（中职）合成氨工艺及设备项目六、任务一教学课件.pptx

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1、（中职）合成氨工艺及设备项目六、任务一教学课件项目六合成氨生产原料气脱碳合成氨生产原料气脱碳任务任务一一 聚乙二醇二甲醚（聚乙二醇二甲醚（NHD）法脱碳）法脱碳任务要求任务要求解释聚乙二醇二甲醚法脱碳的原理指明聚乙二醇二甲醚法脱碳的设备与作用总结聚乙二醇二甲醚法脱碳的操作方法总结聚乙二醇二甲醚法脱碳工艺条件的选择归纳生产危险因素及安全生产要点一一、聚乙二醇二甲醚法流程、聚乙二醇二甲醚法流程 6-2 6-2聚乙二醇二甲醚脱碳流程聚乙二醇二甲醚脱碳流程1 1、2 2换热器换热器3.3.脱碳塔脱碳塔 4.4.氨氨5.5.高压闪蒸槽高压闪蒸槽 6.6.低压闪蒸槽低压闪蒸槽 7.7.富富液泵液泵 8.8

2、.汽提塔汽提塔 9.9.贫液泵贫液泵 10.10.鼓风机鼓风机经变换来的原料气经气气换热器冷却后进入脱碳塔，与从塔顶喷淋下来的NHD溶剂进行逆流接触，气体中的CO2被溶剂吸收，净化气从脱碳塔顶引出分离液体后经气一气换热器加热后送往后工序。从脱碳塔底部排出的富液送往高压闪蒸槽和低压闪蒸槽，闪蒸出高浓度的CO2气体。经气一气换热器加热后送往尿素工段。从低压闪蒸槽出来的溶剂中由于还残留少CO2，用泵加压后送往汽提塔用N2或空气进行汽提再生，再生后的贫液经贫液泵加压、氨冷器冷却后打入脱碳塔顶部。该流程分为脱碳和再生两部分，脱碳要求在低温下进行，能提高CO2在溶液中的溶解度。再生采用闪蒸的方法，为了回收

3、热量，将脱碳气与原料气进行换热，将原料气降温。二、聚乙二醇二甲醚法设备二、聚乙二醇二甲醚法设备 脱碳的主要设备为脱碳塔和汽提塔，二塔均采用操作稳定、检修方便的填料塔。脱碳的主要设备为脱碳塔和汽提塔，二塔均采用操作稳定、检修方便的填料塔。辅助设备包括换热器、闪蒸槽、水力透平等。辅助设备包括换热器、闪蒸槽、水力透平等。三、聚乙二醇二甲醚法原理三、聚乙二醇二甲醚法原理 聚乙二醇二甲醚吸收CO2属于物理性吸收，在吸收过程中并无化学反应发生。此法利用的是CO2在聚乙二醇二甲醚中的溶解度大将CO2从原料气中分离出来。聚乙二醇二甲醚结构式为CH3-O-(C2H4O)N-CH3，n=29,分子量250280。

4、凝固点-22-29，闪点151。四、聚乙二醇二甲醚法条件四、聚乙二醇二甲醚法条件1.温度 由,6-1可见，当CO2分压一定时，随着吸收温度的降低，CO2在聚乙二醇二甲醚中的平衡溶解度增大；吸收温度降低，又可减少H2、N2等气体的溶解损失。反之，温度高，气体中饱和水蒸气多，带入脱碳系统的水分增加，溶剂脱碳能力和气体的净化度降低。所以降低温度对吸收操作有利。生产中变换气温度为68，NHD溶剂温度为-2-5。温度-10-10-5-55 520204040平衡溶解度(m3 CO2m3溶剂)37 282116105表6-1不同温度下CO2在聚乙二醇二甲醚中的溶解度2.压力压力 由表6-2可见，相同温度下

5、，CO2在聚乙二醇二甲醚中的溶解度随着压力的提高而增大，溶剂吸收CO2的能力提高。吸收压力提高，变换气中的水蒸气含量减少，变换带入系统的水量减少，有利于CO2的吸收，可以提高气体的净化度。所以，高压有利于聚乙二醇二甲醚吸收CO2，但压力过高，对设备材质要求高，同时成本也增加。CO2分压MPa O O2 20 04 4O O6 6O O8 81 1O O平衡溶解度(m3 CO2m3溶剂)1012113344626026-2不同压力下CO2在聚乙二醇二甲醚中的溶解度（5）3.溶剂的饱和度溶剂的饱和度饱和度的大小对溶剂循环量和吸收塔高度都有较大的影响。对填料塔而言，饱和度的大小对溶剂循环量和吸收塔高

6、度都有较大的影响。对填料塔而言，增大气液两相的接触面积，可以提高吸收饱和度。而要增大气液两相的接触增大气液两相的接触面积，可以提高吸收饱和度。而要增大气液两相的接触面积，一方面可选用适当的填料，另一方面主要是通过增大填料体积，即提面积，一方面可选用适当的填料，另一方面主要是通过增大填料体积，即提高塔的高度来实现，但塔高增大，投资增大，而且输送溶剂和气体的能耗增高塔的高度来实现，但塔高增大，投资增大，而且输送溶剂和气体的能耗增大。所以工业上吸收饱和度一般在大。所以工业上吸收饱和度一般在75758585之间。之间。4.气液比气液比 吸收的气液比是指单位时间内进吸收塔的原料体积吸收的气液比是指单位时

7、间内进吸收塔的原料体积(标态标态)与进塔溶剂体积与进塔溶剂体积之比。当处理一定量的原料气时，若气液比增大，所需的溶剂量减少，输送之比。当处理一定量的原料气时，若气液比增大，所需的溶剂量减少，输送溶剂的能耗就低溶剂的能耗就低,但净化气中的但净化气中的COCO2 2含量增加。生产中应根据净化气质量要求调含量增加。生产中应根据净化气质量要求调节适宜的吸收气液比。节适宜的吸收气液比。任务小结任务小结NHD脱碳流程设置NHD性质工艺条件设备物理选择性吸收温度、压力、饱和度、气液比吸收塔、再生塔、换热器思考与练习思考与练习1聚乙二醇二甲醚具有哪些性质？2根据所学知识分析聚乙二醇二甲醚脱碳流程的组织原则？3应该从哪些方面分析工艺条件？如何分析？