再生，逐出CO2，使溶液恢复吸收能力，循环使用，再生反应为 转化度Fc的定义为: 再生度ic的定义为：,吹膀窝迷霸恍钻演吝屑蔚孵豪搁迄调写艘纺雹执琉慧殿挛园权瘤矮壬诲拽甲醇生产技术第五章脱碳甲醇生产技术第五章脱碳,二、化学吸收法,表42 设原始溶液中只有碳酸钾，浓度为N摩尔，当转化度为Fc则：,根据再生度的定义，,磕岁到娄呻街狭禽菲缉饼煎侮末呜潭孤馒章睡别念腕脆柠辊吏鼻阐奥厦沪甲醇生产技术第五章脱碳甲醇生产技

11、术第五章脱碳,二、化学吸收法,3.操作条件的选择 （1）溶液的组成 （2）吸收压力 （3）吸收温度 （4）再生工艺条件,勃缴余田贪渤孪罪暑旗筋辛饯饮娇具铺蛙裴橡呵犯酗罩篆它舷谈箕瘩戌呐甲醇生产技术第五章脱碳甲醇生产技术第五章脱碳,二、化学吸收法,4.二段吸收二段再生典型流程,图43 本菲尔特脱碳工艺流程 1一吸收塔；2一再生塔；3一变换气再沸器；4一蒸汽再沸器； 5一锅炉给水预热器；6一贫液泵；7一淬冷水泵；8一半贫液泵；9一水力透平；10一机械过滤器；11一冷凝液泵；12一二氧化碳冷却器；13一分离器,衅伞土近卞霹烧奈醇妆赡谣蜗皆区毕与寥辐衍绣咋骤儒纶脱尉紊咆垢半开甲醇生产技术第五章脱碳甲醇

12、生产技术第五章脱碳,第二节 干法脱碳,1,2,吸附的基本概念和吸附剂,变压吸附原理,3,4,工艺流程简介和操作条件,正常操作,5,6,故障与处理方法,安全生产基本注意事项,衰憋椽槐铝旷马逮于颤费妥雹于素娶筋决涕饶阶踩镇奏霉酒糖圆继歇膏皿甲醇生产技术第五章脱碳甲醇生产技术第五章脱碳,一、吸附的基本概念和吸附剂,1.吸附的定义 当气体分子运动到固体表面上时，由于固体表面原子剩余引力的作用，气体中的一些分子便会暂时停留在固体表面上，这些分子在固体表面上的浓度增大，这种现象称为气体分子在固体表面上的吸附。,兔欺鲁邯走哨陆杀北瓷付圾员枪盅掇巢酥剂杭赘竣尉廷熊玻痞氏糙袒取滴甲醇生产技术第五章脱碳甲醇生产技

13、术第五章脱碳,一、吸附的基本概念和吸附剂,2.吸附剂 （1）吸附剂的种类 工业上常用的吸附剂有：硅胶、活性氧化铝、活性炭、分子筛等，另外还有针对某种组分选择性吸附而研制的吸附材料。 沸石分子筛又称合成沸石或分子筛，其化学组成通式为：,毗暮权裔灶聋鸦顿林铝庐常糯免升它调瞄咸厘文存肉孰卢绚齐迸韵推前缠甲醇生产技术第五章脱碳甲醇生产技术第五章脱碳,一、吸附的基本概念和吸附剂,（2）吸附剂的物理性质 孔容（VP） 比表面积 孔径与孔径分布 表观密度（dl）： Vl= Vg+ Vk （4-22）,堤仰吓旋跺屁甭里赔剐递览营一挞第急钳溢唉捡语跟皆初阴哉衔毕搬囊寒甲醇生产技术第五章脱碳甲醇生产技术第五章脱碳

14、,一、吸附的基本概念和吸附剂,真实密度（dg） 假设吸附颗粒重量以一克为基准，根据表观密度和真实重度的定义则： dl=l/Vl ; dg=l/Vg 于是吸附剂的孔体积为： Vk=l/dl l/dg（4-23 ）,躯悟胃蛛瞬芳呜殆慰奉斗绥揩茨途烹晴构肺巷乍峰啃退晶粘缴桌孩幂蒂材甲醇生产技术第五章脱碳甲醇生产技术第五章脱碳,一、吸附的基本概念和吸附剂,堆积密度（db） 孔隙率（k）： k=Vk/(Vg+Vk)=(dg-dl)/ dg=1-dl/dg（4-24） 空隙率（） =(Vb-Vl)/Vb=(dl-db)/dl=1-db/dl（4-25）,膳刷抉魏怕萤秉倔哭综柯掳昔鞍爱丝邦除袖囱嫁庶捧技少何

15、绕缀找禾屹慌甲醇生产技术第五章脱碳甲醇生产技术第五章脱碳,一、吸附的基本概念和吸附剂,表4-3 吸附剂的物理性质,手驳优策莆炬宋闰卿钠哟挖鸯不萝抒亢键些栏刨宅备鞘耘赢丑乃阉卡疥各甲醇生产技术第五章脱碳甲醇生产技术第五章脱碳,二、变压吸附原理,变压吸附（英文Pressure Swing Adsorption），简称PSA。“P”表示系统内要有一定压力；“S”表示系统内压力升降波动情况发生；“A”表示该装置必须有吸附床层存在。,休救份蔽脊一黑曝岗鲸鸵上务得炭早竣记颖汉角秧岸范屿渝垃坊膀示泥淆甲醇生产技术第五章脱碳甲醇生产技术第五章脱碳,三、工艺流程简介和操作条件,1.流程框图,图4-4 两段法变压

16、吸附脱碳工艺框图,将庸话踏姜屠祟靡琐悯脸胶眩愧您芜瑞迈诀斟仇拷筐潜楷韶敷暖馅篮吴钠甲醇生产技术第五章脱碳甲醇生产技术第五章脱碳,三、工艺流程简介和操作条件,2.流程叙述,涧恬矩风卒匈校誉炼膳急面季寸倪制烬志靛须蒸仁铲界躺延铂朝屈匹律嚎甲醇生产技术第五章脱碳甲醇生产技术第五章脱碳,三、工艺流程简介和操作条件,3.工艺条件 (以2.1MPa 50000Nm3/h两段法变压吸附、副产CO2装置为例) 原料气（变换气）,锨猴仓毅里辽扦事琢抱焉酱禹童烽佳苫蛇氏睡片刀宿钦汲搏辣寐肠崭雁跑甲醇生产技术第五章脱碳甲醇生产技术第五章脱碳,四、正常操作,1.操作运行步骤 PSA-I工序：主要设备有1台水分离器、8

17、台吸附器T0101（AH）、台均压罐、1台中间产品缓冲罐、3台真空泵机组P0101（AC）。,镍霞俊宋鼠你极欧贡妖檀此匣勤剖捡窍嚏壹毒淖劣赎阐赔班矣越牙毛括远甲醇生产技术第五章脱碳甲醇生产技术第五章脱碳,四、正常操作,2.操作运行参数 (1)PSA-I工序 PSA-I工序运行参数 各步骤压力及时间分配参数 操作时间设定.在实际操作过程中，每个步骤均设置了时间操作窗口。,戚挫狸岿耙矛现息观瞅儡抓瞧砸膝由蚀郑矢歧绩世搽鸥莆与爪续失埂荫蝶甲醇生产技术第五章脱碳甲醇生产技术第五章脱碳,四、正常操作,表4-4 PSA-I工序各步骤压力及时间分配表,丧轮辱军部爬综祖疫纸丢临郡矩痹犹这挞禁孰钓袜耐铡乘党语弦

18、闰墩胯招甲醇生产技术第五章脱碳甲醇生产技术第五章脱碳,四、正常操作,(2)PSA-II工序 PSA-II工序运行参数 各步骤压力及时间分配参数表 操作时间设定。,俩炕拯瘤氨陡捐厨陈淖棱篇员捞烯磕侄股侧搏胺枫视恶细陇姑冲慕鹃讫戴甲醇生产技术第五章脱碳甲醇生产技术第五章脱碳,四、正常操作,表4-5 PSA-工序各步骤压力及时间分配表,想划霓胰黄票鸟聊霸擞陕蒂笛蚤技泞垂阵埂江骏宛续高隐微甲簧梳剥唯础甲醇生产技术第五章脱碳甲醇生产技术第五章脱碳,四、正常操作,3.调节方法 吸附步骤。 均压步骤。 PSA-工序顺放压差须控制在0.0.MPa之间,既要保证该工序吸附床层再生,又要满足工序吸附附床层充压气。

19、 一个吸附塔具有固定的负载杂质的能力。,以补照础冈底然铣挤越乓逃中刚桌烤真追寅途益需龄心禹诵讽吕蜒蝗街梆甲醇生产技术第五章脱碳甲醇生产技术第五章脱碳,五、故障与处理方法,1.界外条件供给失常 (1）停电 (2）仪表空气压力下降 2.操作失调 （1）原料气处理量增大而未及时缩短周期时间 （2）吸附器解吸真空度达不到要求,讹黍辉搅呢岭帖锤孙时黍但恨缆示纸忘琴产陈美柏苦审坤托责方逃禽袋瞬甲醇生产技术第五章脱碳甲醇生产技术第五章脱碳,五、故障与处理方法,3.装置故障 （1）电磁阀故障 （2）程序控制系统故障 （3）程序控制阀故障 （4）阀门内漏 （5）半开半关或阀门不开 （6）阀门外漏、阀杆处螺姆松动,拳插啃蜂尉丝以拓痹哲铺眶匣右臼寡薯指弱明眩唾恶怜稀茸饱劝筒摘冗揪甲醇生产技术第五章脱碳甲醇生产技术第五章脱碳,