低温甲醇洗的技术对比_孙恺
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低温甲醇洗净化工艺技术进展及应用概况低温甲醇洗是一种常见的净化工艺,用于去除天然气中的硫化氢和二硫化碳等有害成分。
随着能源需求的增加和环境保护意识的提高,低温甲醇洗技术在天然气净化领域得到了广泛的应用。
本文将对低温甲醇洗净化工艺技术进展及应用概况进行详细介绍。
一、低温甲醇洗工艺技术的原理及发展历程低温甲醇洗技术是利用甲醇与硫化氢和二硫化碳等成分的亲和力较强的特点,通过在低温条件下将甲醇溶液与含有硫化氢和二硫化碳的天然气进行接触和反应,使得硫化氢和二硫化碳能够被溶解在甲醇中,从而达到净化天然气的目的。
低温甲醇洗技术的发展可以追溯到20世纪60年代,在当时的石油天然气开采和利用过程中,由于硫化氢和二硫化碳的存在,天然气的安全性和环保性受到了严重威胁。
人们开始研究利用甲醇对天然气进行洗脱,以去除其中的有害成分。
经过多年的积极探索和实践,低温甲醇洗技术逐渐成熟并得到了广泛的应用。
1. 低温条件下的操作技术低温甲醇洗技术需要在较低的温度条件下进行,通常需要在-10℃至-20℃的温度范围内操作。
这就对设备和操作提出了较高的要求,需要采用特殊的低温材料,并且要求操作人员具备相应的低温作业技能。
近年来,随着低温技术的发展和成熟,低温甲醇洗技术在低温条件下的操作难度逐渐减小,同时也降低了操作成本。
2. 甲醇的选择和回收技术在低温甲醇洗技术中,甲醇是起到洗脱作用的重要溶剂。
甲醇的选择和使用对工艺的效果和成本都有着重要的影响。
目前,一般采用优质甲醇用作溶剂,有机溶剂循环回收技术也是该技术的关键点之一。
通过对甲醇的回收再利用,可以节约能源和降低成本。
3. 硫化氢和二硫化碳的分离和处理技术1. 天然气净化领域2. 化工生产领域除了在天然气净化领域应用外,低温甲醇洗技术还在化工生产领域得到了广泛的应用。
在石油化工、合成气、精细化工等领域,都可以采用低温甲醇洗技术进行有害气体的净化和分离,保障生产过程的安全和环保。
3. 新能源领域随着清洁能源的需求日益增加,低温甲醇洗技术也在新能源领域得到了应用。
“低温甲醇洗工艺” 几家专利商技术特点目前,低温甲醇洗工艺国外有林德工艺和鲁奇工艺二种流程,二者在基本原理上没有根本区别,而且技术都很成熟。
两家专利在工艺流程设计、设备设计和工程实施上各有特点;国内大连理工大学经过近20年的研究,也开发成功了低温甲醇洗工艺软件包,并获得了国内两项专利。
1. 林德低温甲醇洗工艺采用林德的专利设备―高效绕管式换热器,换热效率高,特别是多股物流的组合换热,节省占地、布置紧凑,能耗低;高效绕管式换热器需要国外设计,可国内制造。
在甲醇溶剂循环回路中需设置甲醇过滤器除去FeS、NiS等固体杂质,防止其在系统中积累而堵塞设备和管道。
一般采用氮气气提浓缩硫化氢。
此外,针对生产中出现的问题,也采取了一些相应的改进措施,主要有以下几个:①设置系统预洗段以除去原料气中的NH3、HCN等杂质;②增大原料气分离器的容积来降低其进入系统的温度;③在甲醇再生塔中增设水提浓段,以增强系统除水能力;④在半贫液中注入原料气以抑制FeS和NiS的生成,通过提压的措施使其在特定部位生成并及时除去。
● 该工艺具有易于操作,生产运行稳定、可靠。
● 该工艺为一步法低温甲醇洗工艺脱硫脱碳,其典型工艺是采用5塔流程,脱碳、脱硫分上下塔脱除,在一个塔内完成。
● 采用专有的高效绕管式换热器,减少阻力,提高换热效率,特别是多股物流的换热,使工艺流程更为简捷,节省占地便于集中布置,但绕管式换热器需由专利商在国内合资厂提供,且价钱昂贵。
● 采用锅炉给水洗涤变换气中的NH3、HCN等,避免其进入系统造成堵塞。
● 在甲醇循环回路中设置甲醇过滤器,除去FeS、NiS等固体杂质,防止其在系统中积累而堵塞设备和管道。
2. 鲁奇低温甲醇洗工艺鲁奇低温甲醇洗工艺由于没有中间循环甲醇提供系统所需冷量,而全部需要外部提供。
甲醇溶液由于吸收温度低,其循环量相对较大,与林德工艺相比,能耗稍高,吸收塔的体积也较大。
但系统冷量由外部供给,也使操作调节相对灵活,并通过新型塔板的设计,提高了塔的操作弹性。
“低温甲醇洗工艺” 几家专利商技术特点目前,低温甲醇洗工艺国外有林德工艺和鲁奇工艺二种流程,二者在基本原理上没有根本区别,而且技术都很成熟。
两家专利在工艺流程设计、设备设计和工程实施上各有特点;国内大连理工大学经过近20年的研究,也开发成功了低温甲醇洗工艺软件包,并获得了国内两项专利。
1. 林德低温甲醇洗工艺采用林德的专利设备―高效绕管式换热器,换热效率高,特别是多股物流的组合换热,节省占地、布置紧凑,能耗低;高效绕管式换热器需要国外设计,可国内制造。
在甲醇溶剂循环回路中需设置甲醇过滤器除去FeS、NiS等固体杂质,防止其在系统中积累而堵塞设备和管道。
一般采用氮气气提浓缩硫化氢。
此外,针对生产中出现的问题,也采取了一些相应的改进措施,主要有以下几个:①设置系统预洗段以除去原料气中的NH3、HCN等杂质;②增大原料气分离器的容积来降低其进入系统的温度;③在甲醇再生塔中增设水提浓段,以增强系统除水能力;④在半贫液中注入原料气以抑制FeS和NiS的生成,通过提压的措施使其在特定部位生成并及时除去。
● 该工艺具有易于操作,生产运行稳定、可靠。
● 该工艺为一步法低温甲醇洗工艺脱硫脱碳,其典型工艺是采用5塔流程,脱碳、脱硫分上下塔脱除,在一个塔内完成。
● 采用专有的高效绕管式换热器,减少阻力,提高换热效率,特别是多股物流的换热,使工艺流程更为简捷,节省占地便于集中布置,但绕管式换热器需由专利商在国内合资厂提供,且价钱昂贵。
● 采用锅炉给水洗涤变换气中的NH3、HCN等,避免其进入系统造成堵塞。
● 在甲醇循环回路中设置甲醇过滤器,除去FeS、NiS等固体杂质,防止其在系统中积累而堵塞设备和管道。
2. 鲁奇低温甲醇洗工艺鲁奇低温甲醇洗工艺由于没有中间循环甲醇提供系统所需冷量,而全部需要外部提供。
甲醇溶液由于吸收温度低,其循环量相对较大,与林德工艺相比,能耗稍高,吸收塔的体积也较大。
但系统冷量由外部供给,也使操作调节相对灵活,并通过新型塔板的设计,提高了塔的操作弹性。
收稿日期:2021-02-263种低温甲醇洗工艺技术对比及其工业应用业绩李万林1,李芮2,刘金虎1,姜泊1,张庆1(1.陕煤集团榆林化学有限责任公司,陕西榆林719000;2.陕西北元化工集团股份有限公司,陕西榆林719319)摘要:低温甲醇洗工艺是20世纪德国林德(Linde )公司和鲁奇(Lurgi )公司联合开发的一种气体净化工艺,已经被广泛应用于传统化工行业如合成氨、天然气脱硫和城市煤气造气以及新型煤化工行业如合成甲醇、合成天然气和制氢工业生产中。
该文以常见的Linde 、Lurgi 和大连佳纯3家低温甲醇洗工艺技术专利商工艺流程为例,详细介绍了3家工艺流程的不同点以及开、停车过程中的注意事项,以期为同类型装置专利技术的选择和装置安全顺利开车提供理论依据。
关键词:Linde ;Lurgi ;大连佳纯;低温甲醇洗;技术对比;理论依据doi:10.13752/j.issn.1007-2217.2021.01.003第51卷第1期2021年3月Vol.51No.1Mar.2021杭州化工HANGZHOU CHEMICAL INDUSTRY低温甲醇洗工艺是德国林德(Linde )公司和鲁奇(Lurgi )公司联合开发的一种气体净化技术,已经被广泛应用于合成氨、合成天然气和合成甲醇等装置生产中,该工艺以冷甲醇为吸收剂,利用甲醇在低温条件下对酸性气体溶解度极大的优良特性,以脱除原料气中的酸性气体,从而实现气体净化的目的。
在化工生产中,吸收一般可分为物理吸收和化学吸收,低温甲醇洗是一种典型的物理吸收。
在低温甲醇洗气体净化工艺中,二氧化碳、羰基硫和硫化氢等酸性气体被选择性地吸收,吸收后溶液的再生以及氢气和一氧化碳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在不同条件下有不同的溶解度[1]。
本文以常见经典的林德、鲁奇和大连佳纯3家低温甲醇洗工艺流程为例,通过介绍3家低温甲醇洗专利商的技术特点、工艺优劣势、工业应用业绩和开、停车重点安全注意事项,旨在为后续同类型装置的顺利开车和专利技术的选择提供一定参考。
版)资料第4期阜新煤制气采用碎煤加压气化、耐硫变换、低温甲醇洗、甲烷化工艺生产天然气,设计生产能力为年产40亿m 3天然气,分3期建设,一期生产能力为年产13.4亿m 3天然气。
低温甲醇洗选用两系列设置。
在选用低温甲醇洗工艺时,与林德公司和鲁奇公司进行了深入交流,使得对两家的工艺技术有了初步的了解,现将两家公司做的技术方案进行对比,以供参考。
1设计基础条件进低温甲醇洗工艺气体压力为3.4MPa(g,温度为40℃,气量32万Nm 3/h,成分见表1。
出低温甲醇洗工艺气体要求:压降小于0.25MPa ,总S 摩尔分数小于0.1×10-6,φ(CO 2在0.6%~0.8%。
2工艺流程对比2.1鲁奇公司工艺流程工艺流程见图1。
来自变换工序的工艺气体经初步冷却到5℃后,分离出冷凝液后进绕管式换热器,温度降到-15℃后进吸收塔,依次经预洗、脱硫、脱碳后,达到工艺要求的工艺气经换热器回收冷量后出界区。
来自热再生的精甲醇(补充甲醇自吸收塔顶部进入,经与工艺气体初步接触后与来自CO 2闪蒸塔的半贫甲醇汇合,自上而下继续脱除工艺气体中的CO 2,出脱碳段的含碳甲醇分为3路,部分甲醇经冷却降温后进吸收塔脱硫段和预洗段,另外一路去中压闪蒸塔。
出脱硫段的含硫甲醇经冷却降温后进中压闪蒸塔。
中压闪蒸塔解吸出的气体经回收冷量后作为燃料气出界区。
经过中压闪蒸后的含碳甲醇进CO 2产品塔,降压解吸出大部分CO 2,出CO 2产品塔的半贫甲醇大部分作为吸收塔的主洗甲醇。
经过中压闪蒸后的含硫甲醇进入氮气气提塔,在塔内经降压和气提,解吸出CO 2,气相经回收冷量后水洗放空,液相经回收冷量升温后进热再生塔。
经热再生解吸出H 2S 后的甲醇做为精洗甲醇进入吸收塔。
解吸出的含H 2S 气体经降温水洗后去硫回收。
预洗段来的甲醇富液经中、低压闪蒸后进萃取器,用来自尾气洗涤塔的脱盐水萃取分离出石脑油。
废水经共沸塔、甲醇水离塔回收甲醇、换热降温后排出界区。
低温甲醇洗工艺的技术优势及运用实践探微低温甲醇洗工艺是一种利用低温甲醇溶液对不同物质进行去除或提取的技术。
它在工业上有着广泛的应用,具有以下的技术优势:1. 低温照度:低温甲醇洗工艺可以在较低的温度下进行,通常在-20℃至-40℃之间。
相比于传统的高温洗工艺,低温洗工艺能够降低能耗,减少环境污染,也可以避免高温对物质结构的破坏。
2. 高选择性:低温甲醇洗工艺能够以溶液形式与被处理物质接触,使得洗工艺更为均匀和彻底。
由于甲醇在低温下的溶解性较好,它能够选择性地溶解或提取特定物质,从而得到纯度较高的产品。
3. 可控性:低温甲醇洗工艺可以通过调整甲醇溶液的浓度、温度和洗涤时间等参数来控制洗工艺的效果。
这使得工艺的操作更加灵活和可控,适应不同物质的处理需求。
4. 设备简易:低温甲醇洗工艺所需的设备相对较简单,主要包括低温循环系统和洗涤设备。
这降低了投资成本和运维成本,提高了工艺的经济性和可行性。
低温甲醇洗工艺在多个领域都有广泛的运用实践。
以下是一些常见的应用示例:1. 石油化工领域:低温甲醇洗工艺可以用于石油和天然气中的硫化氢、二硫化碳等有害气体的脱除,以及苯、甲苯等有机物的提取。
2. 环境保护领域:低温甲醇洗工艺可以用于水体中有机污染物的去除和废气中有害气体的净化,达到环境保护和资源回收利用的目的。
3. 食品加工领域:低温甲醇洗工艺可以用于食品加工中的调味料、色素等有害物质的去除,提高食品的安全性和品质。
低温甲醇洗工艺具有独特的技术优势,并且在多个领域有较广泛的应用。
随着科技的不断进步,低温甲醇洗工艺在环境保护、资源回收利用和产品提纯等方面将会有更大的发展潜力。
低温甲醇洗工艺的技术优势及运用实践探微
低温甲醇洗工艺是目前广泛应用于化工、能源、环保等行业的一种重要工艺,其具有
较大的技术优势。
本文主要探讨低温甲醇洗工艺的技术优势及其在运用实践中的应用。
1.对空气污染物的高效处理能力
低温甲醇洗工艺是一种高效的空气污染物处理方式,它可以有效地去除空气中的SO2、NOx等有害物质,使得废气排放达到国家要求的标准。
这种工艺能够应用于各种类型的锅炉、燃气轮机、工业窑炉等设备中。
2.低温甲醇洗工艺的能耗低
低温甲醇洗工艺是一种能耗比较低的工艺,在实际运用中,其能耗只相当于传统湿法
脱硫的60%到70%。
经济方面的考虑,使用低温甲醇洗工艺可显著降低废气处理成本,极
大的提高了企业的经济效益。
低温甲醇洗工艺是一种“零废料”生产工艺,通过它处理过的废气不需要进行后续处理,也不会对环境造成二次污染。
1.应用于电力工业
电力工业是低温甲醇洗工艺最广泛的应用领域之一。
由于发电过程中产生的SO2、NOx 等有害物质的排放,在电力行业中较为严重。
低温甲醇洗工艺的应用对于缓解电力产业对
环境的影响有着很大的帮助。
低温甲醇洗工艺在化工工业中应用较为广泛,可用于煤气化、化肥、炼油等行业中废
气的处理。
化工行业中的废气排放含有大量的有害物质,低温甲醇洗工艺的应用可以有效
减少有害物质的排放,提高企业生产的环境安全水平。
3.应用于环保行业
总之,低温甲醇洗工艺是一种具有许多优势的废气处理技术。
在实际应用中,它已经
被广泛应用于各个行业中,为国家的环保事业做出了积极贡献。
低温甲醇洗技术及其在煤化工中的应用
低温甲醇洗技术是一种将甲醇溶液与煤进行反应,利用甲醇的溶解度差异来分离、净化有机物的方法。
该技术主要应用于煤化工领域,可以有效去除煤中的杂质,提高产物质量,具有非常广阔的应用前景。
低温甲醇洗技术的原理是利用溶剂和溶质之间的亲疏性差异,通过调节温度、压力和浓度等参数,使得目标物质在甲醇溶液中溶解或分离。
与传统的洗涤方法相比,该技术具有操作简单、能耗低、成本低等优点。
在煤化工领域,低温甲醇洗技术主要应用于煤气净化、煤气脱硫、煤焦油净化等工艺中。
该技术可以用于煤气净化,通过将甲醇溶液与煤气接触,可以去除煤气中的硫化氢、苯等有害物质,提高煤气纯度和热值。
低温甲醇洗技术还可以用于煤气脱硫,通过与甲醇溶液反应,去除煤气中的二氧化硫等有害气体,降低环境污染。
该技术还可以用于煤焦油净化,通过将甲醇溶液与煤焦油接触,可以去除其中的杂质和重金属,提高煤焦油的质量和利用价值。
低温甲醇洗技术在煤化工中的应用具有许多优点。
该技术对煤的适应性广泛,适用于各种类型的煤炭。
该技术对环境友好,可以实现煤化工过程中的净化和脱硫,减少有害气体的排放。
该技术具有操作简单、能耗低、成本低的特点,适合于工业化生产。
低温甲醇洗技术还可以与其他煤化工过程相结合,形成闭合循环,在提高产物质量的同时降低原料和能源的消耗。