甲醇是當(dāng)代中國煤制化學(xué)品中最具代表性的產(chǎn)品。以煤為原料生產(chǎn)的甲醇合成氣除含有CO、H₂等有效氣體外,還含有各種硫化物和CO₂,這些酸性氣體會腐蝕設(shè)備并使催化劑中毒失活,所以在合成之前必須對合成氣進行脫碳脫硫處理。低溫甲醇洗技術(shù)在煤制甲醇合成氣凈化中應(yīng)用廣泛。它是一種典型的物理吸收過程。低溫甲醇對酸性氣體的選擇性很高,利用甲醇這一特點,可達到回收CO₂和硫化物的目的。論文首先以某廠低溫甲醇洗工藝為研究對象,借助Aspen Plus模擬軟件進行流程模擬,依次對流程中的C1塔、C2塔和C3塔的關(guān)鍵物流進行數(shù)據(jù)分析。在對關(guān)鍵設(shè)備分步模擬的基礎(chǔ)上,進一步完成了低溫甲醇洗工藝全流程的模擬,得出的模擬數(shù)據(jù)可知凈化后的氣體CO₂的摩爾分?jǐn)?shù)低于4%,硫化物的濃度接近0%,說明該氣體已經(jīng)符合甲醇合成條件,可用于甲醇合成。另外排空氣體也滿足大氣排空要求,回收熱量后可直接排放,這些結(jié)果進一步驗證了在模擬過程中選擇的單元模塊及物性方法是合理的。其次,依據(jù)生產(chǎn)企業(yè)擴產(chǎn)要求,對該工藝擴產(chǎn)改造后的模擬優(yōu)化進行了研究。論文從低溫甲醇... 

【文章來源】：西北大學(xué)陜西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

標(biāo)準(zhǔn)煤制甲醇流程

西北大學(xué)碩士學(xué)位論文10對于這個公式中各個符號所代表的意義在前文內(nèi)容中已經(jīng)進行了詳細的介紹，因此此處將不再過多解釋。圖2所示給出的是幾類成分在甲醇中溶解度的相關(guān)信息。圖2低溫甲醇洗工藝物理特性圖中縱坐標(biāo)代表吸收劑的分壓，橫坐標(biāo)代表吸收量。不難看出在吸收劑分壓高時，物理吸收的效果優(yōu)于化學(xué)吸收。而化學(xué)吸收在吸收劑分壓低的時候吸收效果比物理吸收好。表2各種氣體在甲醇中的相對溶解度氣體H2溶解度CO2溶解度H2S25405.9CO24301.0COS15553.6CO5H21.0CH412N22.5表2是各氣體在甲醇中溶解度的相關(guān)信息，從表中可得出CO2以及H2S/COS的溶解度相對來說更高一些。如果對這兩種物質(zhì)的溶解度進行比較，更高的則是H2S/COS，它們的主要作用在于可以更好的將脫碳與脫硫分開，并且根據(jù)實際情況有選擇的開展[16]。表3表示的是各種氣體的溶解熱。

西北大學(xué)碩士學(xué)位論文12圖3一步法低溫甲醇洗裝置配置圖4兩步法低溫甲醇洗裝置配置在煤制甲醇工藝中，如果先用低溫甲醇洗將煤氣中硫化物脫除，再經(jīng)一氧化碳變換反應(yīng)后，再用低溫甲醇洗將煤氣中的CO2脫除，這樣的工藝稱為兩步法流程。但隨著耐硫變化催化劑的使用，變換反應(yīng)允許有硫化物的存在，這樣就可以使煤氣經(jīng)過變換反應(yīng)后通過低溫甲醇洗一次性將脫碳和脫硫工作同時完成。此外，在考慮選擇一步法流程和兩步法流程時，還要從以下幾點考慮：（1）一步法流程的優(yōu)勢在于脫硫脫碳工作同時進行，流程簡單，比較節(jié)省能耗，如果企業(yè)的生產(chǎn)產(chǎn)品是甲醇，就可以選擇一步法。但是如果是合成氨企業(yè)，需要單獨回收CO2合成尿素，就需要用兩步法流程。（2）在煤氣化工藝中，如果氣化壓力低，煤氣中的硫化物多，建議選擇兩步法先脫除一部分硫，這樣除了變換反應(yīng)影響小外，合成氣的凈化效果也好。

【參考文獻】：
期刊論文
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[3]煤制甲醇生產(chǎn)工藝技術(shù)研究[J]. 吳宏偉.  化學(xué)工程與裝備. 2017(09)
[4]低溫甲醇洗工藝技術(shù)進展及應(yīng)用分析[J]. 王中杰,葉濤.  化工管理. 2016(27)
[5]低溫甲醇洗工藝以及常見問題分析[J]. 王雪松.  化工管理. 2016(26)
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[7]低溫甲醇洗工藝中換熱設(shè)備的布置與配管[J]. 袁建軍,陳立著,馮德林.  化肥設(shè)計. 2016(02)
[8]對國內(nèi)常見低溫甲醇洗工藝的分析與論述[J]. 孟艷芳,關(guān)建鎖.  山東化工. 2015(15)
[9]化工設(shè)計中流程模擬軟件Aspen Plus的使用[J]. 彭江.  化工管理. 2015(05)
[10]低溫甲醇洗工藝的技術(shù)優(yōu)勢及應(yīng)用進展[J]. 汪家銘.  化肥設(shè)計. 2013(06)

碩士論文
[1]低溫甲醇洗工藝的模擬與擴產(chǎn)改造方案研究[D]. 崔倩.大連理工大學(xué) 2016
[2]低溫甲醇洗工藝模擬及工況優(yōu)化[D]. 彭濤.青島科技大學(xué) 2015
[3]Linde與Lurgi低溫甲醇洗工藝在煤制甲醇項目應(yīng)用分析及存在問題解決[D]. 張飛躍.天津大學(xué) 2012



本文編號：3076128