淺析低溫甲醇洗尾氣中二氧化碳的回收利用

劉都現(xiàn)，韓振生（兗礦國(guó)宏化工有限責(zé)任公司，山東　鄒城　273500）

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淺析低溫甲醇洗尾氣中二氧化碳的回收利用

劉都現(xiàn)，韓振生
（兗礦國(guó)宏化工有限責(zé)任公司，山東鄒城273500）

摘要：二氧化碳回收是現(xiàn)今工業(yè)生產(chǎn)中非常重要的一項(xiàng)任務(wù)，能夠在降低環(huán)境污染的同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)碳資源的合理運(yùn)用。在本文中，將就低溫甲醇洗尾氣中二氧化碳的回收利用進(jìn)行一定的研究。

關(guān)鍵詞：低溫甲醇洗尾氣；二氧化碳；回收

1　引言

隨著近年來(lái)我國(guó)化工事業(yè)的發(fā)展，我國(guó)空氣中的二氧化碳量也在此過(guò)程中不斷增加，在對(duì)碳資源造成較大浪費(fèi)的同時(shí)也對(duì)環(huán)境造成了較為嚴(yán)重的污染。在此種情況下，如何能夠?qū)@部分二氧化碳進(jìn)行回收，則成為了非常重要的一項(xiàng)問(wèn)題。

2　低溫甲醇洗工藝

2.1工藝流程

該凈化工藝裝置如圖1所示。

圖1

在該系統(tǒng)中，換氣經(jīng)過(guò)換熱器降溫、對(duì)其中存在的水分進(jìn)行分離之后進(jìn)入到裝置的二氧化碳吸收塔以及硫化氫吸收塔。之后，其則會(huì)通過(guò)貧甲醇洗滌，對(duì)原料中的二氧化碳以及硫化氫等成分進(jìn)行吸收，之后再由吸收塔對(duì)后續(xù)工段進(jìn)行引出。在完成二氧化碳以及硫化氫吸收之后，甲醇富液則會(huì)在經(jīng)過(guò)減壓之后在中壓閃蒸塔閃蒸出溶解的氫氣及少量二氧化碳等氣體，在經(jīng)過(guò)壓縮后對(duì)其中存在的有效成分進(jìn)行回收。而從中壓閃蒸塔下方，所流出的溶液則會(huì)進(jìn)一步送入到解吸塔當(dāng)中，并在該裝置中對(duì)其中溶解的二氧化碳?xì)怏w進(jìn)行蒸出，并將塔頂形成的二氧化碳送入到系統(tǒng)的合成裝置當(dāng)中。而在塔底位置，也將獲得具有較低含量的二氧化碳，并在經(jīng)解吸塔加壓之后通過(guò)換熱處理將其輸送到系統(tǒng)的再生塔當(dāng)中，在解吸塔的II段位置，其所排出的尾氣則會(huì)在經(jīng)過(guò)洗滌以及能量回收之后在高點(diǎn)放空。而在頂部所獲得的具有較高濃度的酸性氣體，其中則具有著大量的H2S，將其輸送到回收工段當(dāng)中，同樣在經(jīng)換熱處理后將其運(yùn)輸?shù)轿账M(jìn)行循環(huán)應(yīng)用，而系統(tǒng)在流轉(zhuǎn)過(guò)程中最終的甲醇廢液，在經(jīng)過(guò)一定處理、檢查其標(biāo)準(zhǔn)滿足要求之后則將其排出系統(tǒng)。

2.2尾氣組成

在低溫甲醇洗中，其在尾氣排放方面存在的氣體主要為N2以及二氧化碳，都屬于惰性氣體，在物理以及化學(xué)方面具有著較為相似的特征，都能夠在可液化的狀態(tài)下根據(jù)其沸點(diǎn)方面存在的差異對(duì)其進(jìn)行分離處理。同時(shí)，尾氣中存在的少量水分、甲醇以及硫化氫等則可以通過(guò)干燥方式對(duì)其進(jìn)行去除。從這里則可以了解到，通過(guò)對(duì)尾氣性質(zhì)以及組成等方面的分析，通過(guò)該方式對(duì)二氧化碳進(jìn)行回收具有著較為合理的特征。

3　吸附精餾法回收工藝

3.1工藝流程

在該方式中，主要是依據(jù)二氧化碳同其他氣體在沸點(diǎn)方面存在的不同對(duì)其進(jìn)行分離。對(duì)于沸點(diǎn)比二氧化碳高的氣體，將通過(guò)吸附劑材料的應(yīng)用對(duì)其進(jìn)行吸附，對(duì)于沸點(diǎn)比二氧化碳低的氣體，則將通過(guò)精餾方式的應(yīng)用對(duì)其進(jìn)行處理。通過(guò)該種方式對(duì)氣體進(jìn)行處理，所獲得二氧化碳純度一般都會(huì)在99.99%以上，非常適合應(yīng)用在需要以液化方式進(jìn)行儲(chǔ)存、且對(duì)濃度具有較高要求的情況。

在該方式中，尾氣在經(jīng)過(guò)緩沖分水處理之后會(huì)將其輸送到壓縮機(jī)中進(jìn)行增壓，并在25℃以下進(jìn)行冷卻、對(duì)其中存在的水分進(jìn)行處理之后將其運(yùn)輸?shù)礁稍锩摿虼伯?dāng)中。在對(duì)其進(jìn)行干燥處理時(shí)，也能夠?qū)ζ渲写嬖诘奈⒘苛蚧瘹湟约凹状嫉入s質(zhì)進(jìn)行吸附，并通過(guò)冷卻對(duì)其進(jìn)行降溫處理之后輸送到吸附床當(dāng)中，對(duì)其中存在的水分等組分進(jìn)行脫出，并經(jīng)過(guò)氨冷液化器設(shè)備的應(yīng)用對(duì)其進(jìn)行液化處理。在完成液化處理之后，一分部氣體則會(huì)進(jìn)入到閃蒸罐當(dāng)中，其頂部將對(duì)不凝氣進(jìn)行放空，而底部則會(huì)對(duì)液態(tài)二氧化碳進(jìn)行分離，在經(jīng)過(guò)節(jié)流降壓之后輸送到工業(yè)級(jí)儲(chǔ)罐當(dāng)中。而對(duì)于液化完成的另一部分氣體，則會(huì)以精餾方式的應(yīng)用對(duì)其中存在的氮?dú)庖约凹油赀M(jìn)行分離，在底部對(duì)液態(tài)的二氧化碳進(jìn)行獲得，并在節(jié)流降壓處理后送入到食品級(jí)儲(chǔ)罐當(dāng)中。

3.2工藝特點(diǎn)

在該處理工藝中，其具有著以下方面的特點(diǎn)：第一，該種方式對(duì)為其進(jìn)行處理，具有著氣量較大以及能夠連續(xù)供應(yīng)的特點(diǎn)，二氧化碳?xì)怏w壓力波動(dòng)較小、氣源穩(wěn)定，所具有的濃度較高；第二，所具有的流程較為簡(jiǎn)單，非常便于操作，且能夠根據(jù)需求對(duì)食品級(jí)以及工業(yè)級(jí)的二氧化碳產(chǎn)品進(jìn)行生產(chǎn)，具有著較強(qiáng)的市場(chǎng)應(yīng)變能力；第三，可以通過(guò)低溫甲醇洗氨冰機(jī)對(duì)液氨進(jìn)行提供，而液氨正是對(duì)尾氣進(jìn)行液化處理的重要原料，不僅對(duì)于占地面積以及設(shè)備的投資成本來(lái)說(shuō)是一種較大的節(jié)約，且能夠?qū)哂辛己梅€(wěn)定特征的冷量來(lái)源進(jìn)行保證。而在精餾處理中，則可以通過(guò)熱泵技術(shù)對(duì)其進(jìn)行處理，通過(guò)塔頂熱量對(duì)再沸器進(jìn)行加熱，以此實(shí)現(xiàn)了能量的循環(huán)利用；第四，通過(guò)干燥方式的應(yīng)用，則能夠?qū)ξ矚庵写嬖诘乃⒓状家约傲蚧瘹浣M分進(jìn)行去除，并通過(guò)精餾以及閃蒸方式的應(yīng)用對(duì)氮?dú)庖约凹淄榈冉M分進(jìn)行去除，并最終對(duì)具有較高凈化度的二氧化碳產(chǎn)品進(jìn)行獲得；第五，對(duì)于該方式來(lái)說(shuō)，其具有著生產(chǎn)成本低、投資回收期短以及生產(chǎn)能耗低的特點(diǎn)，非常適合在工程系統(tǒng)中應(yīng)用；第六，可采用DCS自動(dòng)化控制和調(diào)節(jié)，自動(dòng)化水平高，且具有著較大的生產(chǎn)能力，能夠?qū)σ?guī)模化生產(chǎn)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。

4　結(jié)束語(yǔ)

二氧化碳是一種來(lái)源廣泛的化工原料，具有著可以回收利用的特征。在實(shí)際工作中，需要充分聯(lián)系企業(yè)實(shí)際，以科學(xué)處理方式的應(yīng)用做好其回收利用。

參考文獻(xiàn)：

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DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.11.040