某厂煤制甲醇低温甲醇洗工艺的模拟与改造

摘要

低温甲醇洗技术就是利用甲醇在低温下良好的选择吸收性能，脱除原料气中的H2S、COS和CO2等酸性杂质气体。由于合成气净化程度关系到甲醇的产量以及合成催化剂的寿命，克劳斯气体的组成关系到硫回收的能力，尾气的组成要求达到排放标准等原因，合成气净化是煤制甲醇过程中十分重要的环节。
　　目前国内已有低温甲醇洗装置超过百套，针对运行过程中存在的问题，或者原料气的改变以及扩产的需要等，对于已有装置的改造项目将会越来越多。改造过程的研究一般都建立在正确的流程模拟的基础上，使用软件对工艺进行优化改造的优势在于能够节省大量的人力、物力、能量以及时间，模拟结果可以准确地指导设计和生产。因此，在通用模拟软件中对低温甲醇洗流程进行模拟和改造，具有重要的意义。
　　某厂以煤为原料生产甲醇，流程中的合成气净化工段采用国外某低温甲醇洗技术。该低温甲醇洗工艺操作压力为中压(5MPa)，在运行过程中出现了克劳斯气体中硫含量较低和系统中水含量较高的问题。针对这两个问题，本文首先建立了低温甲醇洗全流程的模拟，在模拟过程中，通过定义组分得到了缺失的COS的UNWAC参数，得到了适合氨洗塔模拟的ELECNRTL物性方法，以及中压下适合全流程模拟的改进的PSRK物性方法;在全流程正确模拟的基础上，分析了造成这两个问题的原因，并提出了改造方案，最后对改造方案进行了模拟，改造结果克劳斯气体中总硫含量由原来的32.326％提高到了36.636％，循环甲醇中水含量由0.039％降低到0.005％，同时甲醇水分离塔塔底再沸器的热负荷由原来的3228.82kW降低到2651.83kW，节省了576.99kW热负荷。

目录

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摘要

引言

1 文献综述

1．1 煤制甲醇相关概述

1．1．1 甲醇简介及合成

1．1．2 甲醇工业用途及下游产品

1．1．3 煤制甲醇技术

1．1．4 合成气净化

1．2 低温甲醇洗技术

1．2．1 低温甲醇洗工艺原理

1．2．2 低温甲醇洗工艺参数选择

1．2．3 低温甲醇洗工艺流程

1．2．4 低温甲醇洗技术发展

1．3 化工过程模拟与优化

1．3．1 化工过程模拟

1．3．2 化工过程优化

1．3．3 化工过程模拟软件

2 原流程介绍及设计工况的模拟

2．1 原流程介绍

2．1．1 酸性气体的吸收

2．1．2 溶剂甲醇的再生

2．2 物性方法的选择

2．2．1 物性方法的理论基础

2．2．2 物性方法选择过程

2．3 设计工况主要单元设备的模拟

2．3．1 吸收塔的模拟

2．3．2 氨洗塔的模拟

2．3．3 塔设备模拟总结

2．3．4 换热器模拟

2．4 设计工况全流程模拟

3 改造原因分析及改造方案模拟

3．1 克劳斯气体中硫含量低的原因及改造方案

3．1．1 影响克劳斯气体中硫含量的因素分析

3．1．2 克劳斯气体中硫含量较低的改造方案

3．2 系统中水含量过高的原因及改造方案

3．2．1 系统中水含量的影响因素分析

3．2．2 系统中水含量较高的改造方案

3．3 最终改造方案流程及结果

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致谢