低温甲醇洗工艺说明书

低温甲醇洗工艺说明书 本科课程设计说明书 前 言 在国内天然气供应紧张和国际油价、天然气价格连续上涨情况下，国内许多公司将目光转向用煤生产天然气的项目，煤气化生产合成气，合成气通过一氧化碳变换和净化后，通过甲烷化反应生产天然气的工艺在技术上是成熟的，煤气化、一氧化碳变换和净化是常规的煤化工技术，甲烷化是一个有相当长应用历史的反应技术，工艺短，技术相对简单，对于合成气通过甲烷化反应生产甲烷这一技术和催化剂在国际上有数家公司可供选择。对于解决国内能源供应紧张局面的各种非常规石油和非常规天然气技术路线进行综合比较后判断，煤气化生产合成气、合成气进一步生产甲烷(代用天然气)项目是一种技术上完全可行的项目，在目前国际和国内天然气价格下，这个项目在财务上具有很好的生存能力和盈利能力。另外，作为天然气产品，依赖国内日趋完善的国家、地区天然气管网系统进行分配销售，使得天然气产品的市场空间巨大。充分利用国内的低热值褐煤、禁采的高硫煤或地处偏远运输成本高的煤炭资源，就地建设煤制天然气项目，进行煤炭转化天然气是一个很好的煤炭利用途径。 本科课程设计说明书 目 录 第一章 总论............................................................................................................. 1 1.1 天然气特性和用途..................................................................................... 1 1.2中国天然气的发展现状 .............................................................................. 2 1.3 设计简述 .................................................................................................... 3 1.3.1 产品规模 ...................................................................................... 3 1.3.2 原料介绍 ...................................................................................... 3 1.3.3 设计工艺简述 .............................................................................. 4 第二章 工艺技术路线的选择 .................................................................................. 5 2.1 全厂工艺流程的选择 ................................................................................. 5 2.1.1 煤气化工艺技术路线的选择 ....................................................... 5 2.1.2 空分工艺技术路线的选择 ........................................................... 7 2.1.3 变换工艺技术路线的选择 ........................................................... 8 2.1.4 净化工艺技术路线的选择 ........................................................... 8 2.1.5 甲烷化工艺技术路线的选择 ....................................................... 9 2.2 全厂工艺流程框图................................................................................... 10 2.3 净化工艺技术的路线 ............................................................................... 10 2.3.1 净化方法的选择......................................................................... 10 2.3.2 低温甲醇洗工艺简介 ................................................................. 14 2.3.3 低温甲醇洗的理论基础 ............................................................. 15 2.3.4 低温甲醇洗的基本原理 ............................................................. 16 2.3.5 低温甲醇洗工艺操作相关名称解释 .......................................... 17 2.4 低温甲醇洗的应用................................................................................... 18 2.4.1 低温甲醇洗的优点 ..................................................................... 19 2.4.2 低温甲醇洗的缺点 ..................................................................... 20 第三章 净化工段的物料和热量衡算 .................................................................... 21 第四章 净化工段的工艺流程简述 ........................................................................ 24 4.1低温甲醇洗工艺流程简述 ........................................................................ 24 4.2 低温甲醇洗工艺流程简图 ....................................................................... 25 参考文献 ................................................................................................................ 26 心得体会 ................................................................................................................ 27 本科课程设计说明书 致 谢 .................................................................................................................... 28 本科课程设计说明书 第一章 总论 1.1 天然气特性和用途 天然气系古生物遗骸长期沉积地下，经慢慢转化及变质裂解而产生之气态碳氢化合物，具可燃性，多在油田开采原油时伴随而出。天然气蕴藏在地下约3000— 4000米之多孔隙岩层中，主要成分为甲烷，通常占85-95%;其次为乙烷、丙烷、丁烷等，比重0.65，比空气轻，具有无色、无味、无毒之特性， 天然气公司皆遵照政府规定添加臭剂，以资用户嗅辨。在石油地质学中，通常指油田气和气田气。其组成以烃类为主，并含有非烃气体。广义的天然气是指地壳中一切天然生成的气体，包括油田气、气田气、泥火山气、煤撑器和生物生成气等。按天然气在地下存在的相态可分为游离态、溶解态、吸附态和固态水合物。只有游离态的天然气经聚集形成天然气藏，才可开发利用。 目前我国天然气的生产主要集中在中国石油天然气总公司、中国石油化工总公司和中国海洋石油总公司。中国石油天然气总公司2006年天然气产量为442.10亿m3，产量全国天然气总量的75.5%;中国石油化工总公司2006年天然气产量为72.65亿m3，产量占全国天然气总量的12.4%;中海油有限公司湛江分公司2006年天然气产量增长到48.95亿m3，产量占全国天然气总量的8.4%。 2006年我国天然气表观消费量约586 m3，已成为世界上天然气需求增长最迅速的国家之一。据预测，到2010年，我国将每年需进口液化天然气1000万吨，广东、福建、浙江、上海等地将有5座液化天然气接收站投入建设与营运;到2020年，我国沿海将再建5-6座液化天然气接收站，年消费液化天然气将达到2000万-2500万吨。到2010年，中国国内管道天然气需求量约1200亿m3，2015年为1700亿m3，2020年将达到2000亿m3以上，占我国能源消费总量的比例将从2.5%-2.6%上升为7%-10%，其中用于发电、城市燃气、化工大约各占1/3。 用气方向:天然气可用于发电、化工、城市燃气、压缩气车，目前中国天然气消费以化工为主，预计今后天然气利用方向将发生变化，会主要以城市气化、以气代油和以气发电为主，其中城市燃气将是中国主要的利用方向和增长领域。 1 本科课程设计说明书 1.2中国天然气的发展现状 中华人民共和国建立以来，天然气生产有了很大发展。特别是“八五”以来，中国储量快速增长，天然气进入高速发展时期。1999年中国天然气产量达234.37亿m3，较上年大幅增长12.2,;2000年，中国天然气产量达到264.6亿m3。由于天然气具有良好的发展前景，中国和世界许多国家一样，大力开发利用天然气资源，并把开发利用天然气作为能源发展战略的重点之一;2001年中国天然气产量达303.02亿m3，较上年有大幅增长，增幅达11,;2002年继续高速增长，达到328.14亿m3，较上年增长8.29,。但在世界各国天然气产量的排名中，由于阿联酋的产量猛增，中国从第15位降至第16位;2003年，中国天然气产量约为341.28亿m3(其中包括地方产量3.28亿m3);2004年中国天然气产量保持稳定增长态势，全年产量达到356亿m3，创历史最高纪录。 2005年，全国累计探明天然气可采储量达到3.5万亿立方米，比2004年增长了25%。2005年，中国天然气产量约为499.5亿立方米，比2004年增加91亿立方米，增长幅度约22%。截至2005年底，全国天然气管道总长度约2.8万千米，其中管径大于426毫米的管道总长度为1.7万千米。 2006年三季度前期天然气产量保持高位，月均天然气产量在48亿立方米之上，9月天然气产量有所回落。2006年1-9月国内共生产天然气430.81亿立方米，同比增长21.3%，增速比上半年下降3.0个百分点。 据专家预测，未来20年天然气需求增长速度将明显超过煤炭和石油。到2010年，天然气在能源需求总量中所占比重将从1998年的2.1%增加到6%，到2020年将进一步增至10%。届时天然气需求量估计将分别达到938亿立方米和2037亿立方米。天然气年产量以20%左右的速度高速增长。未来我国的天然气供应将呈现四种格局:西气东输，西部优质天然气输送到东部沿海;北气南下，来自我国北部包括引进的俄罗斯天然气，供应南部的环渤海、长三角、珠三角等区域;海气登陆，一方面是近海地区我国自己生产的天然气输送到沿海地区，另一方面是进口液化天然气优先供应沿海地区;此外，各资源地周边地区就近利用天然气。但未来数年后，随着国家的扶持和应用范围的扩大，将出现供不应求的局面。预计2010年国内天然气供应缺口将在400-500亿立方米，2020年将近1000亿立方米。这些缺口目前的供气是主要由国外气源来解决，包括建设输气管道和LNG运输。 2 本科课程设计说明书 1.3 设计简述 1.3.1 产品规模 此次设计选用的原料是褐煤，日产1200万Nm3天然气(95.7%)项目。副产物为石脑油、焦油、硫磺、粗酚，粗氨，副产物我们主要提纯作原料进行下级反应或直接卖给其它相关化工单位。 1.3.2 原料介绍 用褐煤等低品质煤种制取甲烷(即天然气主要成分)气体，可利用现有和未来建设的天然气管网进行输送。煤制天然气的耗水量在煤化工行业中是相对较少，而转化效率又相对较高，因此，与耗水量较大的煤制油相比具有明显的优势。此外，煤制天然气过程中利用的水中不存在污染物质，对环境的影响也较小。 褐煤是一种高挥发分(50%)、高水分(30%)、低热值(14MG/kg左右)、低灰熔点的劣质燃料。我国已探明的褐煤保有储量约为1300亿吨，占到全国煤炭储量的13%左右，集中分布在内蒙古、云南、黑龙江等地，我国也利用褐煤发电，但是目前我国电力产能已经过剩，在褐煤富集地区利用坑口发电受到诸多客观条件制约，难以建设大电厂;而褐煤长途运输不经济的特性，又决定了远离褐煤地区的电厂无法利用褐煤发电。针对内蒙地区褐煤储量丰富，价格便宜，褐煤气化利用是一个很好的途径。 煤主要由碳、氢、氧、氮、硫和磷等元素组成，碳、氢、氧三者总和约占有机质的95%以上。碳是煤中最重要的组分，其含量随煤化程度的加深而增高。泥炭中碳含量为50%,60%，褐煤为60%,70%，烟煤为74%,92%，无烟煤为 90%,98%。煤中硫是最有害的化学成分。煤燃烧时，其中硫生成SO2，腐蚀金属设备，污染环境。煤中硫的含量可分为 5 级:高硫煤，大于4%;富硫煤，为2.5%,4%;中硫煤，为1.5%,2.5%;低硫煤，为1.0%,1.5%;特低硫煤 ，小于或等于1%。煤中硫又可分为有机硫和无机硫两大类。 3 本科课程设计说明书 1.3.3 设计工艺简述 煤制天然气的工艺包括:煤气化、空分、部分变换、净化(低温甲醇洗)、甲 烷化五个单元: 单元 作用 煤气化: 制取合成气 空分: 制取O2 部分变换: 调整H2/CO 净化(低温甲醇洗): 脱除H2S、CO2 脱除H2S、CO2 合成CH4 4 本科课程设计说明书 第二章 工艺技术路线的选择 2.1 全厂工艺流程的选择 该设计是利用丰富的煤炭资源，建设公称能力为1200万N m3/d合成天然气装置。 2.1.1 煤气化工艺技术路线的选择 由于气流床气化工艺煤种适应性强，反应物在炉内停留时间短及国内外煤气化所应用的技术，本次课程设计选择气流床气化工艺。 按照进料方式，可分为干煤粉气化与水煤浆气化。 干煤粉气化是指气流床以煤粉为原料，由气化剂夹带入炉，煤和气化剂进行并流(活塞流)部分氧化反应。气化技术主要包括Shell、PRENFLO、GSP、两段式气化。 水煤浆气化是指煤或石油焦等固体碳氢化合物以水煤浆或水炭浆的形式与气化剂一起通过喷嘴，气化剂高速喷出与料浆并流混合雾化，在气化炉内进行火焰型非催化部分氧化反应的工艺过程。水煤浆气化主要包括Texaco、E-Gas和多喷嘴。 这里主要将shell干煤粉和Texaco 水煤浆气化技术进行对比，从而选出本次课程设计选用的气化技术。典型干煤粉气化与水煤浆气化性能指标比较与shell干煤粉和Texaco 水煤浆气化技术对比分别见表1和表2。 表1 典型干煤粉气化与水煤浆气化性能指标比较 项目 干煤粉气化 水煤浆气化 气化温度/? 1400~1800 1300~1450 冷煤气效率 79~85 70~78 比氧耗(O:(CO+H2))0.31 0.4 )33/ (m/ m 比煤耗(煤:(CO+H2))0.5 0.61 3/kg/ m 碳转化率/% >99 90~96 5 本科课程设计说明书 负荷调节范围/% 50~120 70~100 喷嘴寿命 1年以上 60~90天 运行压力/MPa ?4.0 2.8~6.5，最高8.5 气化炉内衬 水冷壁+涂层 耐火砖 内衬寿命/年 >10 1~2 单炉最大出力/t/d >3000 2400 存在问 国内对干煤粉气化操作喷嘴、耐火砖寿命短， 还未完全掌握，处于摸索需设置备用炉 阶段 表2 shell干煤粉和Texaco 水煤浆气化技术对比 项目 shell干煤粉气化 Texaco 水煤浆气化 原料煤粉粒度 800×10^-6 300~400×10^-6 制浆系统 无 有 干燥系统 有 无 进料方式 干粉 水煤浆 进料位置 气化炉下部 气化炉顶部 合成气出口位置 气化炉上部 气化炉下部 冷激方式 循环气冷激 冷却液冷激 操作压力/MPa 2745.86~4413 2942~8531.79 操作温度/? 1500~1700 1100~1480 冷煤气效率/% 80~83 74~77 碳转化率/% 99 92 H2/ CO 低 高 合成气N2含量/% 6~7 无 H2O/(CO+H2) 低1.3~1.4 合成气循环 需要 不需要 H2压缩 有 无 关键设备国产化程度 无 较高 主要设备制造周期/月 13~14 较短 投资 较高 较低 污水处理 可蒸干处理 大部分循环使用 6 本科课程设计说明书 由以上表格对比可知，Shell气化与Texaco气化区别 进料方式不同:shell采用干煤粉进料，用氮气输送，进料系统复杂;TEXACO、多喷嘴选用水煤浆进料，用泵输送，进料系统相对简单。 气化炉结构的区别:德士古气化炉的喷嘴是设在炉体顶部下喷式单一喷嘴, 8个对列式喷嘴，设在气化其喷嘴中心线与渣口中心线重合;壳牌气化炉有4, 炉体下部炉壁上。德士古气化炉需耐火砖衬里，壳牌采用膜式水冷壁。Shell气化炉及其部件、烧嘴等关键设备国内尚不能制作,完全依赖进口;Texaco炉已经完全国产化 故本次课程设计选用德士古(Texaco)气化技术，主要是由于以下几点: (1)目前Texaco气化装置在第二代气流床技术中，建设装置最多、用于化工生产技术成熟可靠。原料范围非常广，可以气化从褐煤到无烟煤的大多数煤种。 (2)水煤浆进料比干煤粉进料安全易于控制和测量。工艺技术成熟，流程简单，过程控制安全可靠。气化炉结构设计简单，炉内没有运转设备。 (3)操作弹性大，碳转化率高。负荷调整范围50-110%，碳转化率95-99%。 粗煤气质量高，(CO+H2)可达到80%左右。气化压力范围广:2.5-8.5MPa。单台气化炉投煤量范围可从400t/d-2000t/d。 (4)污染少，废水不含苯、酚、焦油等，灰渣可以作建材。 2.1.2 空分工艺技术路线的选择 空分工艺是利用深冷法制氧。首先要将空气液化，再根据氧、氮沸点不同将它们分离开来。空气液化必须将温度降到-140.6?以下。一般空气分离是在-172,-194?的温度范围进行的。用深冷法制氧的设备具有以下特点: 1、低温换热器、精馏塔等低温容器及管道置于保冷箱内，并充填有热导率低的绝热，防止从周围传入热量，减少冷损，否则设备无法运行; 2、用于制造低温设备的材料，要求在低温下有足够的强度和韧性，以及有良好的焊接、加工性能。常用铝合金、铜合金、不锈钢等材料; 3、空气中高沸点的杂质，例如水分、二氧化碳等，应在常温时预先清除。否则会堵塞设备内的通道，使装置无法工作; 4、空气中的乙炔和碳氢化合物进入空分塔内，积聚到一定程度，会影响安全运行，甚至发生爆炸事故。因此，必须设置净化设备将其清除; 7 本科课程设计说明书 5、贮存低温液体的密闭容器，当外界有热量传入时，会有部分低温液体吸热而气化，压力会自动升高。为防止超压，必须设置可靠的安全装置; 6、低温液体漏入基础，会将基础冻裂，设备倾斜。因此必须保证设备、管道和阀门的密封性，要考虑热胀冷缩可能产生的应力和变形; 7、被液氧浸渍过的木材、焦炭等多孔有机物质，当接触火源或给以一定的冲击力时，会发生激烈的燃爆。因此，冷箱内不允许有多孔性的有机物质。对液氧的排放，应预先考虑有专门的液氧排放管路和容器，不能走地沟; 8、低温液体长期冲击碳素钢板，会使钢板脆裂。因此，排放低温液体的管道及排放槽不能采用碳素钢制品; 9、氮气、氩气是窒息性气体，其液体排放管应引至室外。气体排放管应有一定的排放高度，排放口不能朝向平台楼梯; 2.1.3 变换工艺技术路线的选择 煤气化得到的是粗煤气，粗煤气中含硫、焦油等杂质，因此只能选择耐硫催化剂进行CO变换，使煤气中H/CO=3.1-3.3。 2 此次设计选用的催化剂是耐硫Co-Ni催化剂。 2.1.4 净化工艺技术路线的选择 粗煤气成分复杂，其气体组分包括CO、H、CO、CH、HS、有机硫、2242CH、CH、CH、CH、HCN、N、Ar以及焦油、脂肪酸、硫、酚、氨、石脑2426384102 油、油、灰尘等。在这些组分中除CO、H、CH有效组分和N、Ar以及惰性气242体外，其余所有组分包括CO和硫化物都是需要脱除的有害杂质，可见其净化任2 务的艰巨。选择低温甲醇洗除杂，一次性综合脱除各种杂质。 低温甲醇洗工艺与其他净化工艺相比还有如下显著优点: , 吸收能力强，溶液循环量小 , 再生能耗低 , 气体净化纯度高 , 溶剂热稳定性和化学稳定性好，溶剂不降解、不起泡，纯甲醇对设备不 腐蚀 8 本科课程设计说明书 , 溶液黏度小，有利于节省动力 , 甲醇和水可以互溶。利用此特性可以用其干燥原料气，而且利用其与水 的互溶性用水可以将石脑油从甲醇中萃取出来 , 甲醇溶剂廉价易得 , 流程合理，操作简便 6低温甲醇洗装置所需-40?级冷量为8586×10Kcal/h，0?级冷量 613.92×10Kcal/h。选择混合制冷，是将蒸发后的气氨经离心式氨压机提压后再去吸收制冷，避免了吸收器在负压下操作，使生产操作更加稳妥可靠，混合制冷采用工艺副产的低压蒸气作热源，系统中的溶解热及冷却水带出。 2.1.5 甲烷化工艺技术路线的选择 各种甲烷化技术对比 技术名称 技术特点 催化剂 丹麦托普索生产高压过热蒸汽，低投采用MCR-2X 催化剂使用温(Topsøe)公司资，冷却水消耗量极低，产度范围宽(250~700?) ，CO TREMP甲烷化技品富甲烷气符合城市煤气转化率高，甲烷选择性大，催术 质量，甲烷化进料气压化剂寿命长，工业示范运行4 力高达8.0MPa，可减少设备×104 h ，但催化剂不耐硫。 尺寸。 英国戴维可产出高压过热蒸汽和高已经经过工业化验证，具有(Davy)甲烷化技品质天然气，甲烷化压力高变换功能，合成气不需要调节术 达3.0~6.0MPa，可以减少设H/C比，转化率高，使用范围 备尺寸。 很宽，在230~700?范围内都 具有很高且稳定的活性。 德国鲁奇可制取合格的天然气，其采用Davy 公司的催化剂。 (Lurgi)甲烷化中CO转化率可达100,， 技术 CO2转化率可达98,，产品 甲烷含量可达95,，完全满 足生产天然气的需求。 9 本科课程设计说明书 此次课设设计选取丹麦托普索甲烷化技术，主要是由于生产高压过热蒸汽，低投资，冷却水消耗量极低，产品富甲烷气符合城市煤气质量标准，甲烷化进料气压力高达8.0MPa，可减少设备尺寸。 2.2 全厂工艺流程框图 CO2压缩 空气 CO2 空分 氧气 煤 低温甲煤气化 甲烷化 干燥水煤气 SNG 醇洗 压缩 变换 蒸汽 硫回收 硫 本书明书主要介绍其中的净化工段(低温甲醇洗)。 2.3 净化工艺技术的路线 2.3.1 净化方法的选择 粗煤气的净化方法分为湿法和干法两种，下面具体介绍这两种方法: 一、湿法: 1、AS法(亦称氨水法) 该技术在我国已广泛应用，其脱硫过程是利用焦炉煤气中的氨，在脱硫塔顶喷洒氨水溶液(利用洗氨溶液)吸收煤气中H2S，富含H2S和NH3 的液体经脱酸蒸氨后再循环洗氨脱硫。在脱硫塔内发生的氨水与硫化氢的反应是:H2 S+2NH3 ?H2 O? (NH4)2 S+2H2O 。AS循环脱硫工艺为粗脱硫，操作费用低，脱硫效率在90% 以上，脱硫后煤气中的H2S在200,500mg?m-3。 10 本科课程设计说明书 2、VASC法(亦称真空碳酸盐法) 其脱硫过程是洗苯塔后的煤气进入脱硫塔，塔内填充聚丙烯填料，煤气自下而上流经各填料段与碳酸钾溶液逆流接触，再经塔顶捕雾器出塔。煤气中的大部分H2S 和HCN和部分CO2 被碱液吸收，碱液一般主要是Na2 CO3 或K2 CO3 溶液。其反应原理是: 吸收了酸性气体的脱硫富液与来自再生塔底的热贫液换热后，由顶部进入再生塔再生，吸收塔、再生塔及大部分设备材质为碳钢。富液与再生塔底上升的水蒸汽接触使酸性气体解吸，其反应如下: 3、NHD(聚乙二醇二甲醚)法 NHD脱硫优点: (1)净化度高。正常操作工况下，净化后的气体中CO:体积分数可稳定在0(3,以下，总硫体积分数小于0(1×10一。 (2)吸收气体能力强。NHD净化工艺属物理吸收过程，与其它常用溶剂，如碳酸丙烯酯和N一甲基吡咯烷酮相比，其对CO:，H:S和COS等气体的吸收能力比较强，并能选择性吸收H2S和COS等气体。 (3)设备投资省。NHD溶剂应用表明，即使NHD溶液中含水质量分数高达10,、累计硫质量浓度高达300mg,L，也未发现设备有明显腐蚀现象。因此，采用NHD法净化系统的几乎所有设备可用碳钢制作，投资相对较低，折旧费低。 (4)溶剂损耗低。NHD溶剂蒸气压极低，使用过程中挥发损失少，实际运行溶剂损耗一般吨CO为0(20kg，最低可达到?O(15kg，因此工艺流程中可不设置溶剂的洗涤回收装置。 (5)化学稳定性和热稳定性好。NHD溶剂不氧化、不降解，具有良好化学稳定性和热稳定性。 (6)无污染。NHD无毒、无味，挥发少，且能被自然界中微生物分解，对人畜无毒害作用。 (7)流程短，运行稳定，操作方便。NHD工艺净化度高，不需串氨洗(精脱碳);运行损耗少，不需繁杂的回收洗涤装置;NHD溶剂不起泡，不需添加消泡剂、活化剂。因此，流程相对较短，生产运行稳定，操作方便。 11 本科课程设计说明书 (8)运行费用低、节能。NHD脱硫工艺吸收和再生过程中蒸汽和冷却水消耗低，仅在脱水时消耗少量蒸汽和冷却水;高压闪蒸气的回收及低压闪蒸气的输送不需外加动力;尽管采用冰机进行制冷，但因低温吸收使溶液循环量减少，故总能耗较低。 (9)NHD无腐蚀性，设备运转周期长，维修费用低。 4、WSA(湿法硫酸)工艺: 采用WSA工艺的优点: 选择托普索的WSA工艺有很多优点。其产物仅有商品级浓硫酸、蒸汽和清洁空气。实际上工艺气中的所有硫都可以回收，不会产生废物，因此既不需要废物处理也不需要水处理设备。另外会产生稀酸，因为该装置不像传统干法吸收制酸装置那样需要对工艺气进行干燥。最后，该工艺不需要添加任何化学药剂。 WSA工艺具有优良的节能功效。该工艺在SO2转化成SO3之前不需要冷却、干燥和再加热气体，同时还能利用氧化、水合及冷凝产生的热量进行自热操作。通常只有在开车期间才需要辅助燃料。多余的热量可用来生产高压过热蒸汽。整个过程只是在最后一步需要少量冷却水来冷却成品酸。WSA装置的压力降通常很低，为10kPa更低。与传统的硫酸生产技术相比，WSA技术需要的设备较少，尤其是在S0:转化成sO，之前，因为含硫工艺气不需要干燥。这就使得WSA工艺具有较低的投资、操作和维修费用。 5、低温甲醇洗涤法: 本方案的优点: (1)本方案可一次性脱除酸性气体,不需要设置有机硫水解装置 (2)低温甲醇洗工艺仅用一种溶液就能选择性脱硫脱碳,方便操作管理。 (3)尾气中的硫含量完全符合国家对大气环境污染物的排放标准,对环境的污染小。 (4)低温甲醇洗工艺是物理吸收法,CO2 的分压与溶剂循环量近似成反比,很适合如本工程这样高CO2分压且气量大的变换气条件,与其他方法相比,溶剂的循环量最少,能耗最低。 本方案存在问题: (1)低温甲醇洗工艺需要消耗冷量,为此需增设1套氨冰机系统。 (2) 本方案中粗煤气未经预脱硫而直接进行CO变换,使变换工序的设备及管道的材料费用增加。 12 本科课程设计说明书 (3)低温甲醇洗技术需要引进国外技术,增加了软件费用,且部分设备管道需采用低温材料，还有某些材料需要进口,增加了一次性投资。 二、干法 1、氧化铁技术 最早使用的氧化铁脱硫剂为沼铁矿和人工氧化铁，为增加其孔隙率，脱硫剂以木屑为填充料，再喷洒适量的水和少量熟石灰，反复翻晒制成，其PH值一般为8-9左右，该种脱硫剂脱硫效率较低，必须塔外再生，再生困难，不久便被其他脱硫剂所取代。现在TF型脱硫剂应用较广，该种脱硫剂脱硫效率较高，并可以进行塔内再生。 氧化铁脱硫和再生反应过程如下: 氧化铁脱硫剂再生是一个放热过程，如果再生过快，放热剧烈，脱硫剂容易起火燃烧，这种火灾现象曾在多个企业发生。 2、活性炭技术 活性炭脱硫主要是利用活性炭的催化和吸附作用，活性炭的催化活性很强，煤气中的H2S在活性炭的催化作用下，与煤气中少量的O2 发生氧化反应，反应生成的单质S吸附于活性炭表面。当活性炭脱硫剂吸附达到饱和时，脱硫效率明显下降，必须进行再生。活性炭的再生根据所吸附的物质而定，S在常压下，190?时开始熔化，440?左右便升华变为气态，所以，一般利用450-500?左右的过热蒸汽对活性炭脱硫剂进行再生，当脱硫剂温度提高到一定程度时，单质硫便从活性炭中析出，析出的硫流入硫回收池，水冷后形成固态硫。 综上所述，本设计采用低温甲醇洗工艺比较合适。 几种吸收剂吸收能力及选择性比较 13 本科课程设计说明书 2.3.2 低温甲醇洗工艺简介 低温甲醇洗是50年代初德国林德公司和鲁奇公司联合开发的一种气体净化工艺。该工艺以冷甲醇为吸收溶剂，利用甲醇在低温下对酸性气体溶解度极大的优良特性，脱除原料气中的酸性气体。该工艺气体净化度高，选择性好，气体的脱硫和脱碳可在同一个塔内分段、选择性地进行。低温甲醇洗工艺技术成熟，在工业上有着很好的应用业绩，被广泛应用于国内外合成氨、合成甲醇和其他羰基合成、城市煤气、工业制氢和天然气脱硫等气体净化装置中。在国内以煤、渣油为原料建成的大型合成氨装置中也大都采用这一技术。 从变换工序来的变换气中除含有氢气、氮气外，约含有44.7,的CO2和少量的H2S与COS等硫化物，还含有CO、CH4、Ar以及饱和的水份等。含氧化合物与含硫化合物是氨合成触媒的毒物，气体在进入合成工序之前，必须将他们脱除干净;并且，由于后续工序是采用液氮洗脱除CO、CH4等，为防止CO2与水份等冻结成固体堵塞管道和设备，也必须将它们脱除干净。另外，从变换气中分离出来的CO2数量较大，浓度较高，而它又是生产纯碱、尿素、干冰等化工产品的主要原料;H2S及COS等硫化物数量虽小，但它们也是生产硫酸等的原料，而且，H2S、COS等硫化物对大气污染严重。因此，低温甲醇洗工序的任务是: 一、净化原料气 将进入甲醇洗的原料气中CO2、H2O 、H2S 等脱除至规定的含量，以满足后续工序液氮洗和氨合成的生产要求。 二、回收副产品 CO2是低温甲醇洗工序的主要副产品，可用于生产纯碱、尿素以及食用CO2等，因此，低温甲醇洗工序必须保证CO2产品的质量和数量，以满足用户生产的需要;对H2S及其它含硫化合物的回收，也要保质保量，达到配套装置规定的要求。 三、环保任务 由于低温甲醇洗工序还向外界排放废气和废水，它们含有污染环境的 H2S、甲醇等有毒物质，因此，必须加强生产控制，以满足环境保护的需要。 14 本科课程设计说明书 2.3.3 低温甲醇洗的理论基础 1、拉乌尔定律 拉乌尔定律:溶液中溶剂的蒸气压等于纯溶剂的蒸气压与其摩尔分数的乘积。 即 PA,PA × XA PA——混合溶液中溶剂的蒸气压 PA——纯溶剂的蒸气压 XA——溶剂的摩尔分数 设溶质的摩尔分数为XB由于XA,1,XB，所以PA,PA × (1,XB)，即溶液中溶剂蒸气压下降的分数等于溶质的摩尔分数。 2、亨利定律 亨利定律:在恒温和平衡状态下，一种气体在溶液里的溶解度和该气体的平衡压力成正比。 即 PB,KXB PB——该气体的平衡压力 XB——该气体在溶液中的摩尔分数 K ——亨利系数 实验证明，在稀溶液中溶质若服从亨利定律，则溶剂必服从拉乌尔定律。 低温甲醇洗就是利用甲醇在低温(,9 ,,64?)、高压的条件下，对CO2、H2S有较高的吸收能力，对合成气中的有效组份CO、H2有较低的溶解度。即甲醇作为吸收溶剂对被吸收的气体具有较高的选择性。 亨利定律在使用过程中，为了物料衡算的方便，可以有多种表达式。如气体在液体里的溶解度和该气体的平衡分压的关系可以表达为CA*,HPA。溶质气体在液面上方的平衡分压与溶质在溶剂液体里摩尔分率的关系可以表达为PA*,EXA。 亨利定律适用于难溶，较难溶的气体，对于易溶、较易溶的气体，只能用于液相浓度很低的情况，而且必须注意溶质在气相和溶液中的分子状态应相同;对于混合气体，当压力不大时，亨利定律对每一种气体都能分别适用，彼此互不影响，但当分压超过其中任何一种气体的适用范围后，分之间的作用力就要加大，此时，各种溶质气体就要相互降低其溶解度。亨利定律不能完全适用。 本科课程设计说明书 2.3.4 低温甲醇洗的基本原理 1、多种气体在甲醇溶液中溶解度的比较 低温甲醇对CO2、H2S、COS、H2„„等气体的吸收属物理吸收，在稀溶液中遵循亨利定律: P , K?N 式中 P——气体的平衡分压力，MPa K——亨利常数 N——溶解度系数，kmol?m-3?MPa-1 由于甲醇是极性分子，在低温、高压下，CO2和H2S在甲醇中的溶解度一般不遵循这一定律。因而必须校正或另作处理。 变换工艺气中各组分在甲醇中的溶解度，依次为H2S、CO2、CH4、CO、N2、H2。而H2S和CO2的溶解度要远远大于其它几种气体的溶解度。因此低温甲醇洗就是基于甲醇对H2S、CO2等酸性气体具有较大的溶解度，而对CH4、CO、N2、H2具有很小的溶解度实现气体分离的。 低温甲醇洗的物理吸收过程遵循享利定律，即被吸收组分的溶解量与其分压和溶解度系数成正比。在大多数情况下，溶解度系数随温度的下降而上升。故物理吸收要求在尽可能低的温度下进行。在高压下享利定律对甲醇吸收有三条修正: (1)温度愈低，溶解度系数愈大，但当被吸收气体的温度达到吸收组分的露点时，溶解度系数趋于无穷大，此时溶质与溶剂完全互溶，无法操作。因此在实际操作中，C02吸收段的出口甲醇温度要高于原料气中CO2组分的露点温度，一般高10?。 (2)由于吸收系统存在H2组分、C02的溶解度系数要有所下降。 (3)当吸收剂吸收了易溶组分后，其作用同溶剂一样吸收其它组分，即当甲醇吸收了CO2后，再吸收H2S其吸收能力不会下降。 根据享利定律及对其的三条修正，甲醇洗装置可在高压、较低温度下，一次完成去除CO2、H2S等酸性气体的目的。 2、H2S、CO2的解吸 在经过高压、低温吸收C02、H2S后，富含酸性气体组分的甲醇液体，经减压后，可使溶解在其中的气体组分自动解吸。通过控制解吸与再吸收的程度，可 16 本科课程设计说明书 获得高纯度的CO2气体，为尿素装置提供生产原料，减压过程是在绝热条件下进行的，因此发生了能量的转移，甲醇自身的温度，及减压释放出的CO2气体温度都得到了降低，并可通过换热将冷源交出，以实现冷热平衡。 溶解在甲醇中的H2S将采取低温气提与加热精馏的方法，使其得到完全的解吸，解吸后的H2S及残余CO2气体送往硫回收系统。 2.3.5 低温甲醇洗工艺操作相关名称解释 1、溶解度是指在一定温度下，溶质在100克溶剂中达到溶解平衡时所溶解的克数。在一定温度和压力下，达到平衡时，吸收质在汽-液两相中的浓度不再改变，它是吸收过程进行的极限，把达到平衡时吸收质在液相中的浓度称为平衡溶解度。 2、吸收是指利用气体混合物中各种组分在某种溶剂中溶解度不同而进行的一种分离方法。吸收分为物理吸收和化学吸收。低温甲醇洗脱除酸性气体的过程属于物理吸收。影响吸收操作的因素有:?、气流速度。?、气,液比。?、温度。?、压力。?、吸收剂纯度。解吸。它是吸收的逆过程，又称为脱附，是指将溶液中所溶解的气体解脱释放出来的化工操作过程。常用的解吸方法有:加热，减压(闪蒸)，气提，蒸馏。高压低温有利于吸收，低压高温有利于解吸。 3、蒸馏是指将液体混合物加热，利用各种组份沸点(挥发度)的差异使得沸点低的组份不断的汽化并进行冷凝，而将液体混合物进行初步分离的化工单元操作。采用简单蒸馏分离混合液，只能使混合液得到部分分离，若要求得到高纯度的产品，就必须进行精馏。精馏是指利用各种组份沸点(挥发度)的差异进行多次部分汽化和多次部分冷凝的方法使混合物得以分离的方法。一般原料进入的那层塔板称为进料板，进料板以上的塔段称为精馏段，进料板以下的塔段(包括进料板)称为提馏段。 4、闪蒸是指利用气体在溶剂中的溶解度随压力降低而减小的原理，通过降低压力破坏溶液的饱和度，从而达到气液分离的目的。 5、造成塔内液体倒流的现象叫液泛。出现液泛时塔的压差和液位会大幅波动:塔压差急剧上升时，塔底液位会下降;而压差突然下降时，液位会猛涨。避免液泛的方法:?、合适的液气比。?、控制适当的负荷。?、保证液体干净，不发泡。?、保证塔板清洁无污。 17 本科课程设计说明书 6、吸收效果的好坏可用吸收率表示，在气体吸收过程中，吸收质被吸收的量与其在原惰性气体中的含量之比称为吸收率。 7、气提: 是指采用一种气体介质(一般为惰性气体)破坏原气液两相平衡而建立一种新的气液平衡状态，使溶液中的某一组分由于分压降低而解吸出来，从而达到气液分离的目的。 8、精馏塔的操作三大平衡:精馏塔的操作应掌握物料平衡、气液相平衡和热量平衡。?、物料平衡是靠进料量和塔顶、侧线和塔底出料量来调节的。操作中物料平衡的变化具体反应在塔底液面上。当塔的操作不符合总的物料平衡时，可以从塔压差的变化上反映出来。例如进得多，出得少，则塔压差上升。对于一个固定的分馏塔来讲，塔压差应在一定的范围内。塔压差过大，塔内上升蒸汽的速度过大，雾沫夹带严重，甚至发生液泛而破坏正常操作;塔压差过小，塔内上升的蒸汽的速度过小，塔板上汽液两相传质效率降低，甚至发生漏液而大大降低塔板效率。物料平衡掌握不好，会使整个塔的操作处于混乱状态，掌握物料平衡是塔操作中的一个关健。如果正常的物料平衡受到破坏，它将影响另二个平衡，即;汽液平衡达不到预期的效果，热平衡也被破坏，需重新予以调整。?、汽液相平衡主要体现了产品的质量及损失情况。它是靠调节塔的操作条件(温度、压力)及塔板上汽液接触的情况来维持的。只有在温度、压力固定时，才有确定的汽液平衡组成。当温度、压力发生变化时，汽液相平衡所决定的组成就发生变化，产品的质量和损失情况也随之发生变化。汽液相平衡与物料平衡密切相关，掌握好物料平衡，塔内上升蒸汽速度合适，汽液接触良好，则传热、传质效率高，塔板效率也高。当然，温度、压力也会随着物料平衡的变化而改变。?、热量平衡是物料平衡和汽液相平衡得以实现的基础，反过来又依附它们。没有热的汽相和冷的回流，整个精馏过程就无法实现;而塔的操作压力、温度的改变，则每块塔板上汽相冷凝的放热量和流体汽化的吸热量也会随之改变。 2.4 低温甲醇洗的应用 甲醇是一种良好的吸收剂。当温度降低时，其吸收能力增大得更快;甲醇具有很高的热稳定性和化学稳定性;甲醇不会被有机硫、氰化物等杂质所降解，甲醇不起泡，纯甲醇不腐蚀设备和管道。低温下，甲醇的粘度也很小，在,30?时，甲醇的粘度等于常温水的粘度，而在,55?时，仅比水的粘度大一倍。甲醇可以 18 本科课程设计说明书 大量生产，比较便宜，容易获得。甲醇同时能吸收H2S和CO2，而且吸收H2S的选择性比CO2好，在任何情况下，都可以将H2S从气体中脱除干净而将CO2大部分保留在气体中。总之，甲醇是脱除工艺气体中CO2、H2S等酸性气体的一种良好的吸收剂，但甲醇易燃、易爆，而且有毒，当人吸收10mL时，就会双目失明，吸30 mL时就可致命，在空气中的允许浓度为50mg/m3。因此，设备制造和管道安装都要严格要求不漏，操作时要谨慎从事，要严防事故的发生。 2.4.1 低温甲醇洗的优点 (1)低温甲醇洗工艺可以脱除气体中的多种杂质。低温甲醇洗是物理吸收，当酸性组份分压高时，物理吸收的能力比化学吸收能力高，而且吸收剂的吸收量随组份分压的提高而增加，几乎成正比，这样，操作压力提高，循环量就会减少。当操作压力降低时，物理吸收的吸收能力将远高于化学吸收，这样，物理吸收的再生能耗就小。在,30?,,70?的低温下，甲醇能同时脱除气体中的H2S、COS、CS2、RSH、C2H4、CO2、HCN、NH3、NO以及石蜡烃、芳香烃、粗汽油等杂质，并可同时脱除气体中的水分，使气体彻底干燥，甲醇吸收的杂质可以通过不同的再生条件对不同组分加以回收，分别得到不同的副产品。以煤、渣油为原料生产合成氨时，需脱除的CO2量较多，另外，气化趋向于采用更高的气化压力，因此，利用物理吸收法――低温甲醇洗来净化工艺气更为有利。 (2)气体的净化度高。净化合成气中总硫含量可脱除至0.1ppm以下，CO2可净化到20ppm以下，低温甲醇洗个适用于硫含量有严格要求的任何工艺。 (3)可选择性脱出 H2S和CO2。低温甲醇洗可以选择性地脱除H2S和CO2，并可分别加以回收，便于进一步加工，由于H2S、COS和CO2在低温甲醇中的溶解度都很大，所以吸收剂的循环量很小，这样势必动力消耗、运转费用较低;另一方面，低温甲醇对H2、CO和CH4的溶解度都很低，这就使有用气体的损失保持在较低的水平。 (4)甲醇的热稳定性和化学稳定性好。低温下甲醇的蒸汽压也很低，正常运行时，溶剂损失较低。 (5)低温甲醇洗工艺和液氮洗相配合能量利用更加合理。低温甲醇洗工艺脱除H2S和CO2与液氮洗脱除CO、CH4联合使用时，就显得格外合理，液氮洗需要在,190?左右的低温下进行，要求进液氮洗装置的气体彻底干燥。由于低温甲醇洗同时具有干燥气体的作用，并已使气体温度降到,50?,,70?的低 19 本科课程设计说明书 温，这从工艺配置和制冷角度来说，避免了工艺配置上的“冷热病”和节省了冷冻的动力。低温甲醇洗装置三塔的汽提氮气利用进液氮洗冷箱前的分子筛再生氮气作为气原之一，流程配置更显得合理。 2.4.2 低温甲醇洗的缺点 (1)甲醇毒性大，易对环境造成污染，对排放的甲醇残液需进行处理。塔的稳定操作是本工段外排废水达标的关键。 (2)由于在低温操作，对材质和制造技术要求较高，设备制造有一定困难。 (3)为回收冷量，换热设备特别多，流程复杂，换热设备费用大，绕管式换热器制造成本和难度相对较高。 20 本科课程设计说明书 第三章 净化工段的物料和热量衡算 低温甲醇洗物料衡算数据 1 2 3 变换气 净化气 其他再生气 kmol/h % kmol/h % kmol/h % 组分 96.8 CO 46565.1166 32.19 10ml/m3 46565.01 8 2 CO 21365.8519 14.77 21361.61 23.58 4.2419 H 68357.4740 47.25 68350.15 75.45 7.3240 2 N 601.8122 0.23 601.76 0.66 0.0522 2 Ar+CH4 271.5639 0.10 271.49 0.30 0.0739 0.03 HS 723.2854 0.50 723.2189 1.50 2 COS 766.2826 0.53 0.1mg/Nm3 766.1935 1.59 HO 6408.3090 4.43 0 0 0 0 2 48066.11 总流量 144657.0878 100 90585.01 100 44 100 温度(K) 313 228 313 压力(MPa) 7.8 7.7 0.3 1、物料衡算 查表可知，在228K.7.7MPa下，且有H2混合时，CO2在甲醇中的溶 3解度为514.7 Nm/t 计算可知脱除CO2需要甲醇的量为(t/h) CO流量，22.42=2026.5370t/h=63329.2813Kmol SCO /h 2 3 查表可知，在228K,7.7MPa条件下，H2S在甲醇中的溶解度是99.6 Ncm/g HS流量，22.42 =162.6666t/h SHS 2 气体中的COS与H2S同理，虽然溶解度不大，但气体中含量很少，所以甲醇的量主要由CO2决定; 又由于氢、氮和甲烷等气体在甲醇中的溶解度不大，所以其损失可忽略不计; 21 本科课程设计说明书 2、热量衡算 各种气体在甲醇中的溶解热KJ/mol S CO COS CS H CH H气体 22224 19.264 16.945 17.364 27.61 -3.826 3.349 溶解热 Q，Q，Q,Q，Qg2L1Sg1L2全塔热平衡式: V2单位时间内变换气Q,,C*(T,T)g2P2g2022.4带入热: 单位时间内进塔溶Q,L*C*(T,T)L1SPL1L10剂带入热: 单位时间内气体溶VV,yy2,21,1Q*q,Ss解热: 22.4 V1Q,*C*(T,T)单位时间内净化气带出热: gP1g1022.4 单位时间内出塔溶剂带出热: Q,L*C*(T,T)，QL2SPL2L20g 查询变换气各组分的含量和比热容，可计算得知变换气比热容 C,138.3658KJ/(Kmol,K)P2 故 Q,138651.3866，138.3658，(313,273)g2 ,767384401.1KJ/h ,273C,112.372,0.433160T，0.0011219T,0.226434，10TPL1甲醇比热容 =71.664KJ/(Kmol*K) 故 Q,,204229332.7KJ/hL1 气体溶解热 Q,46565.01，16.945，7.3240，(,3.826)，S 723.2189，19.264，766.1935，17.364,816252.1762KJ/h 净化气比热容 C,89.5250KJ/(Kmol,K) P1 Q,故 -36493303 KJ/(Kmol*K) g1 出塔溶液比热容 C,72.8836KJ/Kmol,KPL2 22 本科课程设计说明书 故 184626640KJ/h Q,L2 (767384401.1,204229332.7，816252.1762),(184626640.3，364933035)热损失 ,Q,，100%767384401.1,204229332.7，816252.1762 =2.56% 23 本科课程设计说明书 第四章 净化工段的工艺流程简述 4.1低温甲醇洗工艺流程简述 本工序采用的五塔流程，可分为两大区，即冷区和热区。冷区由甲醇洗涤塔(A、B)，二氧化碳解吸塔，硫化氢浓缩塔组成;热区由甲醇再生塔和甲醇/水分离塔组成。 来自变换工序的进料气温度为313K，压力为7.8MPa，流量为144657.0878千摩尔每小时，其组成如下(%): HNCO Ar +CH COHS COS HO 2 2 42 2247.25 0.23 14.77 0.10 32.19 0.50 0.53 4.43 进低温甲醇洗系统的原料气先喷射少量甲醇经原料气冷却器与合成气、CO2气和尾气换热后，在吸收塔最下段分离水分后进入吸收塔下塔的脱硫段，吸收塔分为五段，最下一段为水分离段，接下来为脱硫段，上面的三段为脱碳段。在脱硫段原料气经富含CO2的甲醇液洗涤，脱除H2S、COS和部分CO2等组分后，进入脱碳段，进入脱碳段的气体不含硫，在塔顶用贫甲醇液洗涤，净化气由塔顶引出。吸收塔设有两个中间冷却器。这两个中间冷却器可为低温甲醇洗工序提供部分冷凉，利于对酸性气体的吸收。 吸收了H2S和CO2后，从塔脱硫段出来的含硫甲醇富液换热降温再减压后在闪蒸塔上段闪蒸出溶解的氢气、CO气及少量CO2 与H2S等气体。同样，从吸收塔脱碳段出来的不含硫的甲醇液换热降温再减压后在闪蒸塔下段闪蒸出溶解的氢气、CO气及少量CO2等气体。两部分闪蒸气体经回收气压缩机增压后返回原料气中或送变换工序。 从闪蒸塔下段出来的含硫甲醇减压后送入CO2解吸塔中段下部，也可以根据要求，直接排入硫化氢浓缩塔闪蒸出溶解的CO2，同时溶解的H2S也部分闪蒸出来。从闪蒸塔下段出来的不含硫甲醇液进入CO2解吸塔顶，闪蒸出溶解的CO2气，液相部分回到塔内洗涤塔内的含硫气体，部分送入H2S浓缩塔顶部。CO2解吸塔顶得到CO2产品气，此气体通过换热后离开系统。 从CO2解吸塔中段下部出来的液体送入H2S浓缩塔上段下部，进一步闪蒸出部分溶解的CO2，同时溶解的H2S也部分闪蒸出来，H2S浓缩塔顶用从CO2解吸塔来的不含硫甲醇液洗涤，以吸收气体中的硫化物，塔顶得到硫含量符合环 24 本科课程设计说明书 保要求的尾气。尾气与原料气换热升温后再经水洗塔用水洗涤以回收甲醇，部分尾气为气提N2提供冷量后去水洗，水洗后含有极少量甲醇的尾气离开系统，而含有少量甲醇的洗涤水经换热后送入甲醇水分离塔。 从H2S浓缩塔上段下部出来含硫的溶液作为系统最低温位冷源与贫甲醇等换热升温后进入CO2解吸塔，闪蒸出部分溶解的CO2等气体，液体经泵加压后进一步换热升温进入CO2解吸塔塔底，闪蒸出溶解的气体。 从CO2解吸塔底出来的甲醇液进入H2S浓缩塔下段，用气提氮气提后得到CO2含量较低而且温度也较低的甲醇液，此甲醇液含有少量CO2和基本上原料气中所有硫化物，用泵升压并过滤，通过换热器与从甲醇热再生塔来的贫甲醇换热后进入甲醇热再生塔进行热再生，塔底得到贫甲醇，塔顶得到富含H2S气体。 贫甲醇从甲醇热再生底出来后，经换热降温后送到吸收塔顶部。 甲醇热再生塔顶得到的H2S浓度较高的气体，送克劳斯硫回收系统进行硫回收。 尾气到水洗塔用脱盐水进行洗涤，以回收甲醇。洗涤后尾气达到排空标准后放空。 从吸收塔水分离段出来的含水甲醇还含有CO2，经换热后送入甲醇水分离塔中部，从尾气水洗塔塔底来的含有少量甲醇的水溶液也进入甲醇水分离塔中部，从甲醇热再生塔底来的少量贫甲醇通过换热后作为甲醇水分离塔顶回流。甲醇水分离塔底得到甲醇含量达到排放标准的水，排出系统。 4.2 低温甲醇洗工艺流程简图 净化气 二氧化碳 变换气 CO2解析塔 气液分离罐 吸收塔 氮气 甲醇/水分离塔 甲醇再生塔 H2S浓缩塔 废水处理 硫回收 尾气 25 本科课程设计说明书 参考文献 [1]现代煤化工生产技术.化学工业出版社，2009.8 [2]陈启文.煤化工工艺.化学工业出版社，2008.2. [3]柴诚敬.化工流体流动与传热.化学工业出版社，2011.8 [4]薛佩珍.煤气低温甲醇洗工艺.中国科学技术出版社，1995.12 百度文库，2012.6 [5]低温甲醇洗工艺手册. 26 本科课程设计说明书 心得体会 通过此次课程设计，使我更加扎实的掌握了有关煤制天然气工艺方面的知识，在设计过程中虽然遇到了一些问题，但经过一次又一次的思考，一遍又一遍的检查终于找出了原因所在，也暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足。 在这次课程设计过程中，我们不断发现错误，不断改正，不断领悟，不断获取，最终顺利完成了。在今后社会的发展和学习实践过程中，一定要不懈努力，不能遇到问题就想到要退缩，一定要不厌其烦的发现问题所在，然后一一进行解决，只有这样，才能成功的做成想做的事，才能在今后的道路上劈荆斩棘，而不是知难而退，那样永远不可能成功，也不可能得到社会及他人对你的认可～ 我认为，在这学期的实验中，不仅培养了独立思考、动手操作的能力，在各种其它能力上也都有了提高。更重要的是，在实验课上，我们学会了很多学习的方法。而这是日后最实用的，真的是受益匪浅。要面对社会的挑战，只有不断的学习、实践，再学习、再实践。这对于我们的将来也有很大的帮助。以后，不管有多苦，我想我们都能变苦为乐，找寻有趣的事情，发现其中珍贵的事情。就像中国提倡的艰苦奋斗一样，我们都可以在实验结束之后变的更加成熟，会面对需要面对的事情。 回顾起此课程设计，至今我仍感慨颇多，从理论到实践，在这段日子里，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，但可喜的是最终都得到了解决。 实验过程中，也对团队精神的进行了考察，让我们在合作起来更加默契，在成功后一起体会喜悦的心情。果然是团结就是力量，只有互相之间默契融洽的配合才能换来最终完美的结果。此次设计也让我明白了思路即出路，有什么不懂不明白的地方要及时请教或上网查询，只要认真钻研，动脑思考，动手实践，就没有弄不懂的知识，收获颇丰。 27 本科课程设计说明书 致 谢 首先感谢学校学院给我们安排这次的课程设计，让我们有机会到更大的平台去锻炼自己的实践动手能力;也感谢老师对我们的指导，和对每一个工段出现问题时进行的耐心讲解，使得我们在这个学习过程当中对知识了解的更深入更彻底;然后要感谢我们这个小团队的所有成员，我们互相帮助，共同学习和交流，深刻体会到了团队合作的重要性;最后，再次感谢所有课程设计的老师给予我们的悉心指导和帮助。 28