【毕业设计】低温甲醇洗在煤气净化中的应用 ㊣ 精品文档 值得下载

甲醇，又名木醇，木酒精，甲基氢氧化物，是种最简单的饱和醇。

化学分子式为结构式如下物理化学属性甲醇是种无色透明易燃易挥发的有毒液体，略有酒精气味。

分子量，相对密度，熔点，沸点，闪点，自燃点，蒸气压蒸气与空气混合物爆炸下限，能与水乙醇乙醚苯酮卤代烃和许多其它有机溶剂相混溶，遇热明火或氧化剂易燃烧。

燃烧反应式为用途工业甲醇的用途分广泛，除可作许多有机物的良好溶剂外，主要用于合成纤维甲醛塑料医药农药染料合成蛋白质等工业生产，是种基本的有机化工原料。

甲醇和汽油柴油或其它物质可混合成各种不同用途的工业用或民用的新型燃料，甲醇和汽油混合可作为燃料用于运输业。

安全机理工业酒精中大约含有的甲醇，而被人饮用后，就会产生甲醇中毒。

内服甲醇有失明的危险，能致人死亡。

空气中允许最高甲醇蒸汽浓度为。

甲醇的中毒机理是，甲醇经人体代谢产生甲醛和甲酸俗称蚁酸，然后对人体产生伤害。

甲醇本身无毒，而代谢产物有毒。

常见的症状是，先是产生喝醉的感觉，数小时后头痛，恶心，呕吐，以及视线模糊。

严重者会失明，乃至丧命。

失明的原因是，甲醇的代谢产物甲酸会累积在眼睛部位，破坏视觉神经细胞。

脑神经也会受到破坏，产生永久性损害。

甲酸进入血液后，会使组织酸性越来越强，损害肾脏导致肾衰竭。

毒性和防护工业甲醇液体及气体都是剧毒的，应避免接触皮肤和吸入蒸汽，如果溅到皮肤上和眼睛里应迅速用大量清水冲洗，在工业甲醇作业处应有防毒面具橡皮手套防护眼镜等安全用具以备需用，包装容器应有易燃剧毒等危险品标志。

甲醇中毒者，可以通过服用小苏打碳酸氢钠的方式来中和。

甲醇是假酒的主要成分，过多食用会导致失明，甚至死亡。

三低温甲醇洗的原理低温甲醇洗的理论基础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。

即混合溶液中溶剂的蒸气压纯溶剂的蒸气压溶剂的摩尔分数设溶质的摩尔分数为由于，所以，即溶液中溶剂蒸气压下降的分数等于溶质的摩尔分数。

亨利定律亨利定律在恒温和平衡状态下，种气体在溶液里的溶解度和该气体的平衡压力成正比。

即该气体的平衡压力该气体在溶液中的摩尔分数亨利系数实验证明，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高压的条件下，对有较高的吸收能力，对合成气中的有效组份有较低的溶解度。

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。

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。

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。

低温甲醇洗的基本原理多种气体在甲醇溶液中溶解度的比较低温甲醇对„„等气体的吸收属物理吸收，在稀溶液中遵循亨利定律式中气体的平衡分压力，亨利常数溶解度系数，由于甲醇是极性分子，在低温高压下，和在甲醇中的溶解度般不遵循这定律。

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。

而和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等酸性气体具有较大的溶解度，而对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，吸收段的出口甲醇温度要高于原料气中组分的露点温度，般高。

由于吸收系统存在组分的溶解度系数要有所下降。

当吸收剂吸收了易溶组分后，其作用同溶剂样吸收其它组分，即当甲醇吸收了后，再吸收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，次完成去除等酸性气体的目的。

的解吸在经过高压低温吸收后，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，可获得高纯度的气体，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，解吸后的及残余气体送往硫回收系统。

低温甲醇洗工艺流程低温甲醇洗工艺流程低温甲醇洗流程简述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的甲醇液洗涤，脱除和部分等组分后，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。

吸收了和后，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气及少量与等气体。

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气及少量等气体。

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，同时溶解的也部分闪蒸出来。

从闪蒸塔下段出来的不含硫甲醇液进入解吸塔顶，闪蒸出溶解的气，液相部分回到塔内洗涤塔内的含硫气体，部分送入浓缩塔顶部。

解吸塔顶得到产品气，此气体通过换热后离开系统。

从解吸塔中段下部出来的液体送入浓缩塔上段下部，进步闪蒸出部分溶解的，同时溶解的也部分闪蒸出来，浓缩塔顶用从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解吸塔，闪蒸出部分溶解的等气体，液体经泵加压后进步换热升温进入解吸塔塔底，闪蒸出溶解的气体。

从解吸塔底出来的甲醇液进入浓缩塔下段，用气提氮气提后得到含量较低而且温度也较低的甲醇液，此甲醇液含有少量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，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，排出系统低温甲醇洗工艺流程图第二节再生的三种方法低温甲醇洗，在吸收时甲醇溶剂要求低温加压。

溶剂再生时，要求减压闪蒸或气提再生及热再生。

无论采用哪种吸收流程，富甲醇溶剂再生均采用这三种方法。

闪蒸用减压闪蒸解吸，这是最经济的方法。

将溶解度低的气体闪蒸出来，便于提高再生气中和纯度。

减压过程温度降低，解吸气体的量及组分与温度压力有关。

这种方法受压力限制再生不能很彻底。

气提法用吹入惰性气体方法，降低相界面上方气相中酸性气体分压，将甲醇溶剂中剩余的酸性气体从溶剂中赶走，以提高溶剂贫液度。

用惰性气进行气提时，尾气被气提气所稀释，对进步利用受到限制。

以上两种再生方法称冷再生。

热再生溶剂在热再生塔的再沸器中用蒸汽加热沸腾，用甲醇的蒸气汽提，使溶液中的从溶剂中彻底清除，最终达到溶剂再生度，利于溶剂吸收，进而保证了气体净化度的要求。

这种方法再生彻底，但需耗蒸汽。

三种再生方法应合理配置，以节省能耗，减少有用气体的损耗，提高有用气体回收率。

溶剂再生三种方法如图所示。

五结语甲醇是种良好的吸收剂。

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，在时，甲醇的粘度等于常温水的粘度，而在时，仅比水的粘度大倍。

甲醇可以大量生产，比较便宜，容易获得。

甲醇同时能吸收和，而且吸收的选择性比好，在任何情况下，都可以将从气体中脱除干净而将大部分保留在气体中。

总之，甲醇是脱除工艺气体中等酸性气体的种良好的吸收剂，但甲醇易燃易爆，而且有毒，当人吸收时，就会双目失明，吸时就可致命，在空气中的允许浓度为。

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。

低温甲醇洗的优点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。

在的低温下，甲醇能同时脱除气体中的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。

气体的净化度高。

净化合成气中总硫含量可脱除至以下，可净化到以下，低温甲醇