天然气热氯化法生产低含水量甲烷氯化物品的工程研究

摘要

该课题结合鸿化公司天然气热氯化法生产的现场工艺条件,提出了相应的整改措施和方案:(1)减少高沸物的产生,即对原料天然气净化装置进行改造和完善.生产实践表明,原料天然气中乙烷等C<,2><'+>组分含量的高低对氯化副反应有极大影响,C<,2><'+>含量控制在100ppm以下时,高沸物生成的最将大大降低.(2)把好粗氯化液质量关,即利用甲烷氯化物与水形成共沸物的特点,对粗氯化液进行粗馏.测试实验表明,hh-4分子筛吸附剂用于变压吸附脱除甲烷热氯化原料天然气中乙烷等C<,2><'+>组分具有较佳效果,与之匹配的适宜吸收压力为0.4~0.45MPa,解吸真空度为0.08~0.09MPa,循环周期为20~21分钟.在改造后的八塔真空解吸流程工艺装置中,对净化气杂质含量随吸附压力的改变以及循环周期对产品气收率和纯度的影响等关键工艺条件进行了考察.结果表明,(1)通过调整吸附周期,可生产出不同纯度的产品气.但C<,2><'+>含量越低,产品收率越低.从既满足产品纯度要求,又能充分发挥装置能力考虑,产品收率控制在50~52％,C<,2><'+>含量小于100ppm为佳.(2)随着吸附周期的延长,产品收率有所升高,但C<,2><'+>含量迅速攀升.因而吸附周期应控制在20~21分钟为佳.改造后净化装置运行平隐,操作可靠,因堵塔造成的洗塔次数明显减少.该文在分析的基础上,确定了采用对粗氯化液进行共沸蒸馏以进一步降低甲烷氯化物中水份的设计方案.在相关假设条件下,完成了共沸蒸馏塔及再沸器、冷凝器等主要附属设备的工艺初步设计.设计结果表明,在该装置生产能力下,要将粗氯化液中水份含量由120ppm降至50ppm所需实际浮阀塔板数为23块,相应塔高为12m,塔径为0.8m.该设计工作为下一步的整改工作提供了必要的条件.

目录

文摘

英文文摘

第一章文献综述

1.1甲烷氯化物的用途及工业生产方法

1.1.1甲烷氯化物的用途

1.1.2甲烷氯化物的工业生产方法

1.2甲烷氯化物生产企业现状

1.2.1国内甲烷氯化物生产现状

1.2.2国外甲烷氯化物生产现状

1.3.天然气热氯化法甲烷氯化物产品水含量超标的原因及解决方案

1.3.1甲烷氯化物产品水份超标的危害

1.3.2甲烷氯化物产品水份超标的原因

1.3.3降低甲烷氯化物产品水含量的技术方案

第二章原料天然气脱除C2+的变压吸附工艺条件研究

2.1变压吸附原理及主要影响因素

2.1.1变压吸附原理

2.1.2 变压吸附的主要影响因素

2.1.3吸附剂的再生原理

2.2吸附剂的筛选

2.2.1分子筛的选择

2.2.2吸附剂的组合

2.3工艺条件的确定

2.3.1过程压力与时间的设定

2.3.3循环周期与产品收率、产品气C2+含量的关系

2.3.4解吸真空度与产品气C2+含量的关系

2.3.5小结

第三章原料天然气脱除C2+变压吸附流程改造及运行情况

3.1 6-2-2/v真空流程天然气吸附装置运行状态及存在的问题

3.1.1 6-2-2/v 真空流程简述

3.1.2存在的问题

3.2八塔真空解吸改造流程及运行情况

3.2.1八塔真空解吸流程

3.2.2运行情况

第四章粗氯化液精馏塔工艺初步设计

4.1设计方案说明及工艺流程

4.1.1设计方案说明

4.1.2原料组成及产品要求

4.2物料恒算

4.2.1相平衡关系

4.2.2物料恒算

4.3塔板数的确定

4.3.1回流比R的计算

4.3.2理论塔板数的计算

4.3.3总板效率与实际塔板数的确定

4.4塔板间距和塔径的确定

4.4.1塔高

4.4.2塔径

4.5塔板结构的设计

4.5.1溢流装置

4.5.2 塔板布置及浮阀数目与排列

4.6浮阀塔板流体力学效核

4.6.1 塔板压降效核

4.6.2液沫夹带效核

4.6.3溢流液泛的效核

4.6.4塔板负荷性能图

4.7工艺设计结果汇总

第五章冷凝器与再沸器的选型设计

5.1冷凝器

5.1.1试算和初选换热器的规格

5.1.2核算压力降

5.1.3 核算总的对流传热系数

5.2再沸器

5.2.1试算和初选换热器的规格

5.2.2核算压力降

5.2.3核算总的对流传热系数

第六章结论

参考文献

致谢

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