低温甲醇洗工艺的模拟与扩产改造方案研究

发布时间：2017-06-11 22:08

  本文关键词：低温甲醇洗工艺的模拟与扩产改造方案研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：低温甲醇洗工艺发展于20世纪50年代,主要用来净化酸性气体。低温甲醇洗工艺利用的吸收溶剂为低温甲醇,其工艺原理为酸性气体在冷甲醇溶剂中具有极其优良的溶解度,从而能够极大程度的将酸性气体从原料气中脱除[1]。低温甲醇洗工艺产生的CO2集中流股为不含含硫化合物的纯净的产品气,同时该工艺也产生了浓缩的H2S流股,提供给后续的克劳斯装置。该工艺与其他净化方法相比,具有吸收杂质种类多、气体净化度高、吸收选择性好以及经济节能等优点,是一种较为成熟的气体净化方法。甲醇作为一种重要的碳一化学基础产品,在现代化学工业中,占据着举足轻重的地位,被广泛的应用于生产甲醇燃料、汽油辛烷值添加剂和甲醇汽油等方面。合成甲醇的主要原料有天然气、煤、重质油等,其中国外的化工企业中,将近90%的合成甲醇工艺采用天然气为原料。相比于国外的能源发达国家,我国的能源相对来说较为匮乏,能源结构具有缺油、少气和富煤的基本特点。这种特殊的能源结构导致了我国在甲醇合成工艺技术中,必将较多的采用煤作为合成原料,在此过程中,低温甲醇洗工艺广泛的应用于甲醇合成气的净化领域。近些年来,随着生产装置的更新换代和生产条件的改变,越来越多的低温甲醇洗工艺流程面临着改造优化等问题。本文就是针对某厂煤制甲醇过程中低温甲醇洗工艺流程的扩产改造问题进行的分析和研究。本文首先运用通用流程模拟软件Aspen Plus,对工厂原有的低温甲醇洗工艺进行模拟。在模拟值与实际值吻合良好,验证了所选物性方法合理的前提下,对原有流程的特点进行进一步的分析,提出合适的改造方案：增加一个新的气提塔进行减压再生,使富甲醇溶液气提后变为半贫甲醇液,并进一步降低半贫甲醇温度,增加甲醇对H2S和CO2的吸收能力；与此同时,建立半贫液的内循环,通过甲醇半贫液内循环的建立,减少了进入热再生塔的甲醇量,进而减少了低温冷量的消耗,同时也减小了热再生塔和甲醇水分离塔再沸器的热负荷。改造后的低温甲醇洗流程在达到工艺指标的基础上,满足了工厂提出的扩产30%的要求,扩大了原流程的生产能力。本文提出的扩产改造方案切实可行,易于操作,同时也节省了投资,为工程实践提供了实际的指导作用。
【关键词】：煤制甲醇 低温甲醇洗工艺 化工过程模拟 扩产改造
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ028
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 引言9-10
• 1 文献综述10-27
• 1.1 甲醇合成方法简介10-15
• 1.1.1 甲醇的物理及化学性质10
• 1.1.2 甲醇的用途及制备方法10-11
• 1.1.3 甲醇合成工艺国内外发展情况简述11-15
• 1.2 低温甲醇洗工艺简述15-23
• 1.2.1 低温甲醇洗工艺的原理及特点15-18
• 1.2.2 低温甲醇洗工艺的应用18-19
• 1.2.3 低温甲醇洗工艺的流程简介19-21
• 1.2.4 低温甲醇洗工艺的发展21-23
• 1.3 化工过程模拟23-27
• 1.3.1 化工过程模拟简介23-24
• 1.3.2 化工过程模拟的功能及构成24-25
• 1.3.3 化工过程模拟软件简介25-27
• 2 低温甲醇洗工艺实际工况的模拟与分析27-42
• 2.1 某厂低温甲醇洗工艺流程介绍27-31
• 2.1.1 原料气规格27
• 2.1.2 艺指标要求27
• 2.1.3 工艺流程介绍27-31
• 2.2 物性方法的选择31-32
• 2.3 单元操作模型的选择32-33
• 2.4 低温甲醇洗工艺原始工况的模拟计算33-41
• 2.4.1 变换气吸收塔的模拟33-36
• 2.4.2 氮气气提塔的模拟36-41
• 2.5 原低温甲醇洗工况全流程模拟41-42
• 3 低温甲醇洗工艺装置的扩产改造及分析42-59
• 3.1 扩产后原料气变化情况42
• 3.2 扩产改造方案要求42
• 3.3 扩产改造方案42-58
• 3.3.1 改造方案第一步的模拟与分析44-48
• 3.3.2 改造方案第二步的模拟与分析48-50
• 3.3.3 改造方案第三步的模拟与分析50-58
• 3.4 全流程模拟58-59
• 结论59-60
• 参考文献60-63
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况63-64
• 致谢64-65

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