NHD净化设备

N HD技术用于合成气脱硫脱碳工程及设计方案林民鸿 郭淑翠(南化集团研究院,南京210048) (河北藁城市化肥总厂) N HD法脱硫脱碳净化技术是一种高效节能的物理吸收方法。

文中阐述了N HD溶剂的优良应用性能及其用于脱硫脱碳的先进设计方案。

河北省藁城市化肥总厂等十几套N HD脱硫脱碳工业装置的成功投产,取得显著的综合经济效益,为N HD 工艺的广泛应用提供了丰富的生产、工程经验。

关键词:合成气　脱硫脱碳　N HD技术 聚乙二醇二甲醚是一种物理吸收溶剂,广泛用于天然气、燃料气、合成气等混合气体中H2S、CO2、CO S、烃、硫醇等组分的吸收,在国外称之为Selexo l工艺。

该工艺是“低能耗”大型氨厂的重要组成部分,是国际公认的节能工艺。

国内南化集团研究院成功开发了类似的N HD净化工艺。

N HD溶剂的物化性质与Selexo l接近,但其组分含量与分子量都不同。

该技术通过化工部鉴定,并被列入“九五”国家级科技成果重点推广计划。

专家认为,N HD法用于脱硫脱碳,具有能耗低、净化度高、操作稳定、设备及流程比较简单的优点.目前已在河北起城市化肥总厂、山东郯城化肥厂等多家中小化肥厂应用,并且取得了较好的经济效益。

该技术属国内首创,具有国际先进水平,特别适用于以煤为原料,酸性气含量高的氨合成气、甲醇合成气和羰基合成气的净化。

以及天然气、油田气、炼厂气、城市煤气中酸性气体的脱除,适合我国国情。

1　N HD溶剂的物理性质和应用性能N HD溶剂的主要成分是聚乙二醇二甲醚的同系物,分子式为CH3O(C2H4O)nCH3,n=2～8,平均分子量为250～280。

同系物中,四乙二醇二甲醚、五乙二醇二甲醚及六乙二醇二甲醚具有优良的使用性能,其含量越高越好。

1.1　物理性质(25℃)密度,1027kg m3蒸汽压,0.093Pa表面张力,0.034N m粘度,4.3M Pa・s比热,2100J (kg・K)导热系数,0.18w (m・K)冰点,-22～-29℃闪点,151℃燃点,157℃1.2　应用性能(1)吸收CO2、H2S、CO S等气体的能力强,溶液循环量小。

30 X104t/a合成氨装置气体净化工艺技术简述刘功年(安徽淮化集团有限公司232038) 2007-12-031气体净化工艺技术的选择我公司合成氨老装置原料气的净化技术采用的是栲胶脱硫，热碱洗脱碳，铜洗精制工艺，净化后原料气中(CO CO)<10X10「6，以满足合成氨生产的要求。

该法存在：(1)栲胶脱硫，气体净化度不高，气体中HLS含量50〜80mg/m ;( 2)热碱洗脱碳，再生能耗高；(3) CQ产品气纯度不高，CQ 98.5 %;( 4)铜洗精制工艺技术落后。

合成氨新装置(“ 18・30”工程)原料气的净化采用的是NHD溶液脱硫脱碳，甲烷化精制工艺。

该技术工艺流程简单，气体净化度高。

但仍存在：(1)由于在工艺条件下每m溶剂吸收CQ、HS气体能力的限制，溶剂一次投入量大，系统循环量大，电耗高，运转费用高。

同时，由于溶剂价格高，一次投资费用较高。

( 2)甲烷化精制工艺，损失部分原料氢气。

本次30X10 4t ／a 合成氨技改工程，经过充分调研与论证，最终选择中国寰球工程公司提供的具有自主知识产权的气体净化技术。

该技术包括低温甲醇洗脱硫脱碳净化工艺和液氮洗脱除微量杂质的精制工艺两部分。

该技术可完全解决前两套合成氨装置原料气净化工艺中存在的不足。

采用低温甲醇洗净化工艺和液氮洗精制工艺的显著特点是：(1)由于甲醇在低温高压下具有对CQ、HLS、CQS极大的溶解度，而对HL、CQ溶解很少的特性，利用甲醇的这一特性，可极大提高气体净化效率，净化后气体中HLS<0.1 X10 -6,CQ<10X10 -6。

精制后，气体中CQC2X10「6，Ar<20X10「6，无CQ、CH、Q、H2Q等杂质。

(2)再生气纯度高，有利于利用与深加工。

CQ解吸塔顶部的产品气中CQ >99.0 %，更适合用于尿素和食品级液体CQ的生产。

甲醇热再生塔顶排出的硫化物( H2S+ CQS浓度高，(H2S+ CQS >25.0%，利于硫回收技术的选择，更利于提高硫的回收率。

合成氨脱碳系统的优化及稳定（NHD脱炭）摘要：合成氨脱碳系统中NHD脱硫、脱碳技术具有能耗低、净化度高、设备和流程简单等特点，已在舍成氨、甲醇和醋酸生产企业的脱硫、脱碳中得到了成功应用，并取得了丰富的实践经验。

近年来，又全力开发NHD技术在焦炉气脱硫中的应用，并取得了突破性的成果。

为实现焦炉气制甲醇技术的工业化提供了有效的脱硫工艺。

关键词：NHD脱硫脱碳优化稳定一、合成氨脱碳系统中NHD溶剂性质、吸收机理及工艺特点1.物理性质NHD（脱碳）溶剂的主要成分是聚乙二醇二甲醚的同系物，分子式为CH3一O一(C2HO) CH ，式中凡=2—8，为浅黄色液体。

在25cI：时，其密度为l027kg ／m ，蒸气压为0．093Pa，冰点为一2一29cI：，闪点为l5l℃，燃点为157cI：。

2.工艺原理NHD（脱碳）溶剂吸收H：S、COS、CO：的过程具有典型的物理吸收特征，在H：S、COS、CO：一NHD溶剂系统，当上述气体分压低于lMPa时，气相压力与液相浓度基本符合亨利定律。

HS、COS、CO在NHD溶剂中的溶解度随压力升高、温度降低而增大，因此宜在高压、低温下进行}{2S、COS、CO 的吸收过程；当系统压力降低、温度升高时，溶液中溶解的气体得以释放，实现溶液的再生过程。

3.工艺特点3.1净化度高正常操作工况下，在l台吸收塔内可将H S和COS脱除至l×10～，CO：脱除至0．1％以下。

3.2能选择性吸收H：S和有机硫。

3.3吸收H：S、有机硫、CO：等气体的能力强。

3.4溶剂蒸气压低，挥发损失少。

流程中不设置洗涤回收溶液的装置，企业实际吨氨溶剂消耗一般为0．2kg。

3.5溶剂无腐蚀性实践经验表明，即使溶剂含水量达10％、累积含硫量达300mg/L，也未发现设备有明显腐蚀，工艺装置基本采用碳钢材料，投资少，维护和维修费用低。

二、合成氨NHD（脱碳）技术的优化与稳定1.合成氨NHD（脱碳）溶液工艺条件的优化NHD溶液的脱碳能力、脱碳指标与很多工艺条件有关，在压力基本不变的前提下，影响因素还有温度、溶液循环量和溶液含水量。

填料塔结构与塔板设计对NHD吸收水煤气中二氧化碳效率的影响填料塔是一种常用的气体吸收设备，广泛应用于工业过程中对废气进行净化和处理。

在填料塔中，填料结构和塔板设计对吸收水煤气中二氧化碳的效率有着重要的影响。

本文将对填料塔结构和塔板设计对NHD吸收水煤气中二氧化碳效率的影响进行探讨。

首先，填料塔结构对吸收效率有着重要的影响。

填料塔常用的结构方式有湿壁塔和湿法塔两种。

湿壁塔内壁涂有吸收液，气体与液体的接触通过壁面来实现。

而湿法塔则采用无壁面液滴和气体直接接触的方式进行吸收。

研究表明，湿法塔相比湿壁塔能够提供更大的接触界面，因此具有更高的吸收效率。

此外，填料塔的体积和填料厚度也会对吸收效率产生影响。

较大的填料塔体积和较厚的填料层可以提供更长的接触时间，增加气体和液体之间的传质速率，提高吸收效率。

其次，塔板设计对填料塔的吸收效率同样具有重要影响。

塔板设计主要包括塔板孔板形式、孔板开孔率和孔板间距三个方面。

通过合理选择塔板孔板形式，可以使气液接触更加充分，增加二氧化碳的吸收。

常见的塔板形式包括波纹板、穿孔板和交叉梁板等。

研究表明，波纹板和交叉梁板能够提供更多的气液界面，具有较好的吸收效果。

此外，适当增加塔板开孔率和减小孔板间距也能够提高吸收效率。

较大的开孔率和较小的间距将增加气液接触面积，促进气液间的传质，从而提高二氧化碳的吸收效率。

此外，在填料塔设计中，还需考虑到气体速度和液体浓度对吸收效率的影响。

适当控制气体速度能够保证气体与液体之间的较长接触时间，增加吸收效果。

过高的气体速度会导致液滴带走颗粒物，降低吸收效率。

液体浓度的选择也需要根据具体情况进行调整。

较高的液体浓度可以提高二氧化碳的吸收效率，但同时也会增加能量消耗。

因此，在填料塔设计中需要综合考虑气体速度和液体浓度的影响，以找到最佳的操作参数。

总结来说，填料塔结构和塔板设计对NHD吸收水煤气中二氧化碳效率的影响是非常重要的。

通过合理选择填料塔结构和塔板设计，可以提高吸收效率，实现更高的二氧化碳去除率。

基于NHD的吸收塔设计与工艺优化分析吸收塔是一种常见的气液分离设备，广泛应用于化工、环保等领域。

基于新型高效设计（NHD）的吸收塔设计与工艺优化分析，可以有效提高吸收效率和降低能耗，本文将对这一问题进行详细讨论。

首先，我们来了解一下吸收塔的工作原理。

吸收塔主要由塔壳、填料层、进料管道、排气管道等组成。

废气通过进料管道进入吸收塔，废气中的污染物与吸收液发生传质反应，通过填料层与吸收液充分接触实现吸收目标。

经过吸收过程，废气中的污染物会被吸收液吸收，并从排气管道中排出。

在吸收塔的设计过程中，我们可以借助NHD理论进行优化。

NHD理论是一种基于湍流模型和传质模型相结合的设计方法，可以有效地预测吸收效率和能耗。

首先，我们需要确定吸收塔的几何参数。

包括填料高度、填料种类、填料形状等。

填料是吸收塔中重要的组成部分，它可以增加接触面积，促进废气与吸收液的传质反应。

根据废气的特性和工艺要求，选择合适的填料种类以及填料高度。

对于传质反应快且污染物浓度较低的废气，可以选择较薄的填料层，而对于传质反应慢且污染物浓度较高的废气，则需要选择较厚的填料层。

其次，我们需要确定吸收液的流量和浓度。

吸收液的流量与填料层的高度、填料类型以及废气的特性有关。

根据NHD理论，我们可以通过一系列的实验和模拟计算来确定最佳的吸收液流量。

同时，吸收液的浓度也会影响吸收效率。

一般来说，吸收液的浓度越高，吸收效率越高。

但是过高的浓度会增加能耗和塔内压力，需要在经济性和技术要求之间进行平衡。

另外，我们还需要考虑吸收塔的气液分布。

在吸收塔内部，废气和吸收液的分布均匀性对吸收效率和能耗有着重要影响。

通过合理设计进出口位置、流道形状以及增设分配装置，可以实现较好的气液分布，提高吸收效率。

此外，吸收塔的运行参数也需要进行优化。

例如，吸收塔的操作温度和压力。

通过调节吸收液的温度和废气的温度，可以实现更高的吸收效率。

此外，适当的操作压力可以有效控制传质速率，减少能耗。

NHD脱碳液污染后的几种处理方法令狐瓦奇【期刊名称】《小氮肥》【年(卷),期】2016(044)005【总页数】2页(P23-24)【作者】令狐瓦奇【作者单位】山西阳煤丰喜肥业（集团）有限责任公司临猗分公司【正文语种】中文合成氨生产中CO2脱除工艺方法较多，从早先的联产碳酸氢铵到碳酸丙烯酯的脱碳，以及MDEA、NHD脱碳，到现在的低温甲醇洗脱碳等等，但目前很多的固定层造气生产合成氨的老装置仍以使用NHD脱碳工艺居多。

随着使用时间的延长，NHD脱碳液不同程度受到污染，净化度越来越差，尤其是吸收压力较低的企业，受到该瓶颈影响而无法正常生产，最终导致造气煤耗升高、吨氨电耗上升及合成氨产量下降，如何解决此问题也是很多企业研究的课题。

山西阳煤丰喜肥业(集团)有限责任公司临猗分公司有2套NHD脱碳装置，分别于2000年和2001年建成投产，运行压力在1.85 MPa左右。

自2007年起逐渐出现脱碳净化气中CO2含量超标，φ(CO2)由0.6%逐渐升至1.0%；2009年后，正常工艺条件下，在循环量、贫液温度、贫液残存及运行压力等都不变的情况下，脱碳后净化气中φ(CO2)升至1.7%左右，不仅造成甲醇纯度降低、精馏蒸汽消耗增大，而且造成了造气工段H2控制困难、煤耗上升。

为了降低脱碳后CO2含量，被迫增开1台脱碳泵，增大了溶液循环量，使得液气比达15 L/m3，还增加冰机冷量消耗，此项措施最终导致电耗增加；但是，脱碳系统的恶化情况并未停止，在增大溶液循环量以后，净化气中φ(CO2)由开始的0.8%升至1.0%～1.3%。

分析原因：① H2S控制不稳定，带入系统后一部分被氧化成单质硫，另一部分与设备管道发生反应生成FeS等物质；②由于溶液再生时汽提用罗茨鼓风机抽空气再生，而非N2汽提，空气中的部分尘粒被带入溶液系统；③溶液长时间使用后，由于采用溶液加热工艺脱水，造成溶液组分发生变化，各种醚类物质比例达不到最佳状态。

NHD吸收法脱碳生产操作一、原始操作(一)检查检查并清除系统各设备、管道、阀门、安全装置存在的缺陷，使之处于良好状态。

检查各通讯照明设备是否齐全好用，通道是否清洁畅通。

检查各消防器材等是否齐全好用，并放置在指定地点。

检查分析仪器、药品是否齐全，构成分析条件。

检查各机泵润滑油，必要时加以补充或更换，并联系电工对电机进行绝缘检查，合格后向各电机送电。

联系仪表工检查并开启所有仪表，检查全部调节阀及气动执行器，使之处于良好的备用状态。

检查各阀门的开关位置应符合开车要求。

(二)贫气置换及充压接压缩工段送贫气通知后，用贫气置换脱碳管道、换热器、变换气分离器、脱碳塔、高闪槽、高闪至压缩管道及高闪气分离器，当脱碳塔、高闪槽置换合格后，逐渐关小塔后放空阀，缓慢提高脱碳压力至0.3～0.5MPa，将高闪压力、低闪压力分别控制在0.5MPa和0.O3MPa。

(三)建立溶液循环启动一台溶液泵，向气提塔充液。

气提塔液位补液自调约100％后，启动一台贫液泵向脱碳塔充液。

脱碳塔液位有液后，向高闪槽充液。

高闪槽液位有液后，向低闪槽充液。

启动风机向气提塔送空气，注意控制负压，以保证低闪段正常下液。

气提塔液位开始逐渐上升或下降速度减慢时，溶液循环已建立，可根据需要缓慢调节贫液泵出口阅，控制贫液流量。

调节脱碳塔、高闪槽液位至正常值。

气提塔液位提至一较高液位时(50%～80%)，关闭补液阀，停溶液泵。

(四)开车溶液循环建立后，逐渐关小塔后放空阀，缓慢提高脱碳塔压力，通知压缩工段加大气量。

当脱碳压力达1.00MPa后，开贫液泵出口阀加大贫液流量，根据气量控制合适的气液比。

在升压过程中注意调节各塔液位使压力稳定。

二、正常操作(一)气液比的控制脱碳的目的就是为合成提供合格的净化气，并为尿素提供高纯度的CO2，而气液比的大小直接影响到净化气纯度是否合格。

(二)脱碳液中水含量的控制合格的NHD脱碳液的pH值为6～8，当系统中水含量升高时，会加速设备的腐蚀，降低NHD溶液的吸收效率。