合成氣分離技術(shù)探討

2013年10月機械管理開(kāi)發(fā)總第135期MECHANICAL MANAGEMENT AND DEVELOPMENTOctober. 2013Total of 135應用技術(shù)合成氣分離技術(shù)探討葡航,張衛帥(太原重工股份有限公司煤化工設備分公司,山西太原030024)[摘]合成氣制乙二醇項目爲于國內高端煤化工項目,技術(shù)含量高、經(jīng)濟效益好。乙二醇合成要求對合成氣中各組分進(jìn)行分離后分別使用,合成氣分離在整個(gè)工藝中具有承前啟后的重要作用,文章對合成氣分離技術(shù)(變壓吸附和深冷分離)進(jìn)行詳細探討。[關(guān)鬢詞]乙二醇合成;變壓吸附;深冷分離中圖分類(lèi)號]TQ223162文獻標識碼A文章編號】]1003-773X(2013)0500810引言轉化為氣化煤氣,表2給出了常見(jiàn)氣化技術(shù)凈化媒氣的組分。目前乙二醇工藝路線(xiàn)主要分為石油路線(xiàn)和非石油路線(xiàn),氣化煤氣經(jīng)過(guò)變換、冷卻、凈化送出氣化界區。此時(shí),送出氣而我國富煤少油的能源結構決定非石油路線(xiàn)合成乙二醇的重化界區的合成氣盡是脫除HS和CQ的凈煤氣,其組分可參考表要性2。由此可見(jiàn),合成氣在進(jìn)入乙二醇合成工段之前必須經(jīng)過(guò)乙二醇合成技術(shù)的主要工藝路線(xiàn)如下圖合成氣分離工段,此工段主要將合成氣中各組分進(jìn)行分離,然后分別送入乙二醇合成界區的不同工序。在各種煤氣化技術(shù)中,碎煤加壓氣化技術(shù)得到的合成氣成分相對復重等份雜,主要包含CO、H、CO、CH等,其合成氣分離工藝也相對復雜,本文果歌面臺武及樹(shù)乙將以碎媒加壓氣化所得合成氣為原料探討合成氣的分離技術(shù)合格品乙二醇表1乙二醇合成技術(shù)專(zhuān)利商對原料氣的要求會(huì )利商鼠料氣名稱(chēng)氮氧化物遙度40壓力Mpaa23.00.8圖1乙二醇合成工藝流程圖00%V≤1009pm299.0%V從圖1中可以看出,在乙二醇合成工藝中CO和H作為原料氣在不同的工段分別使用,表給出了兩家乙二醇合成技術(shù)專(zhuān)H+co8|≤o.1pomV|≤o.1ppm利商的乙二醇合成工藝對和H原料氣的要求。通常乙二醇合成所需原料氣來(lái)自煤氣化工藝,首先通過(guò)媒氣化技術(shù)將原媒表2常見(jiàn)氣化技術(shù)凈煤氣組分表[收稿日期]2013-07-10碎強加壓氣化魯士古 SHELLGSP灰燴囊靠天妒[第一作者簡(jiǎn)介首荀航(195),男,畢業(yè)于大理工大學(xué),5H中國煤化工37-4125-30工學(xué)學(xué)士,助理工程師,主要從事壓力容器設計、工藝和項目~co226-243-35工程技術(shù)管理。DCNMHG1a21機械管理開(kāi)發(fā)第5期(總第135期)MECHANICAL MANAGEMENT AND DEVELOPMENT2013年10月2氣體分離技術(shù)介紹3合成氣分離技術(shù)探討目前已工業(yè)化的混合氣體分離技術(shù)主要有深冷分離法和本部分將以碎煤加壓氣化所得合成氣為原料探討合成變壓吸附法(PSA法)氣的分離技術(shù)。表4給出了某煤種經(jīng)過(guò)碎煤加壓氣化、變換21深冷分離冷卻、低溫甲醇洗得到的凈化合成氣組分及主要組分的沸深冷分離技術(shù)是部分冷凝和甲烷洗工藝。部分冷凝法是點(diǎn)等。利用混合氣各氣體冷凝點(diǎn)的差別,使混合氣在-165℃表4碎煤加壓氣化凈化煤氣典型組分表210℃的低溫下,令某一組份或幾個(gè)組份冷凝液化,其他組份保持氣態(tài),從而分離各組分。組分%231|2m60562112a30001甲烷洗工藝是利用低溫下液態(tài)甲烷對混合氣中某組分的沸點(diǎn)℃-1914-566-195.8-1589-25277-16151037-886溶解力不同,在洗滌塔中用液態(tài)甲烷洗滌原料氣中易溶解組表4所示的凈化煤氣即是送入分離工段進(jìn)行分離以滿(mǎn)足分,再通過(guò)塔精餾得到高純度易溶解組分。表1中乙二醇合成原料氣要求的合成氣,原則上可采用深冷深冷分離可同時(shí)制得二種以上高純度氣體,流程簡(jiǎn)單、分離或變壓吸附進(jìn)行分離。裝置占地少,操作簡(jiǎn)便,工藝成熟可靠。但是必須脫除原料對于深冷分離法,由于CO2沸點(diǎn)過(guò)高,深冷分離過(guò)程中氣中水和CO2,使其含量小于lpm,否則在低溫下堵塞管會(huì )產(chǎn)生“結冰”現象,造成管道或換熱器等堵塞,造成安全道。另外,目前該工藝技術(shù)需引進(jìn)隱患,首先需采取一定的措施進(jìn)一步脫除。合成氣其余組分22變壓吸附法(PSA法)為CO0、H1、烴類(lèi)、N2、Ar,H沸點(diǎn)最低且和CO、N的沸點(diǎn)變壓吸附法(PSA法)是一種新的氣體分離技術(shù)并得到差距較大,可優(yōu)先作為不凝氣氛分離,并可得到組分純凈的廣泛應用,其中,以PSA法制氫應用最多。變壓吸附是采用H;烴類(lèi)和A作為沸點(diǎn)較高的組分可以在控制溫度的條件下吸附劑對混合氣中不同組分的吸附能力差異,通過(guò)吸附脫附以液體狀態(tài)分離出系統,得到的LNG也可以達到《液化天然分離不同的組分?；旌蠚庵懈鹘M分在吸附劑上的吸附能力主氣一般特性(GB19204-2003)》的技術(shù)規格中的要求;要決定于吸附劑的選擇性和組分的分子結構。吸附劑的選擇但是Co的沸點(diǎn)和N及CH沸點(diǎn)太接近,通過(guò)深冷分離得到的性決定于采用的吸附劑,當前吸附劑種類(lèi)較多,特種吸附劑CO產(chǎn)品氣中N和CH的含量較高,不能滿(mǎn)足乙二醇合成的要也有較多工業(yè)應用,如甲烷專(zhuān)用吸附劑、北大先鋒的Co專(zhuān)求。另外,實(shí)際工藝模擬結果顯示深冷分離所得的H產(chǎn)品氣用吸附劑PU-1等。常見(jiàn)的其它吸附能力強弱順序為和CO產(chǎn)品氣均不能達到乙二醇合成工藝要求,均需在深冷H