低溫甲醇洗工藝原理

1、詵工藝原理集團(tuán)文件發(fā)布號(hào)：（9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-低溫甲醇洗工藝原理一、崗位生產(chǎn)任務(wù)從煤氣化來的粗煤氣經(jīng)過變換后送低溫甲醇洗裝置凈化，由于變換氣中 含有大量的C02、H2S和有機(jī)硫、HCN、石腦油以及其它雜質(zhì)，其中H2S和有機(jī)硫、HCN、 石腦油等雜質(zhì)帶入合成系統(tǒng)會(huì)導(dǎo)致合成催化劑活性降低或永久失活，因此必須清除變換氣 中的這些有害氣體雜質(zhì)。低溫甲醇洗裝置就是通過甲醇洗滌脫除變換氣中含有的大量C02 和H2S、有機(jī)硫、HCN、石腦油以及其它雜質(zhì)，使變換氣得到凈化，滿足合成氣的凈化度要 求；被甲醇吸收的H2S和有機(jī)硫，在甲醇洗裝置內(nèi)富積濃縮后，送WSA硫

2、回收裝置生產(chǎn)硫 酸產(chǎn)品，使排放尾氣中的硫化物含量達(dá)到環(huán)保要求。二、工藝原理1. 甲醇吸收C02、H2S是物理吸收。即:利用甲醇溶液對(duì)C02、H2S能進(jìn)行選擇吸收的特性 來脫除粗煤氣中的C02、H2S用硬、軟酸堿理論說明甲醇吸收C02、H2S的原理：具有大的電子對(duì)接受體的分子叫軟 酸；具有小的電子對(duì)接受體的分子叫硬酸。具有大的電子對(duì)給予體的分子叫軟堿；具有小 的電子對(duì)給予體的分子叫硬堿。這就是硬軟酸堿理論，按此理論，酸堿反應(yīng)的基本原則應(yīng) 該為：“硬親硬、軟親軟、軟硬交界不分親近”。甲醇分子結(jié)構(gòu)：CH3-0H是由甲基CH3+ 和疑基-0H-兩個(gè)官能團(tuán)組成的分子，而甲基CH3+是一軟酸官能團(tuán)，疑基-

3、0H-是一硬堿官能 團(tuán)。H2S屬于硬酸軟堿類，即H+為硬酸，HS 為軟堿，C02屬于硬酸類，所以甲醇吸收 H2S、C02這也反應(yīng)了甲醇既可吸收C02又可吸收H2S之特性。甲醇對(duì)C02、H2S、COS有高的溶解度，而對(duì)H2、CH4、CO等溶解度小，說明甲醇有高的選 擇性，另一方面表現(xiàn)在甲醇對(duì)H2S的吸收要比C02的吸收快好兒倍，甲醇對(duì)H2S溶解度比C02大，所以可以先吸收C02再吸收H2S。2. 甲醇在吸收了變換氣中的石腦油、H2S、COS、C02后，為使甲醇能夠循環(huán)利用，必須對(duì) 富甲醇進(jìn)行再生恢復(fù)吸收能力，再生采用了三種方法（1）減壓閃蒸、氮?dú)鈿馓嵩偕簩⒆儞Q氣吸收系統(tǒng)在加壓條件下吸收了 C0

4、2的甲醇進(jìn)行 四級(jí)減壓閃蒸，通過閃蒸和氮?dú)鈿馓幔谷芙庠诩状贾械腃O、H2、CH4、C02、H2S等被釋 放出來，甲醇就可再重復(fù)作為吸收劑使用。（2）加熱再生：通過減壓閃蒸再生，可將甲醇中溶解的大部分CO、H2、CH4、C02氣體釋 放出來，但對(duì)于溶解度很高的H2S、COS來說，仍然還有部份不能釋放出來，因而為保證 甲醇的再生程度，只有對(duì)甲醇進(jìn)行加熱，使甲醇溶液中溶解的氣體被甲醇蒸汽氣提出來， 達(dá)到甲醇完全再生的目的。（3）預(yù)洗再生（萃取和精懈）:在以褐煤加壓煤氣化生產(chǎn)粗煤氣的工藝流程中，由于氣 體中含有石腦油，所以在預(yù)洗甲醇脫除有害雜質(zhì)的過程中，石腦油被甲醇吸收溶解，為了 回收甲醇和石腦油成

5、分，避免造成浪費(fèi)和環(huán)境污染，就必須將石腦油從甲醇溶液中分離， 因而設(shè)置了萃取再生的裝置。工藝過程中，將甲醇和石腦油混合溶液按1： 1比例加入化 學(xué)軟水，形成石腦油-水-甲醇的三元混合溶液，由于甲醇和水能夠以任意比例完全互溶， 而石腦油和水不互溶，從而將石腦油從甲醇中萃取出來，經(jīng)過靜置分離，形成石腦油在上 層，甲醇-水混合物在下層，有明顯邊界的分層。分離后就可單獨(dú)得到石腦油和甲醇-水混 合物，從而達(dá)到從甲醇中脫除石腦油的目的。分離了石腦油的甲醇-水兩元混合液送入甲 醇水精飾塔中進(jìn)行加熱精鐳提純，在塔頂?shù)玫郊儍舻募状迹祷氐轿障到y(tǒng)中循環(huán)利用， 塔底含微量甲醇的廢水送生化處理后排放。3. 低溫甲醇

6、洗脫硫、脫碳技術(shù)特點(diǎn)（1）甲醇溶劑在低溫下對(duì)C02、H2S、COS等酸性氣體吸收能力極強(qiáng)，溶液循環(huán)量小，功 耗少。（2）溶劑不氧化、不降解，有很好的化學(xué)和熱穩(wěn)定性。（3）凈化氣質(zhì)量好，凈化度高達(dá):C02W10PPm, H2SW0. lPPm。（4）溶劑不起泡。（5）具有選擇性吸收H2S、COS和C02的特性,可分開脫除和再生。（6）甲醇溶劑廉價(jià)易得，但甲醇有毒，對(duì)操作和維修要求嚴(yán)格。4. 氣體凈化過程對(duì)吸收劑的要求吸收劑的吸收能力；吸收劑的選擇性；吸收劑的飽和蒸汽壓；吸收劑的沸點(diǎn)；吸收劑的比 熱；吸收劑的粘度；熱化學(xué)穩(wěn)定性；凝固點(diǎn)；吸收劑價(jià)廉、容易取得、可燃性小、毒性 低、腐蝕性小、起泡性低等。5. 基本概念（1）吸收：使混合氣體與適當(dāng)液體接觸，氣體中一個(gè)或兒個(gè)組分便溶解于該液體內(nèi)而形 成溶液，不能溶解的組分則保留在氣相中，于是將混合氣體的組分得以分離，這種利用各 組分溶解度不同而分離氣體混合物的操作稱為吸收。（2）解吸：使溶解于液相中的氣體釋放出來的操作，是吸收的逆過程。（3）精飾：將由揮發(fā)度不同的組分所組成的混合