NHD脱硫脱碳装置中分离器的扩能改造

NHD脱硫脱碳气体净化工艺技术介绍目录第一章基础理论和数据概述NHD溶剂物化性质吸收原理和相平衡规律脱硫工艺参数的选定脱碳工艺参数的选定第二章工艺过程设计工艺说明脱硫脱碳方案比较结论第一章基础理论和数据概述NHD净化技术与美国专利Selexol净化技术类似，并达到同等水平。

NHD溶剂是一种有机溶剂（聚乙二醇二甲醚），它对气体中硫化物和二氧化碳具有较大的溶解能力，尤其是对硫化氢有良好的选择吸收性，蒸汽压低，运转时溶剂耗损少，是一种较理想的物理吸收剂，适合于以煤（油）为原料，酸气分压较高的合成气等的气体净化，脱硫时需消耗少量热量，脱碳时需消耗少量冷量，属低能耗的净化方法。

根据化工部“七五”国家重点科技攻关计划合成氨一条龙中“75—7—6NHD净化技术的研究”合同，即采用NHD物理溶剂法脱除合成原料气中的硫化物和二氧化碳，并选择一个中型厂使用此项技术，然后提供大型厂使用，“七五”为油头和煤头大型厂净化技术作准备，提出气液平衡数据和工业化基础设计。

1988年批准的山东鲁南化肥厂二期扩建工程为年产8万吨合成氨，造气部分引进德士古煤浆气化技术，其它部分由国内配套。

由于煤气中硫化物和二氧化碳含量较高，经多方研究认可选用了NHD溶剂脱除合成气中硫化物和二氧化碳的工艺，于1992年投产。

原料气先经选择脱硫，而后脱碳，H2S经富集后进克劳斯硫回收，在2MPa压力下将含CO2 43%，H2S 4.5克/标米3，COS 13毫克/标米3的变换气净化至CO2 %，总硫1ppm，每吨氨总能耗99万大卡，溶剂损耗公斤。

在气液平衡数据的测定和鲁化厂年产8万吨生产装置的基础上，提供了大型厂设计参数，进行此项年产30万吨合成氨NHD脱硫脱碳基础设计，条件是以德士古煤浆气化气经中低温耐硫变换后的气体为原料，和设定操作压力为。

选用脱CO2溶剂（脱碳富液）选择性脱硫，尔后脱碳，H2S富集后去克劳斯回收的流程，在压力下，原料气含CO2 %，H2S %，COS 18ppm净化至CO2 %，总硫1ppm，每吨氨脱硫及H2S提浓需耗蒸汽吨，脱碳需耗冷量×106KJ，总能耗×106KJ，溶剂损耗公斤，溶剂吸收能力47标米3 CO2/米3。

NHD脱硫脱碳气体净化工艺技术介绍目录第一章基础理论和数据1.1概述1.2NHD溶剂物化性质1.3吸收原理和相平衡规律1.4脱硫工艺参数的选定1.5脱碳工艺参数的选定第二章工艺过程设计2.1工艺说明2.2脱硫脱碳方案比较2.3 结论第一章基础理论和数据1.1概述NHD净化技术与美国专利Selexol净化技术类似，并达到同等水平。

NHD溶剂是一种有机溶剂（聚乙二醇二甲醚），它对气体中硫化物和二氧化碳具有较大的溶解能力，尤其是对硫化氢有良好的选择吸收性，蒸汽压低，运转时溶剂耗损少，是一种较理想的物理吸收剂，适合于以煤（油）为原料，酸气分压较高的合成气等的气体净化，脱硫时需消耗少量热量，脱碳时需消耗少量冷量，属低能耗的净化方法。

根据化工部“七五”国家重点科技攻关计划合成氨一条龙中“75—7—6NHD净化技术的研究”合同，即采用NHD物理溶剂法脱除合成原料气中的硫化物和二氧化碳，并选择一个中型厂使用此项技术，然后提供大型厂使用，“七五”为油头和煤头大型厂净化技术作准备，提出气液平衡数据和工业化基础设计。

1988年批准的山东鲁南化肥厂二期扩建工程为年产8万吨合成氨，造气部分引进德士古煤浆气化技术，其它部分由国内配套。

由于煤气中硫化物和二氧化碳含量较高，经多方研究认可选用了NHD溶剂脱除合成气中硫化物和二氧化碳的工艺，于1992年投产。

原料气先经选择脱硫，而后脱碳，H2S经富集后进克劳斯硫回收，在2MPa压力下将含CO2 43%，H2S 4.5克/标米3，COS 13毫克/标米3的变换气净化至CO2 0.1%，总硫1ppm，每吨氨总能耗99万大卡，溶剂损耗0.5公斤。

在气液平衡数据的测定和鲁化厂年产8万吨生产装置的基础上，提供了大型厂设计参数，进行此项年产30万吨合成氨NHD脱硫脱碳基础设计，条件是以德士古煤浆气化气经中低温耐硫变换后的气体为原料，和设定操作压力为3.4MPa。

选用脱CO2溶剂（脱碳富液）选择性脱硫，尔后脱碳，H2S富集后去克劳斯回收的流程，在3.3MPa压力下，原料气含CO2 42.91%，H2S 0.86%，COS 18ppm 净化至CO2 0.1%，总硫1ppm，每吨氨脱硫及H2S提浓需耗蒸汽0.31吨，脱碳需耗冷量0.709×106KJ，总能耗1.9727×106KJ，溶剂损耗0.4公斤，溶剂吸收能力47标米3 CO2/米3。

湿法脱硫--NHD法NHD(聚乙二醇二甲醚)法是一种脱除酸性气体的物理吸收方法，具有吸收CO2、H2S、COS等体的能力强，能选择性吸收H2S、COS，溶剂无毒无味、无腐蚀性，化学稳定性和热稳定性好，净化流程短，操作稳定方便，净化度高，能耗低等特点。

聚乙二醇二甲醚一般指有一定同系物分布的混合物，其结构式为CH3O(CH2CH2O)n CH3，聚合度n不同，有不同的物性。

聚乙二醇二甲醚(NHD)溶剂(25℃时)的物理性质如表4-10所示。

表4-10聚乙二醇二甲醚(NHD)溶剂(25℃时)的物理性质根据不同的原料，聚乙二醇二甲醚的合成有着多种工艺路线，概括起来主要有醇钠法(又叫单醚法)，相转移催化法。

该技术可配各种原料用各种方法生产的原料气的净化，可灵活地与各种脱硫(NHD本身也能脱硫)、变换、CO精制和合成(氨、甲醇)生产工艺配套，特别适用于以煤为原料，硫化物和二氧化碳含量高的氨合成气和碳基合成气的净化，以及天然气、油田气、炼厂气、城市煤气中酸性气体的脱除，可以替代进口技术。

1958年美国联合化学公司福朗克波特(Frank Porter)发明了在高压下能溶解酸性气体的良好溶剂聚乙二醇二甲醚，商品名称为Selexol。

利用此溶剂发展起来的气体净化方法称Selexol法。

60年代初。

联合化学公司进行了净化合成气、天然气的中型试验，1964年冬建立了第一座工业性试验工厂用来净化合成氨装置的合成气。

1996年世界上已有50多个工业生产装置。

南化集团研究院于1980年起，经过静态平衡和模型试验，筛选出用于脱除H2S、CO2的聚乙二醇二甲醚溶剂(商品名称N助)，测定了CO2、H2S等组份在溶剂中的溶解度及其它热力学数据，在模试中得出了脱硫、脱碳的较佳工艺条件，开发了与Selexol法相似的工艺过程，命名为NHD法。

1984年通过化工部鉴定。

由化工部第一设计院设计的鲁南化肥厂Ⅱ期工程脱碳装置(80000t/a合成氨)和郯城化肥厂第二套脱碳系统(40000t/a合成氨）均采用此技术，并分别于1993.10、1993.12 投运。