净化基础知识培训讲义内容净化包括三部分：1、低温甲醇洗工段2、硫回收工段3、压缩机工段第一章低温甲醇洗工段第一节概述从变换工段来的变换气中除含有大量H2、CO、CO2及N2外，同时含有少量的H2S和COS等硫化物，还有CH4、Ar及饱和水分等。
含硫化合物是甲醇合成催化剂的毒物，CO2含量过高也会影响甲醇的合成，因此气体在进入合成工序之前，必须将它们脱除干净。
此外，为防止水分等介质冻结成固体，堵塞管道和设备，也必须把它们脱除干净。
低温甲醇洗工段的主要任务:1、脱除变换气中的CO2、COS、和H2S制的合格净化气。
2、并为硫回收工段提供酸性气体，制的固体硫磺。
3、脱去变换气中的水。
二、脱硫方法的介绍脱硫的方法主要包括：湿法和干法。
干法脱硫：氧化锌法、氢氧化铁法、活性炭吸附法、锰矿脱硫法、钴-钼催化加氢法、分子筛法等。
湿法脱硫主要有：化学法、物理吸收法、物理化学法。
物理吸收法：水洗法、碳酸丙烯酯法、低温甲醇洗法、NHD法N-2 、甲醇吡咯烷酮法、聚乙二醇二甲醚法等（HNHD）三、低温甲醇洗的特点：1、流程分布特点：（1）我单位采用了五塔流程：C3001和C3021二氧化碳吸收塔、C3003硫化氢浓缩塔、C3004 甲醇再生塔、C3005甲醇水分离塔、C3006尾气洗涤塔（2）设备多流程长：（一）按照温度等级可将整个系统划分为两个区：冷区和热区。
冷区：低于0度以下设备。
冷区包括：C3001和C3021二氧化碳吸收塔、C3003硫化氢浓缩塔及所属的管线和设备。
热区：高于0度以上的设备。
热区包括：C3004 甲醇再生塔、C3005甲醇水分离塔、C3006尾气洗涤塔及所属的管线和设备。
(二)按压力等级分：高压区、中压区和低压区。
高压区包括：C3001和C3021二氧化碳吸收塔及其周围的分离罐和换热器等。
中压区包括：V3002\、V3003两个甲醇闪蒸罐及循环闪蒸气压缩机等设备。
低压区包括：C3003硫化氢浓缩塔、C3004 甲醇再生塔、C3005甲醇水分离塔、C3006尾气洗涤塔及其所属的设备和管道。
四、低温甲醇洗作为吸收剂吸收CO2、H2S及COS具备以下优点：（1）低温高压下酸性气体在甲醇中的溶解度很大，甲醇的循环量小，动力消耗低。
（2）可同时脱除多种物质：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、粗品油等组分，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。
（3）气体的净化度很高：经甲醇洗涤后的气体净化度高。
（4）溶剂损失少：低温下甲醇的蒸汽压很小，随气体带走的甲醇很少。
（5）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、不分解，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。
（6）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。
（7）容易再生：减压后，溶解气体逐渐解吸回收，甲醇热再生后经冷却冷凝，循环使用。
此外，甲醇也比较便宜容易获得。
五、为什么要在低温甲醇洗脱除硫化氢和大量的二氧化碳：（1）因为硫化氢容易使甲醇合成塔触媒中毒，降低触媒的反应活性。
（2）在甲醇合成的反应中：CO+2H2=CH3OH+QCO2+3H2=CH3OH+H2O+Q因为CO2和水反应生成甲醇和水，所以净化气的二氧化碳越多生成的水也就越多。
在甲醇合成反应中水又能阻止副产物二甲醚的生成，所以要把净化脱去大量的二氧化碳，使去甲醇合成的净化气中的二氧化碳含量在3%左右。
六、甲醇的性质：甲醇是最简单的饱和一元醇，俗称“木精”、“木醇”，其分子式为CH3OH，分子量为32.04。
常温常压下，纯甲醇是无色透明、易燃、极易挥发且略带醇香味、刺激性气味的有毒液体。
甲醇能和水以任意比互溶，甲醇蒸汽和空气混合能形成爆炸性混合物，遇明火、高热能引起爆炸。
甲醇燃烧时无烟，其燃烧时显蓝色火焰。
与氧化剂接触发生化学反应或引起燃烧。
在火场中，受热的容器有爆炸危险，其蒸汽比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇明火会引起回燃，属危险性类别；试剂甲醇常密封保存在棕色瓶中置于较冷处。
七、甲醇主要用途：甲醇是一种重要基本有机化工原料和溶剂，在世界上的消费量仅次于乙烯、丙稀和苯。
甲醇可用于生产甲醛、甲酸甲酯、香精、染料、医药、火药、防冻剂、农药和合成树脂等；也可以替代石油化工原料，用来制取烯烃（MTP、MTO）和制氢（MTH）；还广泛用于合成各种重要的高级含氧化学品如醋酸、酸酐、甲基叔丁基醚(MTBE)等。
甲醇是较好的人工合成蛋白的原料，蛋白转化率较高，发酵速度快，无毒性，价格便宜。
另外,由于世界石油供给不稳定因素的影响以及世界能源危机与交通运输业蓬勃发展形成了极度尖锐的矛盾。
利用甲醇、二甲醚等清洁燃料部分替代汽油、柴油、液化石油气，其燃烧热值高、挥发性好且燃烧气毒物排放量低，在工业上和民用上具有较大的应用潜力。
第二节低温甲醇洗工艺原理一、气体吸收在化工中的应用吸收是将气体混合物与适当的液体接触，利用个组分在液体中溶解度的差异而使气体中不同组分分离的操作。
混合气体中，能够溶解于液体中的组分称为吸收质或溶质；不能溶解的组分称为惰性气体；吸收操作所用的溶剂称为吸收剂；溶有溶质的溶液称为吸收液或简称溶液；排出的气体称为吸收尾气。
吸收操作是气体混合物的主要分离方法，化工生产中它有以下几种具体的应用：１．化工产品２．分离气体混合物３．从气体中回收有用组分４．气体净化(原料气的净化和尾气、废气的净化)５．生化工程二、吸收过程分类按照吸收过程是否伴有化学反应将吸收区分为化学吸收和物理吸收两大类。
在气体吸收中，若混合气体中只有一个组分在吸收剂中有一定的溶解度，其余的组分的溶解度可以忽略，这样的吸收过程称为单组分吸收。
如果有两个或更多的组分能溶解于吸收剂中，这一过程称为多组分吸收。
在吸收过程中，当气体溶解于液体中时，通常有溶解热产生，若进行伴有放热的化学吸收时，还要放出反应热，因此随着吸收过程的进行液相温度要逐渐增高，这样的吸收称为非等温吸收。
但若热效应很小，或被吸收的组分浓度很低，且吸收剂的用量较大，则温度的变化不显著，此时吸收过程可认为是等温吸收。
三、工业吸收过程工业的吸收过程常在吸收塔中进行。
生产中除少部分直接获得液体产品的吸收操作外，一般的吸收过程都要求对吸收后的溶剂进行再生，即在另一称之为解析他的设备中进行于吸收相反的操作－解吸。
因此，一个完整地吸收分离过程一般包括吸收和解吸两部分。
四、在低温甲醇洗中研究气液相平衡时，有两个重要的定律即拉乌尔定律与亨利定律。
1、拉乌尔定律：溶液中溶剂的蒸汽压不仅与溶液中的性质有关，而且还与溶液中的溶解组分的浓度有关。
拉乌尔定律根据许多数据，发现稀溶液中溶剂的蒸汽压P1与液相中的摩尔分数X1之间存在着以下关系：P1=P1*X1P1*-----同一温度下纯溶剂的蒸汽压P1-------溶液中溶剂的蒸汽压X1------溶液中溶剂的摩尔分数拉乌尔定律：溶液中的溶剂的蒸汽压P1等于纯溶剂的蒸汽压P1*与其摩尔分数X1的乘积。
2、亨利定律：在一定温度和平衡状态下，一种气体在液体里的溶解度和该气体在液体的溶解度和该气体的平衡分压成正比。
五、不同气体在甲醇中的溶解度：低温甲醇洗吸收酸性气体以及溶液的再生，解吸回收有用的气体的基础就是各种气体在甲醇中的溶解度不同，操作条件不同时，溶解度也相应的变化。
第三节低温甲醇洗工艺条件探讨一、吸收压力低温甲醇洗是物理吸收，提高操作压力可使气相中CO2、H2S等酸性气体分压增大，增加吸收的推动力，从而增加溶液的吸收能力，减少溶液的循环量，同时也减少吸收设备的尺寸，提高气体的净化度。
但是，压力若过高，就会使受压设备的投资增加，使有用气体组分H2、N2等的溶解损失也增加。
具体采用多大压力，主要由原料气组成、所要求的气体净化度以及前后工序的压力等来决定。
对于煤制气装置的低温甲醇洗工序，其吸收压力受前面的气化炉的压力所决定。
二、吸收温度吸收温度对酸性气体在甲醇中溶解度影响很大，温度越低，酸性气体的溶解度越大，压力确定后，吸收温度与净化气的最终要求有关。
在低温甲醇洗工艺流程中，影响吸收操作温度的主要因素有：入系统的原料气温度及焓值；气体的溶解热；入塔吸收液的温度；外界环境的气候条件等。
入塔变换气的温度和外界环境的影响，基本上是恒定的，入塔吸收液温度是吸收过程中的最低温度，因此，在简化情况下，影响溶液温度变化的主要因素就可假定为吸收热；也就是说，吸收塔各段的温度与其所吸收的酸性组分的量有直接关系。
当各段吸收量发生变化时，就会破坏吸收塔的正常操作的温度分布状况。
三、吸收液循环量在物理吸收过程中，为了降低吸收操作所用的溶剂量，节约能耗，必须提高吸收压力，降低吸收温度以增大溶解度系数和采用高效的传质设备。
四、甲醇洗工段冷量的来源甲醇洗工段脱除酸性气体CO2、H2S及COS是在低温下进行的。
为了满足净化工艺要求，不断补偿各种冷量损失（换热器的换热损失、保冷损失、酸性气体吸收时由于溶解热所造成的冷量损失，外排介质带走损失），工段须从外界得到冷量以维持正常的操作。
本工段冷量的直接来源为冷冻站提供的液氨在氨蒸发器中蒸发而获得的冷量，以及由各水冷器向系统提供的冷量，冷量的间接来源为低压系统介质闪蒸所回收的冷量。
第五节低温甲醇洗主要设备介绍1、甲醇洗涤塔C3001•作用：利用低温甲醇作为吸收剂吸收变换气中的二氧化碳和硫化氢。
直径：¢2200mm 塔型：浮阀塔，塔板数n=86；塔顶有不锈钢丝网除沫器。
主要材质：壳体为低温碳钢，内件为不锈钢。
2、甲醇洗涤塔C3021•作用：利用低温甲醇作为吸收剂吸收变换气中的二氧化碳和硫化氢。
•直径：¢2200mm 塔型：浮阀塔，塔板数n=98；塔顶有不锈钢丝网除沫器。
主要材质：壳体为低温碳钢，内件为不锈钢3、H2S浓缩塔•作用：使H2S浓缩，使CO2解吸释放出来。
主要材质：壳体为低温碳钢，内件为不锈钢塔型：浮阀塔，塔板数n=874、甲醇再生塔作用：把吸收二氧化碳和硫化氢富甲醇再生变成贫甲醇，使其恢复再吸收的塔型：浮阀塔，塔板数n=385、甲醇水分离塔作用：将甲醇中的水分离出去，获得质量较高的精甲醇。
塔型：浮阀塔， 塔板数n=62 6、尾气洗涤塔作用：洗涤放空尾气中的甲醇 塔型：浮阀塔，塔板数n=627、换热器(低温甲醇洗共有20多台换热器)可以分为四类）（1）缠绕式换热器缠绕式换热器按照一定的管子间距及缠绕而成的，制造成本比较大。
