永城50萬噸/年煤氣化制甲醇凈化工段低溫甲醇洗工藝設(shè)計目錄Contents34

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1研究背景及意義低溫甲醇洗原理概述AspenPlus模擬與衡算圖紙繪制5結(jié)論與創(chuàng)新點(diǎn)1研究背景及意義石油資源日漸枯竭，煤炭資源應(yīng)用逐漸被重視；風(fēng)能、核能、地?zé)崮艿刃履茉窗l(fā)展程度不足以支撐我國工業(yè)發(fā)展；甲醇是重要基本有機(jī)化工合成原料，與乙烯、丙烯和苯同屬于基礎(chǔ)化工原料，是C1產(chǎn)品的中間產(chǎn)品和主要產(chǎn)品；2低溫甲醇洗工藝原理簡述低溫甲醇洗是變換的下游裝置，其原理是以拉烏爾定律和亨利定律為基礎(chǔ)，依據(jù)低溫狀態(tài)下的甲醇具有對H2S和CO2等酸性氣體的溶解吸收性大、而對H2和CO溶解吸收性小的這種選擇性，來脫除粗變換氣中的H2S和CO2等酸性氣體，其作用是將粗變換氣中的H2S和CO2脫除到要求的控制指標(biāo)，從而達(dá)到凈化粗變換氣的目的。上述過程是物理吸收過程，吸收后的甲醇經(jīng)過減壓加熱再生，分別釋放CO2

、H2S氣體，實(shí)現(xiàn)甲醇的循環(huán)利用。低溫甲醇洗工藝優(yōu)點(diǎn)312低溫甲醇洗凈化酸性氣體法為物理吸收法；低溫甲醇洗的凈化基礎(chǔ)為不同氣體在甲醇在的溶解度不同；甲醇的優(yōu)良特性：比熱容大；循環(huán)利用；價格低；原料氣體溶解度表氣體氣體的溶解度/H2的溶解度氣體的溶解度/CO2的溶度H2S25405.9COS15553.6CO24301CH412CO5N21低溫下H2S的溶解度差不多比CO2大6倍，這樣就有可能選擇性地從原料氣中分別H2S及CO2，而解吸再生時又可以分別加以回收。如果低溫甲醇洗工藝是按脫除CO2進(jìn)行設(shè)計的，則所有溶解度與CO2相當(dāng)或比CO2的溶解度更大的氣體，而有用氣體的損失很少。3

AspenPlus模擬與衡算

流程模擬物料衡算能量衡算AspenPlus模擬AspenPlus流程模擬圖物料衡算表物料衡算表物料衡算表物料衡算表物料衡算表物料衡算表物料衡算表原料氣組成與計算任務(wù)序號原料氣質(zhì)量分率%序號原料氣質(zhì)量分率%1CO234.446Ar0.12CO19.377H2S1.303CH444.038COS0.064H20.089CH3OH05N20.4410H2O0.18

要求：凈化氣總硫含量<0.1ppm，CO2

質(zhì)量分率<2.5%低溫下H2S的溶解度差不多比CO2大6倍，這樣就有可能選擇性地從原料氣中分別H2S及CO2，而解吸再生時又可以分別加以回收。入塔原料氣量估算查得原料是焦?fàn)t氣單位噸數(shù)甲醇對應(yīng)得是1750-1900m3/h，單位噸數(shù)甲醇對應(yīng)的原料氣體消耗量約為2200-2400m3/h，取進(jìn)氣量2400m3/h，計任務(wù)書要求量50萬噸精甲醇（純度0.9985），粗甲醇含量是50.075萬噸，139104m3/h，這進(jìn)氣量包含無效氣體，有效氣體是一氧化塔和氫氣二者和64.3%。推算進(jìn)氣量含量是217350m3/h。主要設(shè)備（T101）熱量衡算項目單位/℃2.0003.0004.00010.000溫度℃-14.600-30.000-14.600-17.700壓力bar44.50045.000-44.49844.799氣相分率1.0000.9890.0000.000能量Gcal/hr-405.803-444.874-417.365-454.436從圖中給出數(shù)據(jù)能夠知道入塔氣的焓值由兩股加和組成，分別是-444.874Gcal/h、-417.365Gcal/h；出塔氣的焓值同樣由兩部分組成分別是-405.803Gcal/h、-456.436Gcal/h，換算之后，計算出入主洗塔分別（1cal=4.186J）如下:T1001塔T101熱量衡算全流程模擬給出了E103的進(jìn)出流股能量數(shù)據(jù)：計算結(jié)果：冷卻器E103熱量衡算冷卻器選型E103冷卻器冷負(fù)荷-20.059Gcal/hr（換算后為-23328.5KW），所以本次并聯(lián)三臺選用冷卻效果好的ZL—7300型復(fù)合型蒸發(fā)式冷卻器。出入塔（T101）管道計算入塔:結(jié)合廠區(qū)物流流速，設(shè)計氣體流速15m/s，進(jìn)入T101之前的流量是4844.13m3/h;管道直徑核算Di:選用不銹鋼:?351*7.5流速核算:出塔：流速核算值15.18m/s從T101底部出去的的流量是326.115m3/h，管道的直徑同理計算出塔（T101）氣體管道計算14.63m/s。泵選型由物料衡算統(tǒng)計表，主吸收塔塔頂噴淋流量為644.362m3/h,壓頭83m根據(jù)泵選型軟件，選的泵ZA250-560(1457)型離心泵，其參數(shù)如下表所示：酸脫工段物料流程圖AspenPlus模擬流程說明：主