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3.聚乙二醇二甲醚法(NHD)
中国南京化学工业集团公司研究院对各种溶剂进行了筛选,得出用于脱硫脱碳的聚乙二醇二甲醚较佳溶剂组分。命名为NHD溶剂,并成功地用于以煤气化制得得合成气脱离脱碳的工业生产装置。NHD是一种优良的物理吸收溶剂,溶剂的主要成分是聚乙二醇二甲醚的同系物,其沸点高,冰点低,蒸汽压低,对H2S和CO2及COS等酸性气体有很强的选择吸收性能,脱除二氧化碳效率在物理吸收法中较高。在物理吸收法中,由于CO2在溶剂中的溶解服从亨利定律,因此仅适用于CO2分压较高的条件。
聚乙二醇二甲醚溶剂有如下特点:
(1) 溶剂对二氧化碳,硫化氢等酸性气体吸收能力强。
(2) 溶剂的蒸汽压很低,挥发性小。
(3) 溶剂具有很好的化学和热稳定性,不氧化、不降解。
(4) 溶剂对碳钢等金属材料无腐蚀性。
(5) 溶剂本身不起泡,具有选择性吸收硫化氢的特性,并可以吸收有机硫。
(6) 溶剂具有吸水性,可以干燥气体、无嗅、无毒。
4.变压吸附法:
基本原理:利用吸附剂对混合气中不同气体的吸附容量随压力的不同而有差异的特性,在吸附剂选择性吸附的条件下,加压吸附混合物中的易吸附组分,减压解吸这些组分而使吸附剂得以再生,以供下一个循环使用。为了能使吸附分离法经济有效地实现,除吸附剂要有良好的吸附性能外,吸附剂的再生方法具有关键意义。吸附剂的再生程度,决定产品的纯度,并影响吸附剂的吸附能力。吸附剂的再生时间,决定吸附循环周期的长短,也决定吸附剂用量的多少。选择合适的再生方法,对吸附分离法的工业化起着重要作用。常用的减压解吸方法有降压、抽真空、冲洗、置换等,其目的都是为了降低吸附剂上被吸附组分的分压,使吸附剂得到再生。变压吸附工艺通常有吸附,减压(包括顺放、逆放、冲洗、置换、真空等),升压等基本步骤组成。
二段法变压吸附
脱碳技术,其主要特点是脱碳过程分2段进行。第1段脱除大部分二氧化碳,将出口气中二氧化碳控制在8%~12%,吸附结束后,通过多次均压步骤回收吸附塔中的氢氮气。多次均压结束后,吸附塔解吸气中的二氧化碳含量平均大于93% ,其余为氢气、氮气、一氧化碳及甲烷。由于第1 段出口气中二氧化碳控制在8%~12%,与单段法变压吸附脱碳技术出口气中二氧化碳控制在0.2%相比较,吸附塔内有效气体少,二氧化碳分压高,自然降压解吸推动力大,解吸出的二氧化碳较多,有相当一部分二氧化碳无须依靠真空泵抽出,因此吨氨电耗较低。第2段将第1段吸附塔出口气中的二氧化碳脱至0.2%以下,吸附结束后,通过多次均压步骤回收吸附塔中的氢氮气。多次均压结束后,吸附塔内的气体通过降压进入中间缓冲罐,再返回到第1段吸附塔内加以回收。因此,二段法变压吸附脱碳专利技术具有氢氮气损失小、吨氨电耗低的优势。
(1)当吸附压力为0.8MPa时,氢气回收率为99.2%,氮气回收率为97%,一氧化碳回收率为96%,吨氨电耗约为55KW/h。
(2)当吸附压力为1.6~2.0MPa时,氢气回收率为99.5%,氮气回收率为98% ,一氧化碳回收率为97%,吨氨电耗约为22 KW/h。投资比湿法脱碳低5%~20%(含变脱投资) 。
变压吸附脱碳技术与湿法脱碳相比具有运行费用低、装置可靠性高、维修量少、操作简单等优点,有效气体回收率高于湿法脱碳。
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