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第一章低温甲醇洗概述一、低温甲醇洗概念低温甲醇洗是气体净化的一种工艺过程，利用低温甲醇实现气体的净化。
低温甲醇洗也叫酸性气脱除、也叫净化、脱硫脱碳，是一种气体物理净化工艺。
二、低温甲醇洗脱除酸性气体的必要性1、硫化物会使甲醇合成触媒中毒，影响甲醇触媒使用寿命，造成产量降低。
H2S+Cu=CuS2、变换产生的过多的CO2需脱除，否则会消耗过多的H2，造成产量的降低。
CO+2H2＝CH3OHCO2+3H2=CH3OH+H2O三、其他气体净化的方法四、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、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20ppm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。
五、低温甲醇洗原理低温甲醇洗是一种典型的物理吸收过程。
ＣＨＥＭＩＣＡＬＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＤＥＳＩＧＮ化工设计２０２１，３１（２）浅谈低温甲醇洗装置设备布置曹运长 陈 虎 中国五环工程有限公司 武汉 ４２０２２３摘要 结合低温甲醇洗装置设备布置实例以及在布置时遇到的问题，重点对影响低温甲醇洗装置设备布置的关键因素进行说明，通过对两种典型布置进行优缺点对比，明确低温甲醇洗装置布置的重难点及优化方向，希望能对以后提升和完善设备布置起到一定的参考作用。
关键词 低温甲醇洗装置 设备布置 影响因素 绕管换热器曹运长：高级工程师。
１９８７年毕业于湖南大学有机化工专业。
现主要从事化工设计相关工作。
联系电话：（０２７）８１９２６０４２，Ｅ－ｍａｉｌ：ｃａｏｙｕｎｃｈａｎｇ＠ｃｗｃｅｃ ｃｏｍ。
低温甲醇洗装置作为煤化工项目中净化工艺的核心组成，接收上游来的变换气，为下游提供洁净的净化气。
通过调整甲醇循环量和温度逐步除去变换气中的ＣＯ２、Ｈ２Ｓ、ＣＯＳ等有害杂质气，在整个系统中起着至关重要的作用。
由于该装置建设费用在整个项目中占有较大比重，其布置方案是否经济合理正受到越来越多业主和设计单位的重视。
随着煤化工技术水平的提升和工艺流程的优化，低温甲醇洗工序设备布置也在逐步调整。
笔者通过对多个大型煤化工项目低温甲醇洗装置对比分析发现，合理的设备布置不仅可以节省占地，还可以减少投资，大幅提升经济效益。
１ 低温甲醇洗装置工艺特点低温甲醇洗技术本质上是以甲醇为气体吸收溶剂，利用不同温度情况下不同气体在冷甲醇溶液中的溶解度差异来分离出不同组分的气体，气体的脱硫和脱碳可在同一个吸收塔内分段、选择性地进行，从而得到净化气、回收杂质气、排放无用气。
其中甲醇循环贯穿整个工艺过程，最开始变换气在吸收塔中通过低温贫甲醇吸收其中的酸性气体（主要为ＣＯ２、Ｈ２Ｓ），得到净化原料气，送至下游工序，贫甲醇变为富甲醇；富甲醇进而通过闪蒸、解析将其中的酸性气体（主要ＣＯ２）分离出来按照实际需求进行利用或排放；最后通过甲醇热再生、甲醇／水分离系统将甲醇中的酸性气体（主要为Ｈ２Ｓ）进行浓缩、回收送往硫回收装置回收利用，富甲醇则再生为贫甲醇进入系统循环利用。
低温甲醇洗工序第一章概述第二章理论基础第三章工艺流程说明及工艺流程图第四章工艺流程计算（物料衡算、热量衡算）第五章工艺流程特点第六章开停车及正常生产操作规程第七章全国相同装置工艺流程情况，以及在实际生产中改动情况，试车及生产过程中出现的问题第八章主要控制回路及操作要点第九章生产过程中一般事故及处理第十章安全生产规程第十一章主要设备一览表第十二章施工监理手册一、概述低温甲醇洗是一种基于物理吸收的气体净化方法，以工业甲醇为吸收剂。
该法用一种溶剂可同时或分段脱除气体中的H2S、CO2等酸性组分和各种有机硫化物，NH3、C2H2、C3及C3以上的气态烃，胶质及水汽等，能达到很高的净化度。
例如：能把总硫脱至＜0.2mg/m3，同时能把二氧化碳脱至10×10-8~20×10-6(体积)。
甲醇对氢、氮、一氧化碳（合成原料）的溶解度相当小，且在溶液加压闪蒸过程中优先解吸，可通过分级闪蒸来回收，因而有效组分损失很少。
随着温度降低，H2S、CO2以及别的易溶气体在甲醇中的溶解度增长很快，且分压越高，增长越快，而氢、氮变化不大。
随着吸收温度降低，甲醇对酸性组分的选择性提高。
因此此法在较低温度下操作，更宜于在酸性气体分压高时。
此外，为了减少损失（甲醇易挥发），吸收和解吸过程在较低温度下进行。
所以此法须设冷冻装置，制冷温度一般为-38℃左右。
低温甲醇洗的工业装置最初由德国两家公司------林德和鲁奇研究开发的，1954年，在南非一个以煤为原料合成液态燃料的工厂中，由鲁奇承包建成第一个工业规模的示范性装置，用于净化加压鲁奇炉制得的煤气。
脱除硫化物和不饱和烃类至1×10-6(体积)并脱CO2至10％。
林德公司最初建造的低温甲醇洗装置用于净化含硫转化气，并回收无硫的CO2供合成尿素。
硫化氢馏分与来自液氮洗装置的尾气一起送往附近的电站作燃料烧掉。
为满足环保要求，降低放空尾气中有毒物质，H2S等的含量，使其低于5×10-6(体积)；提高H2S馏分浓度以利于加工成硫和其它有用产品；甲醇液的再生过程和全流程组合也日趋合理、完善。
低温甲醇洗工序第一章概述第二章理论基础第三章工艺流程说明及工艺流程图第四章工艺流程计算（物料衡算、热量衡算）第五章工艺流程特点第六章开停车及正常生产操作规程第七章全国相同装置工艺流程情况，以及在实际生产中改动情况，试车及生产过程中出现的问题第八章主要控制回路及操作要点第九章生产过程中一般事故及处理第十章安全生产规程第十一章主要设备一览表第十二章施工监理手册一、概述低温甲醇洗是一种基于物理吸收的气体净化方法，以工业甲醇为吸收剂。
该法用一种溶剂可同时或分段脱除气体中的H2S、CO2等酸性组分和各种有机硫化物，NH3、C2H2、C3及C3以上的气态烃，胶质及水汽等，能达到很高的净化度。
例如：能把总硫脱至＜0.2mg/m3，同时能把二氧化碳脱至10×10-8~20×10-6(体积)。
甲醇对氢、氮、一氧化碳（合成原料）的溶解度相当小，且在溶液加压闪蒸过程中优先解吸，可通过分级闪蒸来回收，因而有效组分损失很少。
随着温度降低，H2S、CO2以及别的易溶气体在甲醇中的溶解度增长很快，且分压越高，增长越快，而氢、氮变化不大。
随着吸收温度降低，甲醇对酸性组分的选择性提高。
因此此法在较低温度下操作，更宜于在酸性气体分压高时。
此外，为了减少损失（甲醇易挥发），吸收和解吸过程在较低温度下进行。
所以此法须设冷冻装置，制冷温度一般为-38℃左右。
低温甲醇洗的工业装置最初由德国两家公司------林德和鲁奇研究开发的，1954年，在南非一个以煤为原料合成液态燃料的工厂中，由鲁奇承包建成第一个工业规模的示范性装置，用于净化加压鲁奇炉制得的煤气。
脱除硫化物和不饱和烃类至1×10-6(体积)并脱CO2至10％。
林德公司最初建造的低温甲醇洗装置用于净化含硫转化气，并回收无硫的CO2供合成尿素。
硫化氢馏分与来自液氮洗装置的尾气一起送往附近的电站作燃料烧掉。
为满足环保要求，降低放空尾气中有毒物质，H2S等的含量，使其低于5×10-6(体积)；提高H2S馏分浓度以利于加工成硫和其它有用产品；甲醇液的再生过程和全流程组合也日趋合理、完善。
关键词：低温甲醇洗；设备布置；管道布置；优化设计低温甲醇洗是煤化工净化装置变换工序后的工序，其对气体净化脱除CO2和H2S起着重要的作用，而低温甲醇洗工序的设备布置设计和管道布置设计的好坏，直接影响装置运行、装置的投资成本，因此做好其设备布置和管道布置的设计工作，对甲醇洗装置乃至整个项目起着至关重要的作用。
1低温甲醇洗设备布置设计1.1设备布置的基本要求[1-2]（1）满足工艺流程的要求，按照流程顺序和同类设备适当集中相结合的方式布置。
（2）布置紧凑，节省占地面积和管道投资。
（3）满足操作、维护、检修、施工和消防的要求。
（4）满足安全生产、环境保护、工厂总体布置要求。
（5）设备布置应满足标准规范如防火间距等要求。
（6）设备平面布置、竖向布置，应结合管道布置的要求确定。
1.2工序内主要设备的布置要求1.2.1动设备类（1）泵类：低温甲醇洗冷区流程的泵类设备按照工艺流程顺序统一布置在装置内主管廊的下方。
贫甲醇泵设备较大，一般露天布置在热区贫甲醇罐附近，便于操作和检修。
若在寒区，需设置泵房，应考虑泵房内设置吊车，便于设备检修。
热区内与甲醇水分离塔和热再生塔相关的泵设备，满足流程最短的要求，布置在热区结构框架的下方。
（2）氢气循环气压缩机：本工序的压缩机一般布置在装置的边缘，布置时一定要考虑压缩机的驱动功率，如果功率大于等于150kW,则压缩机与其他甲类工艺设备的距离不得小于9m，以满足防火间距的要求。
1.2.2塔类塔类设备布置需重点考虑：①从大型设备的吊装考虑，塔类设备一般布置在装置的外侧;②从塔内件安装考虑，布置在外侧以方便吊装、安装塔内件;③便于日常维护和检修;④注意塔设备与框架或管廊的距离，保证离开塔的管道满足管道支撑的要求。
1.2.3换热器类[3]卧式换热器的布置要考虑的因素：①换热器的基础高度，应能满足换热器上、下管口配管空间的要求;②要考虑换热器抽空空间的要求及换热器封头盖的检修要求;③换热器的固定端位置需要考虑连接管道的柔性计算需要;④应避免换热器的中心线与结构梁中心线重合，以确保换热器配管上下穿管通畅。
