脱碳与甲烷化.pptx

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干、湿法脱碳及甲烷化工艺过程干、湿法脱碳及甲烷化工艺过程干法脱碳工段基本原理干法脱碳采用的是变压吸附法（PSA,PressureSwingAbsorption）PSA是利用吸附剂在不同压力下吸附容量的不同来实现其分离目的。

压力吸附质量基本原理PSA的优点：

工艺流程简单能耗低，无需外接热源加热产品纯度较高，分离彻底基本原理吸附卸压低压吹洗再加压一般PSA包含步骤工艺流程干法脱碳流程简图主要设备湿法脱碳工段基本原理活性MDEA法是一种以甲基二乙醇胺（MDEA）水溶液为基础，加入一种或多种活化剂组成的溶液脱除二氧化碳的新工艺。

MDEA与二氧化碳反应如下：

基本原理反应受

（1）式液膜控制，该反应是二氧化碳的水化反应，在常温下反应很慢。

当在MDEA溶液中加入1-3%的活性剂R2NH时，吸收二氧化碳的反应会按照下面的历程进行。

基本原理反应受（4）式控制，但是（4）式要比

（1）式即二氧化碳的水化反应进行得快很多，所以综上所述，加入活性剂后改变了MDEA溶液吸收二氧化碳的历程。

活化剂起了传递二氧化碳的作用，加快了反应速度。

基本原理MDEA含有一个叔氮原子作为活性基因，这就意味着在这个溶液中仅吸收二氧化碳生成碳酸氢盐，因此可以进行加热再生。

它的蒸汽消耗远比伯、仲胺与二氧化碳生成颇为稳定的氨基甲酸盐进行加热时低。

基本原理工艺流程湿法脱碳流程简图工艺流程湿法脱碳流程简图主要设备油水分离器汽水分离器主要设备汽提塔再沸器吸收塔主要设备典型的控制阀，拥有两个切断阀，一个旁路阀，一个起主要作用的调节阀节能改造图为脱碳工段来自三胺工段的蒸汽管道利用三胺工段的蒸汽，作为再沸器的热源，可以有效降低脱碳工段的热量消耗，提高经济效益。

安全生产化工企业易燃、易爆、有毒、有害物质很多，直接威胁着工人的生命安全与健康，然而噪声的危害往往被忽视。

其实，暂时性听觉位移以及噪声聋已经成为石化企业某些工段职工的职业病。

而在脱碳工段中，因为仪器震动产生的噪音，已超过70分贝。

噪音污染成为了脱碳工段工人的主要危害。

安全生产噪音控制：

一级预防二级预防改进工艺，改造机械结构，提高精密度。

对室内噪声，可采用多孔吸声材料吸收。

实行噪声作业与非噪声作业轮换制度。

对接触噪声的作业工人定期进行听力检查。

职工还应加强自我保护意识。

物料衡算已知条件：

（1）原料气组成（体积分数）出系统净化气CO2含量：

0.2%出系统再生气CO2含量：

98.0%进系统低变气CO2含量：

19.0%

（2）流量（Nm3/h）进系统变化气：

9000出系统净化气：

7270.2出系统再生气：

1729.8物料衡算假设：

在整个工段中没有吸收液损失，无二氧化碳泄露，且系统中无二氧化碳的积累。

脱碳工段进系统变换气出系统净化气出系统再生气90007270.21729.8由物料守恒方程：

进入系统的二氧化碳量出系统的二氧化碳量系统积累的二氧化碳量=0因为在整个脱碳工段中，我们假设循环积累的二氧化碳量为0900018.7%1729.8X%7270.20.3=0经过计算得到X=98.025%物料衡算物料衡算序号物料名流量与组成二氧化碳其他组分合计1低变气%18.981.1100Nm3/h1713728790002出塔净化气%0.399.7100Nm3/h14.647255.557270.23出塔再生气%98.21.8100Nm3/h1694.1136.6971729.8甲烷化工段基本原理甲烷化反应是CO和CO2，在一定的温度和甲烷化催化剂作用下，与H2发生反应，生成CH4和水蒸气，通过后部冷却，使水蒸气冷凝分离，最后得到只含CH4杂质的合格氢。

甲烷化反应方程式如下：

+324+2基本原理反应特点：

体积缩小、强放热催化剂：

催化剂都是以镍为活性组分，氧化铝为载体基本原理基本原理温度对反应的影响：

因甲烷化反应是强放热反应，温度低有利于反应进行。

但温度过低，反应因甲烷化反应是强放热反应，温度低有利于反应进行。

但温度过低，反应活性分子数量大大减少，反应速度反而因此减慢。

装置生产在负荷大的情活性分子数量大大减少，反应速度反而因此减慢。

装置生产在负荷大的情况下是不能降低温度操作的，这样很容易出现反应物穿透。

如果温度过高，况下是不能降低温度操作的，这样很容易出现反应物穿透。

如果温度过高，化学平衡观点认为，不能把化学平衡观点认为，不能把CO和和CO2降到更低的水平。

因此，实际生产降到更低的水平。

因此，实际生产中所控制的温度应兼顾到反应速度和化学平衡两个中所控制的温度应兼顾到反应速度和化学平衡两个方面。

方面。

催化剂对反应的影响：

催化剂的活性好，则甲烷化反应速度快，催化剂的活性好，则甲烷化反应速度快，CO和和CO2去除较为彻底，一旦催去除较为彻底，一旦催化剂使用不当化剂使用不当，造成，造成活性衰退，就很难保持装置满负荷生产，使生产能力活性衰退，就很难保持装置满负荷生产，使生产能力受到受到制约。

制约。

基本原理压力对反应的影响：

CO和和CO2的甲烷化反应是体积缩小的反应，压力升高有利于反应彻底。

的甲烷化反应是体积缩小的反应，压力升高有利于反应彻底。

相反，降低反应压力，残余的相反，降低反应压力，残余的CO和和CO2就会有所上升。

实际生产中，甲就会有所上升。

实际生产中，甲烷化反应器的压力变化非常小。

烷化反应器的压力变化非常小。

空速对反应的影响：

空速对反应的影响较大。

空速过大，反应空速对反应的影响较大。

空速过大，反应不完全。

不完全。

基本原理CO浓度对反应的影响：

转化气中的转化气中的CO，由于经过两次低温两次变换后，在其粗氢中的残留量已不，由于经过两次低温两次变换后，在其粗氢中的残留量已不构成对甲烷化反应器超温威胁。

但由于构成对甲烷化反应器超温威胁。

但由于CO的甲烷化反应放热量比的甲烷化反应放热量比CO2甲烷甲烷化的放热量大，在正常空速下，每增加化的放热量大，在正常空速下，每增加1%的的CO量，会使甲烷化反应器床层量，会使甲烷化反应器床层温度升高温度升高72%。

所以在正常生产中，一定要控制好变换反应，监控好。

所以在正常生产中，一定要控制好变换反应，监控好CO残残留量，才能保证甲烷化反应器不发生超温事故。

留量，才能保证甲烷化反应器不发生超温事故。

CO2浓度对反应的影响：

C02含量是造成甲烷化反应器超温的最大潜在危害。

因为正常生产中，一含量是造成甲烷化反应器超温的最大潜在危害。

因为正常生产中，一旦吸收塔操作不正常，会使大量的旦吸收塔操作不正常，会使大量的CO2进入到甲烷化反应器内，每增加进入到甲烷化反应器内，每增加1%的的CO2，会使反应器床层温度升高，会使反应器床层温度升高60。

工艺流程主要设备甲烷化炉气水分离器Thanksforyourlistening！