大连理工大学低温甲醇洗资料.docVIP

大连理工大学低温甲醇洗工艺包 设计工作简介 一 技术基础 大连理工大学化工学院从1983年开始就从事低温甲醇洗装置模拟分析优化研究工作，于1993年成功地开发了“低温甲醇洗装置模拟系统(RPS：Rectisol Process Simulator)”，以后又对此软件不断完善，形成了“RPS’95版”、“RPS’96版”、“RPS’2007版”。软件中热力学模型采用马丁－候状态方程和L－K状态方程相结合，部分气液平衡数据为浙江大学实验数据，通过回归求得二元交互作用参数。用此软件先后对镇海化肥厂、新疆乌鲁木齐化肥厂、宁夏化肥厂、大连化学集团公司化肥厂、兰州化肥厂、九江化肥厂、渭河化肥厂和上海焦化有限公司的低温甲醇洗装置进行设计工况和实际工况的模拟分析，提出了一系列改进操作和改造装置的建议，得到厂家的好评。在合成氨方面的软件开发工作先后获得中国石化总公司1988年度和1994年度科技进步二等奖和优秀软件一等奖，国家1989年度优秀工程软件银质奖。 大连理工大学在对低温甲醇洗工艺研究过程中又不断创新，成功地开发了一个新的节能型低温甲醇洗工艺流程，形成了两项专利技术(专利号为Z9和Z4)。据此两项专利技术成功地开发了两个工艺包：“新疆乌鲁木齐化肥厂低温甲醇洗装置扩产10%工艺包”和“低温甲醇洗专利技术工艺包”。于1999年11月在大连通过了中石化组织的专家鉴定，分别达到了国内领先和国际先进水平。这项工作获得中国石化总公司2000年度科技进步三等奖。2001年获得一项专利技术的专利权（专利号为Z9），是在前两项专利技术基础上不断完善的结果，此专利技术在能耗上具有很大优越性。 低温甲醇洗专利技术情况： 1）一种低温甲醇洗净化方法。专利号：Z9； 2）用甲醇吸收回收酸性气的方法。专利号：Z4； 3）一种节能型原料气净化甲醇洗方法。专利号：Z9。 二 低温甲醇洗工艺简介 2.1 工艺特点 低温甲醇洗工艺具有以下主要特点： (1) 它可以同时脱除原料气中的H2S、COS、RSH、CO2、HCN、NH3、NO以及石蜡烃、芳香烃、粗汽油等组分，且可同时脱水使气体彻底干燥，所吸收的有用组分可以在甲醇再生过程中回收。 (2) 气体的净化度很高。净化气中总的硫含量可脱至0.1ppm以下，CO2可脱至10ppm以下。 (3) 吸收的选择性比较高。H2S和CO2可以在不同设备或在同一设备的不同部位分别吸收而在不同的设备和不同的条件下分别回收。由于低温时H2S和CO2在甲醇中的溶解度都很大，所以吸收溶液的循环量较小，特别是当原料气压力比较高时尤为明显。另外，在低温下H2和CO等在甲醇中的溶解度都较低，甲醇的蒸气压也很小，这就使有用气体和溶剂的损失保持在较低水平。 (4) 甲醇的热稳定性和化学稳定性都较好。甲醇不会被有机硫、氰化物等组分所降解，在操作中甲醇不起泡、纯甲醇对设备和管道也不腐蚀，因此，设备与管道大部分可以用碳钢或耐低温的低合金钢。甲醇的粘度不大，在-30℃时，甲醇的粘度与常温水的粘度相当，因此，在低温下对传递过程有利。此外，甲醇也比较便宜容易获得。 (5) 当低温甲醇洗和液氮洗联合使用时，就显得更加合理。液氮洗需要在-190℃左右的温度下进行，并要求气体彻底干燥，而低温甲醇洗的净化气就同时具有干燥和-60℃左右的特点，这就节省了投资和动力消耗。 2.2工艺原理 低温甲醇洗是一种典型的物理吸收过程。物理吸收和化学吸收的根本不同点在于吸收剂与气体溶质分子间的作用力不同。物理吸收中，各分子间的作用力为范德华力；而化学吸收中为化学键力。这二者的区别构成它们在吸收平衡曲线、吸收热效应、温度对吸收的影响、吸收选择性以及溶液再生等方面的不同。 物理吸收中，气液平衡关系开始时符合亨利定律，溶液中被吸收组分的含量基本上与其在气相中的分压成正比。在化学吸收中，当溶液的活性组分与被吸收组分间的反应达到平衡以后，被吸收组分在溶液中的进一步溶解只能靠物理吸收。物理吸收中，吸收剂的吸收容量随酸性组分分压的提高而增加，溶液循环量与原料气量及操作条件有关。操作压力提高，温度降低，溶液循环量减少；在化学吸收中，吸收剂的吸收容量与吸收剂中活性组分的含量有关。因此，在化学吸收中，溶液循环量与待脱除的酸性组分的量成正比，即与气体中酸性组分的含量关系很大，但与压力基本无关。 低温甲醇洗中，H2S、COS和CO2等酸性气体的吸收，吸收后溶液的再生以及H2、CO等溶解度低的有用气体的解吸曲线，其基础就是各种气体在甲醇中有不同的溶解度。 低温下，甲醇对酸性气体的吸收是很有利的。当温度从20℃降到-40℃时，CO2的溶解度约增加6倍，吸收剂的用量也大约可减少6倍。低温下，例如-40~