低温甲醇洗操作问答精粹.docx

1、低温甲醇洗操作问答精粹低温甲醇洗操作问答1、 低温甲醇洗系统的生产任务是什么？答：低温甲醇洗系统的生产任务主要有：1） 净化原料气：将工艺气中H20、C02、H2S以及COS等脱除，使净化气中各 杂质组分含量降低到 CO298.9%、H2SW IppmV、CH3OHH2SCOSCO2CH4CON2H2随着温度降低，各组分溶解度的变化情况如下：NH3、H2S、C0S、C02的溶解度显著增大；CH4、C0、N2的溶解度增大很小；H2的溶解度反而减小。4、 水对CO2在甲醇中的溶解度有何影响？答：甲醇中含水时，C02在甲醇中的溶解度要下降，有经验表明：含水 5%时， C02的溶解度比在无水甲醇中约下

2、降12%左右。C02溶解度与甲醇中水含量的关 系式如下：lg（X0co2/Xco2）=1.07XH2o其中：XcO2 C02在含水甲醇中的溶解度。X0C02相同条件下，纯甲醇中C02的溶解度，摩尔分数；XH20甲醇中的水含量，摩尔分数；5、 正常生产期间，循环甲醇中水含量的控制指标为多少？水含量超标对系统有 何危害？怎样保证循环甲醇中的水含量？答：正常生产期间，循环甲醇中的水含量应控制在 0.5%以内。水含量超标会造成以下危害：1） 甲醇吸收能力下降，系统负荷加不上去。2） 会加剧C02、H2S等对设备及管道的腐蚀，产生固体杂质，使甲醇变脏，堵 塞设备和管线，使系统工况恶化。控制循环甲醇水含量

3、的措施有:1)2)3)4)5)6)7)8)6、尽量降低入C-401塔的原料气温度，降低其饱和水含量； 保证V-401的气液分离效果，防止漫溢，减少水份的夹带； 甲醇水分离塔C-405操作良好，甲醇/水分离效果高；循环甲醇中水含量偏高时，适当增加至 C-405进行脱水的甲醇量； 生产中注意控制甲醇水混合物闪蒸罐 V-3402液位，不得漫溢； 系统停车时，要及时关闭C-405直补蒸汽和冷却水；系统大修后水洗后要确保干燥彻底；根据补充甲醇的水含量确定甲醇的补入位置。甲醇洗装置开车前发现甲醇中水含量过高，应该怎样处理？ 答：开车前发现甲醇中水含量高，应尽快采取措施降低水含量：1） 全系统建立循环；2）

4、 尽早投用C-405,适当增大C-404至C-405塔顶的回流甲醇量；3） 分阶段将大容器底部的甲醇（含水较多）排往 V-408，由P-407送往C-405 进行脱水。7、 什么叫分压力？什么叫饱和蒸汽压？答：混合气体中某组份单独存在，并具有与混合气体相同的温度和体积所产生的 压力称为该组分的分压力。在一定条件下，当某物质的气液两相体系达到平衡状态时， 所对应的蒸汽压力称为此条件下该物质的饱和蒸汽压。8、 简述拉乌尔定律？ 答：拉乌尔定律的内容：“在恒温恒压下，稀溶液中溶剂的蒸气压等于纯溶剂的饱和蒸汽压乘以液相中溶 剂的摩尔分数。”数学表达式：Pi=Pi0*Xi其中：Pi-稀溶液中溶剂的蒸汽压

5、；Pi0-同一温度下纯溶剂的饱和蒸汽压；Xi -液相中溶剂的摩尔分数；9、 简述亨利定律？ 答：亨利定律的内容：“在一定的温度和平衡状态下，挥发性溶质的分压与它在溶液内的摩尔分数成正 比。”数学表达式：P2=K*X 2其中：P2-平衡时液面上方溶质的分压力；X2-平衡时液相中溶质的摩尔分数；K亨利常数；10、 什么叫物理吸收？什么叫化学吸收？低温甲醇洗脱除酸性气体的过程属于 哪一类？答：物理吸收和化学吸收是按吸收时溶质(被吸收组份)是否与吸收剂发生化学 反应来进行分类。若被吸收组分不与吸收剂发生化学反应，这种吸收就称为物理 吸收；若被吸收组份与吸收剂发生化学反应，这种吸收过程就叫做化学吸收。

6、低温甲醇洗脱除酸性气体的过程属于物理吸收。11、 什么叫吸收率？影响吸收率的操作因素有哪些？答：在气体的吸收过程中，吸收质被吸收的量与其原在惰性气体中的总量之比称 为吸收率。吸收效果的好坏可用吸收率表示。吸收剂的纯度；吸收操作温度和压力; 液气比；气流速度。影响吸收率的操作因素有：1)2)3)4)控制合适的液气比；塔板水平度合乎要求，保证液层高度; 塔板无漏液现象；吸收剂纯度高，且不易发泡；塔板干净，无赃物、污垢。12、 如何保证吸收塔的塔板效率？答：1)2)3)4)5)13、 什么叫蒸发？蒸发的操作条件有哪些？答：通过加热溶液，使其中的某一或某一些组份汽化而将溶液增浓的操作称为蒸 发。蒸发操

7、作被徐具备以下条件：1)溶液中的溶剂应具有会发性，而溶质不应具有挥发性；2)必须持续供给溶剂汽化的热能，并及时排走汽化的蒸汽。14、 什么叫做蒸馏？蒸馏分离的依据是什么？答：将液体混合物加热，使其中低沸点的组份汽化，将生成的蒸汽不断取走并进 行冷凝，这样就可以将混合液体初步分离， 这种分离液体混合物的单元操作就称 为蒸馏。蒸馏是根据混合液体中各组分的沸点(挥发度)不同的特性来实现分离的目的。15、 什么叫做闪蒸？答：闪蒸是利用气体在溶剂中的溶解度随压力而减小的原理， 通过降低系统压力, 使溶液达到饱和或过饱和状态，然后进行简单的气液分离，而达到某种分离目的 的操作。16、 什么叫做精馏？影响精

8、馏操作的因素有哪些？如何提高塔顶或塔底馏份的 纯度？答：精馏是利用混合液体中各组分的沸点不同， 在精馏塔中多次进行混合蒸汽的 部分冷凝和混合液体的部分蒸发，来实现物质的分离，在塔顶或塔底获得纯态组 分的过程。影响精馏操作的因素有:1）2）3）4）5）精馏操作温度；精馏操作压力；回流比；进料条件（组成、温度、压力等）；精馏塔的高度和塔板效率等 精馏塔确定以后，提高塔顶或塔底产品纯度的主要方法是通过改变回流比来实现 的，回流比增大，塔顶产品纯度提高，塔底产品纯度下降；回流比减小，则塔顶 产品的纯度提高。仃、在精馏中，何为精馏段？何为提馏段？答：在精馏塔中，一般原料液体进入的那块塔板称为加料板，加料

9、板以上的塔段 称为精馏段，加料板以下的塔段称为提馏段。18、什么叫做回流比？什么叫做液气比？答：所谓回流比（R）一般是指在精馏塔中，塔内下流液体量与上升蒸汽量之比。 所谓液气比是指在吸收塔中，吸收剂的用量（L）与惰性气体流量（V）的比值， 即L/V。它反映了处理单位气体量的吸收剂耗用量的大小。佃、什么叫做液泛？出现液泛时有什么现象？如何防止液泛？答：在精馏塔或吸收塔中，气液两相是逆向流动的，当两相流速都较小时，一相 的流动都不会受到另一项的牵制，在两相流速增大时，部分液滴会随上升气流夹 带至上一层塔板，形成雾沫夹带现象，液相也可以夹带部分气泡进入降液管， 这 种夹带随流速的增大而加剧，严重时会

10、造成流道堵塞，造成塔内液体倒流现象， 这种现象就叫做液泛。液泛是气液两相做逆向流动的极限。出现液泛时，一般会出现以下几种现象：1） 塔的压差和液位会出现波动：塔压差急剧上升时，塔底液位会出现下降；而 压差突然下降时，液位会猛涨；2） 塔的压力会出现波动；3） 出塔产品纯度会下降。防止出现液泛的措施：控制适当的液气比；控制适当的负荷；保证液体干净，不易发泡；保证塔板清洁无污。1）2）3）4）20、试比较筛板塔、泡罩塔和浮阀塔的优缺点。答：各种形式的塔板都具有各自的优缺点，因而适合场合也不同一）筛板塔优点：1）结构简单，金属耗量少，造价低廉；2） 气体压降较小；3） 其生产能力及板效率都较泡罩的高

11、。缺点:2)3)1）操作弹性范围较窄； 小筛孔板容易堵塞； 容易发生漏液现象。二） 泡罩塔优点：1）不易发生漏液现象；2） 有较好的操作弹性，当气、液负荷有较大波动时，仍能维持几乎恒 定的板效率；3） 塔板不易堵塞，对各种物料的适应性强；缺点:2)3)4)1）塔板结构复杂，金属耗量大，造价高； 塔板上液层厚，气体流径曲折，塔板压降大； 雾沫夹带现象较为严重，限制了气速的提高，生产能力不大； 塔板液流遇到的阻力较大，致使液面落差答，气体分布不均，影响 了板效率的提高。三） 浮阀塔优点：1）生产能力大，与筛板塔相近；2)3)4)5操作弹性较筛板塔、泡罩塔都宽；塔板效率高；气体压降和液面落差较小；只

12、比相同生产能力的筛板塔大 2030流右。缺点：1）结构较筛板塔复杂；2）浮阀对材料抗腐蚀性要求较高，一般采用不锈钢制造。21、 简述甲醇的物理性质及对人体的危害？答：纯净的甲醇是一种无色透明的液体，具有微弱的酒精味和刺激性。易燃、易 挥发，可与水互溶。在标准状态下，其沸点为 647C,熔点为-97.8 C,自燃点 为461 C（氧气中），临界温度为 240C，临界压力为78.5atm，在20C时比重 为0.7913，在空气中爆炸极限为6.036.5%vol。甲醇有毒，吸入10ml会导致 双目失明，吸入30ml会导致死亡，在空气中的最大允许浓度为 50mg/m。22、 本套低温甲醇洗系统采用的是

13、那家公司的专利技术？流程中设置了几个 塔？在流程中各起什么作用？试讲述各塔的型式及塔板数。答：本低温甲醇洗装置原设计采用德国林德公司专利技术。 采用的是“一步法五塔流程”即流程中设置了五个塔。五个塔分别是：C-401洗涤塔作用：利用甲醇在低温下洗涤脱除工艺气中的 CO2、H2S和COS等，净化工艺气。浮阀塔塔板数：86块C-402 CO2解吸塔作用：减压解吸溶解于甲醇中的 CO2并生产无硫CO2产品气, 回收冷量。浮阀塔塔板数：68块C-403 H2S浓缩塔 作用：进一步解吸溶解于甲醇中的 CO2，回收冷量；同时浓缩 溶解在甲醇中的H2S。浮阀塔塔板数：87块C-404热再生塔 作用：对甲醇进

14、行彻底的再生，使其中的 H2S及CO2等彻底解吸，获得贫甲醇和富H2S酸气。浮阀塔塔板数：30块C-405甲醇/水分离塔作用：实现甲醇和水的分离，回收甲醇同时保证循环甲醇 中水的含量。筛板塔塔板数：51块在实施原路线改造工程时，系统新增了两个塔，分别是C-3401预洗塔作用：将出C-401底部的甲醇溶液，经泵加压、冷却后作为塔顶 洗涤液，对进C-401的工艺气进行预洗涤，以减轻 C-401的负荷；浮阀塔矩形浮阀，共15块塔盘。C-3402新CO2解吸塔作用：分流部分出V-403、V-405的甲醇溶液，通过减压 再生，解吸部分CO2,达到减轻C-402、C-403的负荷。浮阀塔矩形浮阀，共68块

15、塔盘。23、 除沫器的作用是什么？低温甲醇洗装置中那些塔器设置有除沫器？答：除沫器是分离器的一种，它的主要作用主要是将气体中雾沫夹带的液体分离 下来，防止污染气体及造成液体损失过大。C-401、C-402、C-403、V-401、V-405低温甲醇洗装置中设置除沫器的设备有：（2#循环气闪蒸气）、V-407（ 2#H2S分离器）。C-401、C-402对出塔气体中的甲醇含量有严格的要求，气体中夹带的甲醇量过 大，不仅会对后工序造成不良影响，而且会增加系统甲醇的损耗；C-403对出塔气的甲醇含量也有一定的要求，气体夹带液体量过大，不仅系统甲 醇损耗增大，而且会污染环境；V-401出口中若夹带液体

16、，会将水带入循环甲醇中，影响系统的正常运行。V-405出口的气体若夹带液体进入循环气压缩机 K-401，会危害压缩机的正常运行。V-407出口气体若夹带液体，将会导致大量的甲醇和酸性气体一起被带出系统， 增大系统的甲醇损耗。24、 热量传递的方式有几种？分析在换热器中热量传递过程。 答：热传导、热辐射和热对流三种方式。在换热器中，热量的传递分为三个阶段：1） 热量由流体传给金属壁面，属对流传热；2） 热量由热侧穿过金属壁面至冷侧，属热传导；3） 热量由金属壁面传给冷流体，属对流传热。25、 写出传热速率方程式，分析提高传热速率的途径 ？ 答：方程：Q=K*S*AT其中：Q-传热速率;K传热系数

17、；S-传热面积；AT-冷、热流体的平均传热温差，是传热的推动力； 提高传热速率的途径有：增大传热面积；提高冷、热流体的平均传热温差；提高传热系数：增加流体流速；b强化流动条件；c在有流体相变的换热器中，采取一些积极措施，尽量减小冷凝液膜的厚度； d采用传热系数较大的液体作为加热或冷却剂。26、 影响换热器传热效果的因素有哪些？答：从上面传热速率公式看出，影响换热效果的因素主要有：1） 传热面积：在换热器运行过程中，如果某些流体通道堵塞，其换热面积就要 减小，传热效果下降。2） 平均传热温差：是传热的推动力，温差越大，传热的推动力越大，传热效果 越好；3） 传热系数：传热系数与流体的性质、流速、

18、传热面的清洁度有关，如果传热 面结垢，传热系数减小，传热效果下降。27、 为什么在换热器中的冷热流体多采用逆流形式？答：在换热器中传热的平均温差标志着传热推动力的大小， 在相同的条件下，逆流、顺流和错流三种流动方式中，逆流的平均传热温差最大，因此，在无特殊要 求的场合，换热器多采用逆流换热形式。28、 缠绕式换热器有哪些特点？本装置使用了几台缠绕式换热器？答：缠绕式换热器是按照一定管间距及缠绕方式绕制而成， 具有传热系数大，结构紧凑，可以几股流体同时换热等优点，但其制造成本比较大，且不易检修，阻 力较大。本装置中使用的缠绕式换热器总共有五台，分别是：原料气冷却器：E-401 洗涤塔顶冷却器：

19、甲醇/甲醇换热器： 2#富甲醇冷却器： 2#贫甲醇冷却器：29、 引起2#贫甲醇冷却器E-410换热效果下降的原因有哪些？ 答：1）结垢。若管壁结垢，传热系数减小，换热效率下降；2）固体或凝固物堵塞，E-410是缠绕式换热器，若壳程管壁间有堵塞现象，将造成甲醇偏流降低了有效换热面积传热效率下降:3）管壳程间泄漏，冷热流体混合，传热温差减小，换热效率下降。30、 为什么再沸器E-413、E-4仃在C-404、C-405的外部，却能将热量有效的 传入塔内？答：E-413和E-417采用的是自然对流循环加热的方法（又称虹吸加热），它们 的列管高度高于液面，热源（蒸汽）的温度高于塔内及列管内液体的沸点

20、温度， 从而使甲醇在列管内不断气化上升，由于甲醇蒸汽的密度远低于液相的密度， 引密度差形成了推动力，甲醇不断气化上升，进入塔内，塔底液体不断进入再沸器 被蒸汽加热，使之形成自然循环，从而使塔内不断获得能量。31、 正常生产期间，再沸器 E-413蒸汽流量怎么调节？答：正常生产期间，再沸器E-413的蒸汽流量FIC24007满负荷时为4.97t/h,通常 维持在这一水平，不随负荷的变化而变化，但应注意防止V-404出口酸性气体的 温度TI24044不能超过50r。亦可根据在S-24521 （C-404塔底贫甲醇取样点冷 区）处取样分析出塔底的贫甲醇中的硫含量来控制，以保证硫含量低于 IppmV为

21、标准。32、 正常生产期间，再沸器E-4仃蒸汽流量怎么调节？（参看121题）答：正常生产期间，再沸器 E-417的蒸汽流量FIC24012是通过由与TIC24052 组成的串级控制回路自动控制的，随负荷的变化而自动改变，它以保证塔底的废 水中甲醇含量低于150ppmV和出塔顶的甲醇蒸汽中水含量低于 0.3%为标准。33、 H2S馏分换热器E-414的管壳程间设置的连接管线的作用是什么？在何时打开？答：当系统中有NH积累时，会随HS馏分带出，在氨冷器E-415中形成结晶堵 塞酸性气体通道，导致热再生系统超压，此管线的作用就是在出现堵塞时， 作为 近路进行放空，防止系统出现超压，保护系统设备、管线

22、的安全。在以下几种情况下应打开此旁路管线：1） 系统中氨积累，氨含量高时，H2S馏分中NH含量会增加，用此管线直接排放 部分H2S馏分，将NH排放掉，维持甲醇循环中氨含量处于允许范围内；2） E-415出现堵塞时；3） C-404压力超高时，作为近路进行泄压，防止引发事故。注意：当系统恢复正常后，必须立即关闭此阀，以免甲醇损耗过大。34、 离心泵启动之前为什么要排气？冷区泵 P-401A/B、P-402A/B、P-403A/B启 动前排气时要注意些什么？答：离心泵启动前如不进行排气，则泵壳内会有气体存在，由于气体的密度比液 体小，产生的离心力少，会造成泵吸入口压力不足够低，泵吸入液体量不足，造

23、 成泵打量和出口压力不足，不能输送液体，出现气缚现象。对于P-401A/B、P-402A/B、P-403A/B、P-3407A/B都设有冷泵阀，在泵备用期间， 此阀是打开的，在启动之前排气时，一定要关闭冷泵阀，因为泵的出口压力比进 口压力高，冷泵阀打开时排气，泵出口的流体会经此阀倒流，使泵内气体由于压 力低而无法排出，造成假排气现象，启动后出现气缚，影响泵的正常运行。35、 大部分泵都设有最小回流管线，它有何作用 ？答：三点：1） 离心泵在低流量下运转，泵内会出现流体脱离现象，易使泵产生振动和噪音等。设置最小回流管线，可以保证泵启动后始终具有一定量流体流经泵， 防止出现气蚀现象。2） 功率较大

24、的离心泵在关闭出口阀运转时，泵内的流体会越来越热，严重时会 烧坏轴承，设置最小流量管线后，可以保证泵在运转期间，始终有一定流量的液 体流经泵内，防止出现这种现象；3） 在小流量下工作，泵轴会受到额外的径向力的作用，设置最小流量管线可以 使泵在运转时，始终有一定量的流体流经泵，防止泵轴受到过大的径向力作用。降低磨损以提高设备的效率和寿命。 冷却润滑部位；冲洗带走润滑部位的粉末；减震缓冲；防锈、防腐及防尘。36、 试说明泵轴承润滑油的作用？答：1）2）3）4）5）37、 电机反转是怎么回事？答：1）启动反转，说明带电机线路结反。2）电机停后反转，说明进口阀打开（应为出口阀吧），且泵止逆阀不 起作用

25、。38、 贫甲醇泵P-404A/B/C跳车时应怎样处理？答：1）在1分钟内必须将备用泵启动，并注意分子筛吸附器V-501A/B的运行情 况，如另一台吸附器再生冷却合格，应及时进行切换；2）若1分钟内无法启用备用泵，液氮洗紧急停车，视 P-404的启动时间，决定 低温甲醇洗系统是否退气，但必须减负荷。39、 低温甲醇洗系统中“冷区”泵设置的限流孔板与“热区”泵出口的限流孔 板的作用有何异同？答：“冷区”泵的限流孔板起冷却备用泵的作用，同时还可以起控制最小回流作 用；“热区”泵的限流孔板只起控制最小回流的作用。40、 简述P-405泵在甲醇洗流程中所起的作用。答：1）从热再生塔C-404的热区抽出

26、甲醇进行过滤，除去其中的固体杂质，保 证循环甲醇干净。2）将C-404底部再生好的甲醇送至 C-405：1在C-405中起回流作用。2将部分甲醇送入C-405进行脱水，控制循环甲醇的水含量。41、 从哪些现象可以判断泵的进口过滤器是否堵塞？答：1）泵进、出口压力降低，并有明显波动。2） 泵电机的电流增大，并伴有波动。3） 泵出口控制阀出口开度增大，但相应的塔器内液位缓慢上涨；4） 泵的振动、噪音等增大类似有汽蚀现象发生。42、 简述低温甲醇洗工艺的主要特点?答：低温甲醇洗作为一种低温气体净化工艺，具有的特点：1)2)3)4)5)脱除CO和HS等硫化物的过程是一物理吸收过程；气体的净化度很高；可

27、以脱除多种物质；可以选择性的脱除CO和HS,并加以回收；CQ H2S等杂质气体在甲醇中的溶解度很大，作为吸收剂的甲醇循环量比较小，动力消耗及运行费用低；6） H2、CO等有效气体在甲醇中的溶解度很小，且低温下甲醇的蒸汽压很低，有 用气体及溶剂的损失保持在较低水平。7） 甲醇具有很好的热化学稳定性，无腐蚀、不起泡、粘度小、比热大且价廉易 得等优点；8） 与后续液氮装置联合使用，可以实现能量的合理利用，经济性好：1低温甲醇洗具有干燥工艺气的作用。2低温甲醇洗可以作为液氮洗的预冷阶段，节省冷冻动力。3可将液氮洗分子筛再生氮气作为甲醇再生时的气提气。V-403/V-405、C-402、C-403、C-

28、3402;C-403、C-404;C-404。43、 低温甲醇洗装置中溶液的再生方法有哪几种？ 答：低温甲醇洗系统中溶液的再生方式主要有以下三种： 减压再生： 气提再生： 加热再生：44、 简述气提原理？答：气提是一个物理过程，它是破坏原系统的气液平衡状态而建立一个新的平衡 状态，达到分离物质的目的。例如 A是液体，B是气体，B溶解于A中，达到气 液平衡状态，气相中主要是 B组份（Pb=P）,当加入气提介质C后，气相中B的 分压降低（Pb=P-Pc），就破坏了原有的气液平衡状态，B将从液相向气相扩散， 以达到一种新的平衡，通过调节气提介质的量可以控制气提的程度，将 A与B分离。若要保证A、B的

29、纯度，则可采用A或B作为气提介质。低温甲醇洗中C-403、 C-404就是采用以上两种气提方式来进行甲醇的再生的。45、 在工艺气进入原料气冷却器 E-401前为什么要向其中喷入甲醇？答：两个方面：1）防止工艺气中水蒸汽结冰，确保原料气冷却器 E-401的换热效果。来自变换系统的原料气中饱和有一定量的水份，E-401是在低温下运行的，若原料气直接 进入E-401被冷却，其中的饱和水蒸汽就会冷凝析出，并且结冰，堵塞 E-401内原料气的管间通道，使之出现偏流，降低E-401的冷却效果，出E-401的冷却 器得不到充分冷却，其中的水份会被带到洗涤塔 C-401，是循环甲醇水含量增加， 低温甲醇洗工

30、况恶化。喷入甲醇后，所形成的甲醇 /水混合物的冰点降低，可以 防止出现结冰，影响E-401换热效率；2）进一步降低进洗涤塔工艺气的水含量。甲醇具有捕集工艺气中水份的作用，喷入甲醇后可以尽可能降低进入洗涤塔工艺 气的含水量。46、 开车时，喷淋甲醇应在何时投用？为什么？答：开车时，喷淋甲醇应在导气之前投用半小时以上。因为喷淋甲醇先投用，可以保证在管道、E-401及V-401内形成一定的甲醇液层， 同时同时可以充分润湿设备和管线的壁面， 从而可以保证导气后，水和甲醇在各 处都能得到充分的混合，防止出现结冰现象，减少带入循环甲醇的水量。47、 正常生产期间喷淋甲醇量为多少？是否随负荷改变？答：在正常生产期间，喷淋甲醇量 FIA24004为534k