（中職）合成氨工藝及設備項目六、任務六教學課件

（中職）合成氨工藝及設備項目六、任務六教學課件項目六合成氨生產(chǎn)原料氣脫碳任務六變壓吸附法脫碳任務要求解釋變壓吸附脫碳的原理指明變壓吸附脫碳的流程設置和設備作用總結變壓吸附脫碳的工藝條件選擇歸納變壓吸附的崗位安全操作一、變壓吸附法脫碳流程

6-7變壓吸附法脫碳工藝流程A~H.吸附塔（8個）1.氣水分離器2、3、4.均壓罐5.真空泵

變壓吸附法脫碳工藝流程如圖6-7所示。

從變換系統(tǒng)送來的～0.70MPa、25～40℃的變換氣進入氣水分離器,在氣水分離器中分離氣體中夾帶的液體,再經(jīng)原料氣流量計計量后,進入由8個吸附塔及一系列程控閥組成的變壓吸附系統(tǒng)。本裝置采用8塔操作工藝,3塔同時進料、6次均壓、抽真空解吸的變壓吸附工藝流程。變換氣自下而上通過3個正處于吸附狀態(tài)的吸附塔,由其內部的吸附劑進行選擇性的吸附,除氫、氮氣以外的二氧化碳等雜質組分被吸附,塔頂獲得較純凈的氫、氮氣;其余5個吸附器分別進行其它步驟的操作,8個吸附器交替循環(huán)工作,時間上相互交錯,以此達到原料氣不斷地輸入,產(chǎn)品氫、氮氣不斷輸出的目的。整個操作過程在環(huán)境溫度下進行。每個吸附塔經(jīng)過吸附、順放、一均降、二均降、三均降、四均降、五均降、六均降、逆放、抽真空、一均升、二均升、三均升、四均升、五均升、六均升、最終充壓等16個操作步驟完成一個吸附循環(huán)。調節(jié)閥用來控制最終充壓的氣體流量、順放的氣體流量和調節(jié)吸附塔的吸附壓力。均壓罐用來作吸附塔進行三均降和三均升、一均降和一均升、六均降和六均升時的儲氣罐。來自變壓吸附系統(tǒng)的氫、氮氣經(jīng)調節(jié)閥調壓,再經(jīng)產(chǎn)品氣(脫碳氣)流量計計量后,連續(xù)穩(wěn)定地送出系統(tǒng)。變壓吸附系統(tǒng)的解吸氣來自吸附器的抽真空階段,逆放結束后,進入抽真空階段,真空泵抽出的解吸氣經(jīng)放空管直接放空。二、吸附法脫碳設備序號名稱規(guī)格(mm)數(shù)量1吸附塔Φ2400×18×1104082中間罐Φ2400×12×1711013真空泵34汽液分離器Φ1400×10×41501三、變壓吸附法脫碳基本原理

變壓吸附氣體分離凈化技術，簡稱PSA（PressureSwingAdsorption）。變壓吸附法是近幾年才用于合成氣凈化的，它屬于干法，采用固體吸附劑在改變壓力的情況下，進行（加壓）吸附CO2或（減壓）解吸。變壓吸附法分離氣體混合物的基本原理是利用某一種吸附劑能使混合氣體中各組份的吸附容量隨著壓力變化而產(chǎn)生差異的特性，選擇吸附和解吸再生兩個過程，組成交替切換的循環(huán)工藝，吸附和再生在相同溫度下進行?？捎么朔ǜ脑煨⌒桶睆S，將低能耗，在大型氨廠使用顯得困難。

為了達到連續(xù)分離的目的，變壓吸附脫碳至少需要兩個以上的吸附塔交替操作，其中必須有一個吸附塔處于選擇吸附階段，而其它塔則處于解吸再生階段的不同步驟。在每次循環(huán)中，每個吸附塔依次經(jīng)歷吸附、多次壓力均衡降、逆向放壓、抽空、多次壓力均衡升、最終升壓等工藝步驟。四、變壓吸附法脫碳條件

為了使裝置達到設計要求，吸附塔在設計壓力下運行是很重要的，吸附壓力的穩(wěn)定，主要取決于吸附壓力自動調節(jié)系統(tǒng)的調節(jié)，即使處于吸附狀態(tài)的吸附塔壓力穩(wěn)定在給定值上。要改變吸附壓力，只需改變給定值即可達到目的。原料氣流量波動過大也會影響吸附壓力的穩(wěn)定。思考與練習1．變壓吸附法脫碳和其他脫碳方法相比有什么特點？2．變壓吸附法除了用于脫碳外還有什么用途？3．從變壓吸附法流程設置上分析變壓吸附法的操作要點資源導讀脫碳方法簡介1.低溫甲醇洗工藝特點：（1）甲醇廉價。（2）硫化氫和二氧化碳在甲醇中的溶解度高，溶劑循環(huán)量低，導致電能、蒸汽、冷卻水的耗量低。（3）甲醇溶液不僅能能脫除硫化氫、二氧化碳還能脫除其他有機硫和雜（4）可以選擇性脫除硫化氫，是變換氣中硫化氫濃縮成高濃度的，便于硫磺回收。（5）獲得的凈化氣純度高，并絕對干燥。（6）低溫甲醇洗法工藝與液氮洗工藝結合一起用，特別經(jīng)濟，因為低溫甲醇洗裝置已用作下游一氧化碳脫除工段的預冷階段。不用再進行脫硫。（7）過剩的只含很少硫化物的二氧化碳可放空，不存在環(huán)保問題。低溫甲醇洗的優(yōu)缺點:優(yōu)點：（1）甲醇在低溫高壓下，對COS有極大的溶解度。（2）有較強的選擇性。（3）雖然甲醇的沸點較低，但在低溫下的平衡蒸汽壓仍很小，因此溶劑損失小。（4）化學穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性好，在吸收過程中不起泡，能與水互溶，可利用它來干燥原料氣。（5）粘度小。（6）腐蝕性小，不需要特殊防腐材料。（7）消耗指標低。（8）甲醇價廉易得。

缺點：（1）由于低溫甲醇沉在低溫下操作，因而對設備和管道的材質要求較高，在制造上也有一定的難度；（2）為了降低能耗，回收冷量，換熱設備特別多，流程顯得很復雜，投資費用較大;（3）盡管甲醇是一種低價、易得的溶劑，但有毒，給操作和維修帶來一系列困難。2.聚乙二醇二甲醚法（NHD）工藝特點：溶劑對二氧化碳，硫化氫等酸性氣體吸收能力強。溶劑的蒸汽壓很低，揮發(fā)性小。溶劑具有很好的化學和熱穩(wěn)定性，不氧化、不降解。溶劑對碳鋼等金屬材料無腐蝕性。溶劑本身不起泡，具有選擇性吸收硫化氫的特性，并可以吸收有機硫。溶劑具有吸水性，可以干燥氣體、無嗅、無毒