碳丙脱碳工艺技术
合成气碳酸丙烯酯脱碳技术
碳酸丙烯酯脱碳技术脱除合成变换气中的二氧化碳的方法大致可分为：物理吸收法、化学吸收法和物理化学吸收法。
碳酸丙烯酯这一物理吸收法脱除变换气中的二氧化碳。
现将其应用情况总结如下。
1碳酸丙烯酯脱碳的原理利用在同样压力、温度下，二氧化碳、硫化氢等酸性气体在碳酸丙烯酯中的溶解度比氢、氮气在碳酸丙烯酯中的溶解度大得多来脱除二氧化碳和硫化氢。
而且二氧化碳在碳酸丙烯酯中溶解度是随压力升高和温度的降低而增加的，所以，在较高的压力下，碳酸丙烯酯吸收了变换气中的二氧化碳等酸性气体，在较低的压力下二氧化碳能从碳酸丙烯酯溶液中解吸出来，使碳酸丙烯酯溶液再生，重新恢复吸收二氧化碳等酸性气体的能力。
2工艺流程2.11气体流程2.1.1原料气流程由压缩机三段送来2.3MPa1的变换气首先进入水洗塔底部与水洗泵送来的水在塔内逆流接触，洗去变换气中的大部分油污及部分硫化物，并将气体温度降到30℃以下，同时降低变换气中饱和水蒸汽含量。
气体自水洗塔塔顶出来进入分离器，自分离器出来的气体进入二氧化碳吸收塔底部，与塔顶喷淋下来的碳酸丙烯酯溶液逆流接触，将二氧化碳脱至工艺指标内。
净化气由吸收塔顶部出来进入净化气洗涤塔底部，与自上而下的稀液（或脱盐水）逆流接触，将净化气中夹带的碳酸丙烯酯液滴与蒸气洗涤下来，净化气由塔顶出来后进入净化气分离器，将净化气夹带的碳酸丙烯酯雾沫进一步分离，净化气由分离器顶部出11来回压缩机四段入口总管。
2.1.12解吸气体回收流程由闪蒸槽解吸出来的闪蒸气进入闪蒸气洗涤塔，自下而上与自上而下的稀液逆流接触，将闪蒸气夹带的液滴回收下来。
闪蒸气自闪蒸气洗涤段出来后进入闪蒸气分离器，将闪蒸气夹带的碳酸丙烯酯液滴进一步分离下来，闪蒸气自分离器顶部出来送碳化，脱除二氧化碳并副产碳酸氢铵后，闪蒸气回压缩机一段入口总管。
由常解塔解吸出来的常解气进入常解-汽提气洗涤塔的常解气洗涤段，与自上而下的稀液逆流接触，将常解气中夹带的碳酸丙烯酯液滴与饱和于常解气中的碳酸丙烯酯蒸气回收下来，常解气自常解气洗涤段出来后进入常解气分离器，将常解气中夹带的碳酸丙烯酯液滴进一步分离，常解气自分离器顶部出来送食品二氧化碳工段。
脱碳操作规程7
Q/ YH湖北宜化集团有限责任公司楚星化工技术标准Q/YHDJ·JS0103-2009脱碳工段岗位操作规程2009-6-01 发布2009-7-01 实施湖北宜化集团有限责任公司发布本标准由湖北宜化集团有限责任公司标准化委员会提出。
本标准由湖北宜化集团有限责任公司技术开发部归口。
本标准2003年8月8日首次发布，2005年3月第1次修订，2007年2月第2次修订，2009年2月第3次修订。
本标准从发布之日起部分代替Q/YHCX·JS0101-2007本标准起草单位：楚星大江合成氨事业部本标准主要起草人：刘刚本标准修订单位：楚星大江合成氨事业部、楚星生产部、楚星设备动力部、楚星安监部、楚星电控部本标准修订人：王金华参与本标准审核单位：集团安全生产管理部、集团技术开发部、楚星生产部、楚星综合办、楚星设备动力部、楚星安监部、楚星电控部参与本标准审核人：黄万铭、宋爱华、杨成忠、赵文庆、曹红军、何满华、熊云新等本标准审批人：杨晓勤前言一、生产管理思想1、董事长指出:生产管理要从搞生产逐步过渡到如今的管生产，要做到千斤重担人人挑，人人肩上有指标,从而形成“事后控制不如事中控制，事中控制不如事前控制”的管理思维。
2、生产管理四性：艰巨性、复杂性、连续性、长期性。
3、生产管理方针:生产系统方针：管生产就是管工艺指标。
设备系统管理方针：控制入口，维护保养，计划检修，规范行为。
安全管理方针:辩识危害，规范行为，消除隐患，四不放过。
4、专业思想4.1百分百理论将影响某个标杆的所有因素百分百控制合格，那么这个标杆就能合格。
4.2总量控制法管理生产，先给系统建立总体物料、热量等平衡标杆，依据标杆总量，查找生产过程中不平衡的点，逐个解决，实现总量平衡。
4.3微量管理化工生产中主要反应物料经过净化处理后仍含有很多看似不起眼，容易被忽略的微量物质，这些微量物质控制不好往往会对我们的生产造成非常严重后果，我们将这些微量当作重点来管理，尽可能降低微量物质含量。
1_7MPa碳丙脱碳改为NHD脱碳总结
1.7MPa 碳丙脱碳改为N HD 脱碳总结唐银甲 徐承德 胡新田 张全文(山东省郯城化肥厂 276100)0 前言我厂有2套小尿素装置配套2套脱碳装置,于1991年8月投产的为1#脱碳系统采用1.7MPa 碳丙法;于1993年建成投产的2#脱碳系统采用2.7MPa NHD 法。
运行几年来,1#脱碳系统出口净化气中CO 2含量在1.2%～1.8%,中压氨洗后才能降到0.2%～0.3%。
1995年,合成氨系统串入联醇工艺,为保证甲醇质量,中压氨洗必须砍掉。
于是又投资100多万元对1#脱碳系统进行改造,但投入运行后收效甚微。
通过4台4M8-36/314型压缩机气量时,在循环量为580m 3/h 的情况下,出塔净化气中CO 2含量仍在1.2%以上,吨氨耗碳丙1.5kg 以上。
1996年,为配合尿素的“4改6”工程,从经济运行的角度考虑,决定将1#系统的碳丙脱碳改选为N HD 脱碳。
1 工艺状况受压缩机三段出口压力的制约,改造后的生产工艺操作压力仍为1.7MPa ,设计能力为5万t/a 合成氨。
1.1 工艺流程从压缩机三段来的变脱气经联合换热器与来自低闪槽的闪蒸气、脱碳塔来的净化气换热降温后,分离掉液滴,进入脱碳塔,与从塔顶来的贫液进行逆流接触,气体中的CO 2被脱除至≤0.3%,经分离器分离雾沫和换热后,回压缩工段。
从脱碳塔出来的N HD 富液经氨冷器降温后,经高闪槽闪蒸出大部分H 2、N 2和部分CO 2,闪蒸气加以回收。
闪蒸液进入低闪槽,闪蒸出合格的CO 2气送尿素装置。
闪蒸后的贫液经泵送至气提塔,用空气气提再生。
气提后的贫液经贫液泵加压送至脱碳塔继续循环使用,当循环溶液含水量太高时,可送至脱水系统进行脱水处理,脱水后的溶剂返回脱碳系统。
改造后的工艺流程图见图1。
图1 1#脱碳系统工艺流程图1.分离器2.联合换热器3.脱碳塔4.贫液泵5.氨冷器6.高闪槽7.分离器8.分离器9.低闪槽 10.富液泵 11.气提塔 12.空冷器 13.罗茨风机 14.分离器1.2 设备状况设备上利用原装置的高闪槽,改常解再生塔为气提塔,去掉了原碳丙工艺中的中间槽、稀液回收槽等。
脱碳塔泛点气速计算
CO2 =
0.0434 kmol/kmol碳酸丙烯酯
= 9.722 * 10-4 m3 （标） / 8.5992 * 10-5 m3碳丙 = 11.3057 m3 （标） / m3 碳丙
3、脱碳的影响因素
温度对脱碳的影响
3、脱碳的影响因素 压力对脱碳的影响
3、脱碳的影响因素 溶剂浓度对脱碳的影响
＝ 0.8396g/L （标） ＝ 0.8396kg/m3（标）
进塔气体流量G（体积流量*密度）
＝ 4278.23 m3/tNH3 * 4.1 tNH3/h * 0.8396kg/m3 ＝ 17540.743 m3/h × 0.8396kg/m3 ＝ 14727.2078 kg/h
计算液体的密度、流量、粘度
操作的液气比 操作的液气比愈大，则在一定气速下液体喷淋量愈大，填料 层的持液量增加而空隙率减小，故泛点气速愈小。
2、贝恩-霍根关联式
W a G 0.2 L 0.25 G 0.125 lg[ ( 3 ) L ] A 1.75( ) ( ) g L G L
2 F
WF =?
求得：WF = 0.1546 m/s
脱碳塔空塔气速取WF 的0.7,为0.1546 m/s * 0.7 = 0.1082 m/s
谢谢大家！
= 4744.199 m3/h（标态）
设PC溶剂中二氧化碳残余量为0.3m3CO2/m3碳丙 （标）， 溶剂吸收CO2饱和度为0.8 液体的体积用量LV = 4744.199 m3/h /(11.3057 m3 （标） / m3 碳丙 0.3m3CO2/m3碳丙 （标) ) /0.8
= 4744.199 m3/h /11.0057/0.8 = 538.8343 m3/h
碳酸丙烯酯法脱碳应用小结
2.7MPa碳酸丙烯酯法脱碳应用小结1．前言天脊集团晋城化工股份有限公司煤气化厂，现有合成氨生产能力12万吨/年，大颗粒尿素18万吨／年。
脱碳采用2.7Mpa 碳酸丙烯酯法，由山东省化工规划设计院设计，吸收塔直径2800mm，原设计合成氨能力8万吨/年。
为满足合成氨、尿素技改增加生产能力的需要，脱碳系统在原装置基础上经过改造，现在生产能力可达12万吨/年。
经过生产运行，效果良好。
2、工艺流程简述：来自压缩的2.7MPa变换气，经进口分离器分离掉其中油水后，自脱碳塔下部导入，然后经分离器，净化气洗涤段经脱盐水洗涤回收所夹带碳丙雾沫后去压缩机五段进口；碳丙液自脱碳泵打入冷却器后，自脱碳塔顶部导入，吸收碳丙后，经涡轮机组，闪蒸塔、再生塔的常解、真解、气提段后循环使用。
碳丙液的再生无需加热及氨冷，采用四段式分解再生（闪蒸、常解、真解和气提）及对四气（净化气、闪蒸气、混解气、气提气）夹带的碳丙进行洗涤回收。
3.主要设备情况：4.主要设计工艺指标：变换气流量：47700Nm3/h脱碳气气液比：55～65气提气气液比：10～12碳丙中水含量：＜2％碳丙温度：冬季15～25℃夏季30～35℃吨氨消耗碳丙：＜0.5Kg进口H2S ＜10mg/m3净化气出口CO2≤0.3％5、主要改造内容：该装置自开车以来，运行稳定，各项指标均在设计范围内，脱碳塔阻力降≤0.02MPa，碳丙液吨氨平均消耗为0.25Kg，使用配置SSS离合器的涡轮机组，实现了脱碳塔出口富液能量的回收，节电效果明显。
合成氨其它工段经过技术改造，生产能力均可达到12×104kt／a。
脱碳工段作为合成氨主要的净化工序，如果在原有装置上进行挖潜改造，扩大处理能力，既可节约投资，节省占地，又不影响正常生产。
为此，我们多次与设计部门技术交流，广泛征求各方面意见，通过对原装置部分薄弱环节进行适当的改造，取得了满意的效果。
主要改造内容如下：（1）根据物理吸收的机理，降低气、液温度，可提高吸收塔传质效率。
1.7MPa碳丙脱碳装置运行小结
1.7MPa碳丙脱碳装置运行小结赵天福（伟洪吉宇化工有限责任公司，云南泸西652400）2008-11-10碳酸丙烯酯脱除合成氨原料气中CO2工艺是原化工部第四设计院在20世纪90年代初为4万t／a小型尿素装置配套设计的合成氨脱碳工艺。
该工艺具有投资省、流程简单、运行稳定、碳丙再生不需加热、吸收剂无毒腐蚀性、产品CO2能满足尿素生产等优点，在脱除合成氨原料气CO2工艺中被广泛采用。
云南省泸西县伟宏吉宇化工有限公司1993年投产的1.7MPa，φ2400 mm脱碳装置亦由原化工部第四设计院设计，其合成氨装置设计规模为2.5万t／a，后通过2次技术改造，生产能力达到6万t／a。
2005年公司新增7万t／a合成氨装置，通过对各种脱碳工艺的调研、比较，决定脱碳装置仍选用碳酸丙烯酯法。
该装置于2006年6月投入生产，通过1年多的运行，取得了较为理想的运行效果。
1 工艺流程来自压缩机三段出口的1.7 MPa，35℃，含CO2体积分数为26％～28％的变脱气，经系统前气水分离器、氧化铁脱硫槽、气水分离器从脱碳塔底部进入，在塔中部与顶部下行的≤35 ℃的PC液在填料层中逆流接触，气体中的CO2被碳丙液吸收后从塔顶出来，含有少量CO2的H2和N2混合气，经碳丙捕集器、净化气洗涤塔、气水分离器送往压缩机四段进口。
从脱碳塔底部出来的吸收了CO2的碳丙液经减压至0.8 MPa进入闪蒸槽（一级），碳丙液中大部分H2、N2气及一部分CO2气被解吸出来，闪蒸气（其中H2体积分数为32％，N2体积分数为15％，CO2体积分数为47％）送往碳化工段副产碳铵后回压缩机一段进口。
碳丙液由一级闪蒸槽底部出来减压至0.4 MPa进入二级闪蒸槽，闪蒸气由顶部出来经洗涤后放空，碳丙液由底部出来减压后进入常解塔的常解段、真解段、气提段，由气提段出来的碳丙液经脱碳泵、碳丙冷却器由顶部进入脱碳塔，如此循环。
真解气由罗茨风机出口与常解气混合进入洗涤塔上段，回收碳丙后由洗涤塔顶部出来经气水分离送往CO2压缩机一段进口。
合成气碳酸丙烯酯脱碳技术
碳酸丙烯酯脱碳技术脱除合成变换气中的二氧化碳的方法大致可分为：物理吸收法、化学吸收法和物理化学吸收法。
碳酸丙烯酯这一物理吸收法脱除变换气中的二氧化碳。
现将其应用情况总结如下。
1碳酸丙烯酯脱碳的原理利用在同样压力、温度下，二氧化碳、硫化氢等酸性气体在碳酸丙烯酯中的溶解度比氢、氮气在碳酸丙烯酯中的溶解度大得多来脱除二氧化碳和硫化氢。
而且二氧化碳在碳酸丙烯酯中溶解度是随压力升高和温度的降低而增加的，所以，在较高的压力下，碳酸丙烯酯吸收了变换气中的二氧化碳等酸性气体，在较低的压力下二氧化碳能从碳酸丙烯酯溶液中解吸出来，使碳酸丙烯酯溶液再生，重新恢复吸收二氧化碳等酸性气体的能力。
2工艺流程2.11气体流程2.1.1原料气流程由压缩机三段送来2.3MPa1的变换气首先进入水洗塔底部与水洗泵送来的水在塔内逆流接触，洗去变换气中的大部分油污及部分硫化物，并将气体温度降到30℃以下，同时降低变换气中饱和水蒸汽含量。
气体自水洗塔塔顶出来进入分离器，自分离器出来的气体进入二氧化碳吸收塔底部，与塔顶喷淋下来的碳酸丙烯酯溶液逆流接触，将二氧化碳脱至工艺指标内。
净化气由吸收塔顶部出来进入净化气洗涤塔底部，与自上而下的稀液（或脱盐水）逆流接触，将净化气中夹带的碳酸丙烯酯液滴与蒸气洗涤下来，净化气由塔顶出来后进入净化气分离器，将净化气夹带的碳酸丙烯酯雾沫进一步分离，净化气由分离器顶部出11来回压缩机四段入口总管。
2.1.12解吸气体回收流程由闪蒸槽解吸出来的闪蒸气进入闪蒸气洗涤塔，自下而上与自上而下的稀液逆流接触，将闪蒸气夹带的液滴回收下来。
闪蒸气自闪蒸气洗涤段出来后进入闪蒸气分离器，将闪蒸气夹带的碳酸丙烯酯液滴进一步分离下来，闪蒸气自分离器顶部出来送碳化，脱除二氧化碳并副产碳酸氢铵后，闪蒸气回压缩机一段入口总管。
由常解塔解吸出来的常解气进入常解-汽提气洗涤塔的常解气洗涤段，与自上而下的稀液逆流接触，将常解气中夹带的碳酸丙烯酯液滴与饱和于常解气中的碳酸丙烯酯蒸气回收下来，常解气自常解气洗涤段出来后进入常解气分离器，将常解气中夹带的碳酸丙烯酯液滴进一步分离，常解气自分离器顶部出来送食品二氧化碳工段。
碳酸丙烯酯法与变压吸附法脱碳工艺的考察
出来，其优点是在常压下即可完成，不再增加任 得的净化气送至下一工序，部分顺放气返回到
何设备，但缺点是会损失产品气体，降低产品气ＰＳＡ—ｌ提纯段进行升压，解吸放空气送出界外。
的收率。
抽真空法变压吸附脱碳工艺流程框图见图２。
顺放气返回ｌ段
图２抽真空法变压吸附工艺流程框图
１．２．２吹扫法变压吸附脱碳工艺流程
天泽集团煤气化厂脱碳工艺采用中海油 山东化学工程有限责任公司设计的３．３ＭＰａ碳酸 丙烯酯脱碳工艺，运行温度３４℃，出口净化气中 ＣＯ：的体积分数＜０．２％。ＣＯ：供尿素生产用。闪蒸
一１３２一
采用两级减压，一级闪蒸压力０．９ＭＰａ，二级闪蒸 压力０．４５ＭＰａ。
变脱气进量１５９ １２０Ｎｍ３／ｈ，其中Ｃ０２的体积 分数为２６％～２８％；
部分放空气回收，一部分气放空，当吸附床为常
将吸附床层内二氧化碳体积分数富集到９８．５％ 压时，由吹扫气置换出吸附剂吸附的二氧化碳。
以上，作为ＣＯ：产品送出界区。提纯段每个吸附 塔依次经历吸附、均压降、逆放、吹扫、二段升压、 均压升、最终升压的过程。
净化段每个吸附塔依次经历吸附、均压降、顺放、 逆放一、逆放二、吹扫、均压升、最终升压的过程。
２０１１年７月６日至１３ １３，宁夏丰友化工有
限公司联合中海油山东化学工程有限责任公司 到山西兰花田悦化肥有限公司、河南心连心集团 及山西天泽集团煤气化厂现场考察变压吸附脱 碳装置及碳酸丙烯酯法脱碳装置的运行情况，现 将考察情况总结如下。 １变压吸附技术 １．１变压吸附技术的基本原理
变压吸附技术是以吸附剂（多孔固体物质） 内部表面对气体分子的物理吸附为基础，利用吸 附剂在相同压力下易吸附高沸点组份、不易吸附 低沸点组份和高压下吸附量增加（吸附组份）、减 压下吸附量减少（解吸组份）的特性，将原料气在 高压力下通过吸附剂床层，相对于氢的高沸点杂 质组份被选择性吸附，低沸点组份的氢不易吸附 而通过吸附剂床层，达到氢和杂质组份的分离， 然后在减压下解吸被吸附的杂质组份使吸附剂 获得再生。以便再次进行吸附分离杂质。这种高 压力下吸附杂质组份提纯氢气、减压下解吸杂质 组份使吸附剂再生的循环过程便是变压吸附过 程。各组份在吸附剂上的吸附等温线图见图ｌ。
10种脱碳工艺技术比较及优缺点
10种脱碳工艺技术比较及优缺点低温甲醇洗法工艺与液氮洗工艺结合一起用，因为低温甲醇洗装置已用作下游一氧化碳脱除工段的预冷阶段。
不用再进行脱硫。
1.低温甲醇洗低温甲醇洗是基于物理吸收的气体净化方法。
该法是用甲醇同时或分段脱除CO2、H2S和各种有机硫，HCN、C2H2、C3、及C4以上的气态烃，水蒸气等，可以达到很高的净化度。
气体中的总硫可脱至，二氧化碳可脱至＜0.2mg/m3（标），CO2可脱至10～20 ml/m3。
甲醇对H2、N2、CO的溶解度相当小，而且在溶液减压闪蒸过程中优先解吸，于是可通过分级闪蒸来回收，使气体在净化过程中有效成分的损失减至最少。
低温甲醇洗较适合于由含硫渣油或煤部分氧化法制合成气的脱硫和脱碳。
原理：低温甲醇洗是基于物理吸收的气体净化法。
该法事用甲醇同时或分段脱出硫化氢、二氧化碳和各种有机硫，氰化物、烯烃、碳三及碳四以上的气态烃，水蒸气等，可以达到很高的净化度。
主要设备甲醇洗的洗涤塔、再生塔、浓缩塔、精馏塔内部都用带浮阀的塔板，根据流量大小选用双溢流或单溢流。
甲醇泵都是单端面离心泵，以防甲醇泄露。
低温甲醇洗所用的换热器很多，面积很大，一般都为缠绕式。
深度冷冻设备用釜式。
冷却器使用列管式。
煮沸器则用热虹吸式。
低温甲醇洗设备内部不涂防腐涂料，也不用缓蚀剂，腐蚀不严重。
工艺特点：（1）甲醇廉价。
（2）硫化氢和二氧化碳在甲醇中的溶解度高，溶剂循环量低，导致电能、蒸汽、冷却水的耗量低。
（3）甲醇溶液不仅能能脱除硫化氢、二氧化碳还能脱除其他有机硫和杂质。
（4）可以选择性脱除硫化氢，是变换气中硫化氢浓缩成高浓度的，便于硫磺回收。
（5）获得的净化气纯度高，并绝对干燥。
（6）低温甲醇洗法工艺与液氮洗工艺结合一起用，特别经济，因为低温甲醇洗装置已用作下游一氧化碳脱除工段的预冷阶段。
不用再进行脱硫。
（7）过剩的只含很少硫化物的二氧化碳可放空，不存在环保问题。
低温甲醇洗的优缺点优点（1）甲醇在低温高压下，对CO2，H2S，COS有极大的溶解度。
净化车间脱碳岗位生产原理及工艺流程
净化车间脱碳岗位生产原理及工艺流程（一）、目的和任务脱碳工段的目的是利用固体吸附剂脱除经干法脱硫后的变换气中的CO2, 为氨醇合成提供合格的原料气,同时为尿素生产提供合格的高纯度的CO2。
（二）、生产原理变压吸附﹙英文Pressure Swing Adsorption﹚,简称PSA。
P表示系统内要有一定压力；S表示系统内压力升降波动情况发生；A表示该装置必须有吸附剂床层存在。
该法技术较为先进、成熟、运行稳定、可靠、劳动强度小、操作费用低，特别是自动化程度高，全部微机控制，准确可靠，其工作原理如下：利用床层内吸附剂对吸收质在不同分压下有不同的吸附容量，并且在一定压力下对被分离的气体混合物各组分又有选择吸附的特性，加压吸附除去原料气中杂质组分，减压又脱附这些杂质，而使吸附剂获得再生。
因此，采用多个吸附床，循环地变动所组合的各吸附床压力，就可以达到连续分离气体混合物的目的。
当吸附床饱和时，通过均压降方式，一方面充分回收床层死空间中的H2、CO；另一方面增加床层死空间中CO2浓度，整个操作过程温度变化不大，可近似地看作等温过程。
（三）、工艺流程本装置采用两段变压吸附工艺分离变换气，属于气相吸附工艺，因此原料气中应不含有任何液体和固体。
通过吸附，获得合格的二氧化碳及氢氮混合气。
其中提纯段将变换气中的二氧化碳分离提浓后供尿素生产，分离部分二氧化碳后的混合气再经净化段进一步脱除CO2,使净化气中的CO2满足后续氨醇合成的需要。
主要工艺流程如下：1、PSA1提纯段﹙粗脱段﹚压力为2.0Mpa、温度≤40℃的变换气，经气水分离器分离游离水后，进入PSA1，自吸附塔底部进入正处于吸附状态的塔﹙同时有6个塔处于吸附状态﹚内，在不同种类吸附床层的依次选择吸附下，原料气中的CO2优先吸附下来，微量硫化物和气态水等杂质气体也被吸附下来；未被吸附的氢气、氮气和少量CO2作为中间气从塔顶流出，去第二段。
当被吸附物质的传质区前沿到达床层出口预留段某一位置时，关掉该段吸附塔原料气进料阀和塔顶尾气出口阀，停止吸附。