化工工艺查定(2)

2019-06-11 11:38

-21.77℃,经变换气分离器(D401)分离出甲醇水溶液后进入变换气甲醇吸收塔(T401)底部。 (b) 变换气脱硫脱碳

在T401下塔,上升气体与自上而下的含饱和CO2的低温甲醇液逆流接触,并在这一过程中将气体中的H2S脱除到0.1×10%以下,然后气体继续上升至T401的上塔,经T401上塔的初洗段及主洗段,与向下流动的甲醇溶液逆流接触,在此将气体中绝大部分的CO2脱除掉,气体最后经T401上塔的精洗段与来自甲醇贫液冷却器Ⅳ(E409)的-49.55℃甲醇贫液逆流接触,使气体中的CO2、H2S及COS均脱除到控制指标之内:CO2含量约3.4mol%左右,视合成生产作适当调整,H2S+COS≤0.1×10-4%。

从T401顶部出来的净化气中的CO2含量用进入顶部的低温甲醇贫液流量(FC4014)及控制进入上塔初洗段甲醇量的旁路(HIC4010)来进行控制,而净化气中的H2S+COS含量则用入T401下塔的甲醇量(FC4006)来进行控制。T401顶部出来的净化气温度为-35.91℃分为两路分别进入甲醇CO2富液冷却器Ⅰ(E404)壳程及甲醇H2S富液冷却器Ⅱ(E405)壳程,温度升至-27.95℃,出E404、E405后净化气再汇合,一同进入E401与变换气换热后温度上升至30.05℃,压力为3.34MPa送甲醇合成工序和PSA、(或)城市煤气管网。 (c)甲醇溶液的冷却

在T401上塔,由于甲醇液吸收了较多的CO2,因此在T401上塔精洗段底部将 -19.95℃溶液抽出,入循环甲醇冷却器(E403),用来自E409的-42.97℃的冷甲醇冷至-33.8℃返T401上塔主洗段,从T401主洗段下部抽出温度为-21.78℃的甲醇经甲醇深冷器Ⅰ(E402)用冷冻站来的丙烯冷却至-26.89℃再进入E403,用来自E409的冷甲醇冷至-33.84℃返回T401初洗段上部。 (d) 甲醇溶液中H2、CO、N2的闪蒸

从T401上塔底部出来的温度为-21.15℃,主要吸收了CO2,含CO2、H2、CO、N2的甲醇富液,进入E404与从T401顶部来的净化气换热,温度降至-22.3℃入甲醇富液冷却器Ⅲ(E406)与从闪蒸槽Ⅲ(D405)来的甲醇换热,温度降至-28.18℃入甲醇富液深冷器Ⅰ(E407)与从冷冻站来的丙烯换热,温度降至-34.95℃入闪蒸槽Ⅰ(D402),压力减至1.1MPa,甲醇液中所吸收的H2、CO、N2等气体在减压的过程中被闪蒸出来,闪蒸气从D402槽顶出来后进入闪蒸槽Ⅱ(D403)。

从T401下塔底部出来的温度为-19.92℃,主要吸收了H2S,含CO2、H2S、COS、H2、CO、N2的甲醇富液,进入E405与从T401顶部来的净化气换热,温度降至-21.76℃入E406,与从D405来的甲醇换热,温度降至-28.18℃,入甲醇富液深冷器Ⅱ(E408)与从冷冻站来的丙烯换热,温度降至-34.95℃,入D403,压力降至1.1MPa,甲醇液中所吸收的H2、CO、N2等气体在减压的过程中被闪蒸出来,汇同D402、D502来

-4

的闪蒸气,送入闪蒸气压缩机压缩至3.5Mpa后进入T405甲醇洗涤塔入口,或送入老厂煤气代道管网。

(e) 甲醇溶液中CO2的解析和H2S浓缩

从D403底部出来的温度为-35.10℃压力为1.1MPa的甲醇液入H2S浓缩塔(T402)上塔中部,在此部分CO2和H2S从甲醇溶液中解析出来。从D402底部出来的温度为-34.88℃,压力为1.1MPa的甲醇液入CO2闪蒸槽(D451),压力降至170kPa,在此闪蒸出一部分溶解的CO2气体,作为粗CO2外送至林德公司。出D451的甲醇液经甲醇加压泵(P451)加压后,入T402顶部,作为吸收液,将上塔中部解析出来的H2S气体重新吸收,以控制T402塔顶出口气中H2S+COS的含量在25×10-4%以下。当D451、P451不运行时,D402出来的甲醇液也可以直接入T402顶部,在此闪蒸出大部分溶解的CO2气体。在T402底部引入0.2MPa低压气提N2将CO2从甲醇富液中气提出来,气提氮来自1#甲醇装置低压氮压机或0.8MPaN2减压。在T402中部CO2被气提出来,以尽可能维持塔中部温度愈低愈好。

从T402顶部出来的尾气,压力为80kPa,温度为-58.02℃入甲醇贫液冷却器Ⅲ(E410)壳程,与甲醇贫液换热后温度升至-39.01℃,入E401与工艺气进行换热,温度升至30.05℃,H2S+COS<25×10-4%,送至现场塔顶放空或U-gas界区放空。

从T402中部引出的-56.29℃的甲醇液经甲醇富液泵(P401A/B)升压后入E409壳程与E410来的甲醇贫液换热后温度升至-42.99℃入E403壳程冷却T401的循环甲醇富液,自身温度升至-34.15℃入D405减压至0.22MPa,温度降至-34.05℃,甲醇液中所溶解的绝大部分CO2被闪蒸出来,此闪蒸汽返回T402下塔上部。从D405底部出来的甲醇液经甲醇富液泵(P402A/B)升压后在E406壳程与从E404、E405来的甲醇富液换热后,温度升至-28.5℃入T402下塔与上升气提N2逆流接触,使甲醇溶液中所溶解的绝大部分CO2及一部分H2S被气提出来。 (f) 甲醇溶液的加热再生

T402底部出来被N2气提处理后的甲醇液,经T403给料泵(P403A/B)升压后,入甲醇贫液冷却器Ⅱ(E411)壳程与从甲醇水冷器(E417)壳程来的贫甲醇换热,温度从-42.73℃升至33.64℃入甲醇贫液冷却器Ⅰ(E412)管程与T403底部出来的95.04℃的甲醇贫液换热后温度升至82.99℃,进入T403上部,向下流动与上升甲醇蒸汽逆流接触,溶解于甲醇溶液中的H2S、COS、CO2等气体几乎全部解析出来。T403内溶液再生所需热量由低压蒸汽通过T403的再沸器(E414)提供。 T403顶部出来的甲醇蒸汽和酸性气体,经T403回流冷却器(E413)壳程通过管程的循环水冷却后入T403回流槽(D406)经气、液分离,底部分离出的甲醇液经T403回流泵(P406A/B)送回T403顶部作回流,顶部分离出的甲醇蒸汽经T403酸性气体冷却器(E415)壳程用酸性气冷却,再经T403酸性气深冷器(E416)管

程,借助于冷冻站来的丙烯进行深冷后,进酸性气体分离器(D407)回收甲醇,分离出的甲醇液送入T402塔底,顶部分离出的酸性气返回E415管程换热,出E415后排出界区去硫回收装置。 (g) 甲醇水溶液的蒸馏

T403底部出来的甲醇液,部分经废水汽提塔(T404)回流泵(P405A/B)升压,再经甲醇过滤器(S401)将固体颗粒除去后返回D404,同时抽出少量甲醇,经T404进料加热器Ⅱ(E418)及T404进料加热器Ⅰ(E419)分别与从煤气分离器(D501)及D401来的含醇水换热后,温度从95.04℃降到59.72℃作为回流液进入T404顶部。而含甲醇水温度升至52.05℃后入T404上段下部向下流动与上升蒸汽逆流接触,在此水与甲醇的混合液用分馏方法,将其分开,塔顶出来的甲醇蒸汽入T403中部回收到系统中来。T404底部出来的含醇量小于0.0222%(W)的污水送污水处理装置。T404蒸馏所需热量由低压蒸汽通过T404的再沸器(E420)提供。 (h) 甲醇溶液的贮存和贫甲醇冷却

T403再沸器对面侧底部出来的压力为0.29MPa,温度为95.04℃的甲醇贫液入甲醇贫液冷却器Ⅰ(E412)壳程与E411壳程来的甲醇液换热后温度降至45.40℃,入甲醇收集槽(D404),从D404底部引出的温度为45.46℃的甲醇贫液经甲醇贫液泵(P404A/B)升压至4.8MPa入E417壳程,用循环水冷却至40℃后,分三路:第一路至T405出口作为400#系统喷淋甲醇,第二路至T502出口作为500#系统喷淋甲醇,第三路进E411与从T402底部出来的冷甲醇液换热温度降至-36.58℃,进入E410与从T402塔顶来的尾气,换热后温度降至-38.97℃,再进入E409与P401A/B来的冷甲醇进行换热,温度进一步降至-49.85℃之后再分为两路,一路去T401,另一路去T501分别作为变换气及未变换煤气的吸收液。 (i) 系统甲醇溶液回收补充及其它

为了减少甲醇损失,以及当低温甲醇洗停车时,为了将各设备排尽的甲醇收集起来,特设置了一个地下槽(D409),当净化停车时,凡需甲醇排尽的设备,均用连接管将其排放口连接起来,通过排放总管进入D409,再通过地下槽泵(P408)送入T404蒸馏回收甲醇,或送入中间贮槽区F7601A槽。 系统排放的事故甲醇也通过P408送至F7601A槽。 开车及补充甲醇由F7602A、B槽供给,由J7604泵输送。

(2) 500#未变换气净化工艺流程

(a)煤气预处理

进入界区压力为3.5MPa,温度为40℃的德士古煤气,氨含量大约为48×10-4%,进入煤气水洗塔(T502)底部,与从顶部喷淋下来的洗涤水逆流接触,将气体中的NH3洗涤至1×10-4%以下,以防止在净化系统中形成碳酸氢铵结晶。经洗涤后的德士古煤气含有饱和水蒸汽,所以向工艺气管道中连续喷入少量甲醇,以防止工

艺气体中的水蒸汽在低温下结冰,喷淋后的德士古煤气分二路:一路进入煤气冷却器(E501)壳程,与从冷箱来的低压CO,中压CO,高压CO及吸附器后送华林气换热后;另一路与冷箱出来的低压H2换热,二路气合并后温度降至-9.32℃入煤气深冷器(E502),通过丙烯进一步冷却至-24.95℃,经煤气分离器(D501),分离出甲醇水溶液后进入煤气甲醇洗涤塔(T501)。 (b) 煤气中H2S和CO2的脱除

在T501底部,向上流动的煤气与塔顶喷淋下来的低温甲醇液逆流接触,使气体中的H2S+COS被脱除到0.1×10-4%以下,CO2被脱除到10×10-4%以下,然后气体从T501顶部排出去CO分离装置(A601A/B)。当CO分离装置停车时,从T501塔顶出来的煤气,可以通过吸附器后送华林管线,供华林使用或送煤气系统。 (c) 甲醇溶液的冷却

在T501上塔因低温甲醇液吸收了较多的CO2而产生温升,所以将甲醇液从上塔下部引出,经T501甲醇深冷器(E503),通过丙烯将其从-28.09℃冷却至-34.90℃,再返回到T501下塔上部。 (d) 甲醇溶液中H2、CO、N2的闪蒸

从T501底部出来的-24.47℃的甲醇富液入甲醇闪蒸槽(D502),压力减至1.1MPa,甲醇液中所吸收的H2、CO、N2等气体在减压的过程中被闪蒸出来,闪蒸气与从D403及20万吨甲醇来的闪蒸气混合后,一同送入老厂煤气管网。 (e) 甲醇溶液的再生

从D502底部出来的甲醇液进入D405与从T402上塔来的甲醇液混合后,一并送入T402下塔,借用400#系统的再生系统,实现甲醇液的再生。 (f) 甲醇压缩合成

将脱硫脱碳工序送来的净化气、富氢Ⅰ、Ⅱ压缩机送来的富氢气及合成工序返回的循环气压缩到5.15MPa左右,送往合成岗位用作合成甲醇。

由联合压缩机(C8301)来的压力为5.15MPa、温度60℃的合成气在入塔气预热器(E8401)中预热至反应温度225℃后,由甲醇合成塔(R8401)的顶部进入。在R8401中,CO、CO2和H2在合成催化剂的催化作用下反应生成粗甲醇。R8401出口反应气体经入塔气预热器(E8401)换热,使温度降至90℃左右,反应气再经脱盐水预热器(E8402)进一步回收热量,温度降至70℃左右,最后进入甲醇水冷器(E8403)冷却,冷至40℃的气液混合物经甲醇分离器(V8402、V8402a)分离,液相粗甲醇进入闪蒸槽(V8403)闪蒸,粗甲醇减压至0.4MPa,除去甲醇中溶解的大部分气体,闪蒸后的粗甲醇送至粗甲醇槽,闪蒸气经压力调节后用作燃料。甲醇分离器(V8401)出口的气体压力约为4.75MPa,温度约为40℃,返回联合压缩机C8301循环段,经加压后循环使用。为防止惰性气体在系统中积累,要连续从系统中排放驰放气,驰放气部分送膜分离进行回收氢,

部分用于加热炉(F8401)作燃料,多余气体送至城市煤气系统。

甲醇合成塔壳侧付产中压饱和蒸汽。在催化剂使用初期,汽包副产蒸汽并入0.8MPa蒸汽管网,当汽包压力大于2.5MPa时,可以将管网副产蒸汽经F8401过热后,送至压缩厂房驱动蒸汽透平,多余蒸汽送0.8MPa管网;当合成副产蒸汽压力≥3.0MPa时,除用于15万吨外,其余过热蒸汽送20万吨甲醇蒸汽透平。蒸汽冷凝液经冷却后入除氧器重新使用。R8401为一自然循环式锅炉。汽包(V8401)所用锅炉给水由中压锅炉给水加热器(E8104)及加热炉(F8401)对流段加热后来,温度约为190℃,压力约为4.5MPa。为控制汽包内炉水的总溶固量及防止结垢,除连续加入少量磷酸盐外,还连续排放部分炉水至排污膨胀器(V8404),回收低压蒸汽后,炉水经排污冷却器(E8404)冷却到40℃后,排至地沟。

合成塔管内的触媒床层温度,用调节汽包的压力来控制。合成塔触媒的升温加热靠开工喷射器(L8401)加入中压蒸汽进行,中压蒸汽的压力为3.4MPa,中压蒸汽经开工喷射器后,带动炉水循环,使触媒温度逐渐上升。 (g) 富氢压缩系统

富氢I压缩机气源来至空分PSA变压吸附后的解析气,通过压缩机四级压

缩后,压力升至3.3MPa,进入合成系统;

富氢II压缩机气源来至15万冷箱系统中的富氢气及膜分离系统二级渗

透气,通过压缩机二级压缩后,压力升至3.3MPa,进入合成系统。 (h) 膜分离系统

两套合成系统的驰放气通过进口压力调节后,进水洗塔进行除甲醇,甲醇水溶液送精馏系统或现场排放、进合成闪蒸槽;合成气进入蒸汽换热器,控制好进入膜分离的温度,进入一级渗透膜;底部渗透气送合成系统,顶部出来的气进入二级渗透膜,从二级渗透膜底部出来的气进入富氢II、I压缩机进口,顶部出来的气进入煤气系统。

主要物料的平衡及流向

解析气(4)压缩解析气压缩(8)500#CO富氢气(1)德士古来煤气变换(2)400#低温甲醇洗(3)(5)压缩、合成(6)至精馏(7)驰放气供开工加热炉和煤气管网膜分离装置


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