變壓吸附有效氣體回收綜合利用
2018-05-23 07:20:53趙金濤
氮肥與合成氣
2018年3期
李 云，趙金濤
(安陽(yáng)化學(xué)工業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，河南安陽(yáng) 455133)
安陽(yáng)化學(xué)工業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司年產(chǎn)200 kt乙二醇項(xiàng)目，配套工程采用變壓吸附(簡(jiǎn)稱(chēng)PSA)從水煤氣中提取98.0%(體積分?jǐn)?shù)，下同)以上的CO和99.9%以上的 H2供乙二醇合成用氣。該裝置共分為4個(gè)工序：PSA吸附CO2工序(PSA-CO2)、精脫硫工序、PSA制CO工序(PSA-CO，2套)、PSA制H2工序(PSA-H2)。在正常生產(chǎn)情況下，PSA-CO2和PSA-CO的順?lè)艢饣厥罩烈叶荚蠚夤瘢琍SA-CO2解吸氣去乙二醇配套工程三廢鍋爐，燃燒副產(chǎn)蒸汽；PSA-H2的逆放氣和解吸氣送至合成氨氣柜，供生產(chǎn)合成氨用[1-4]。目前，整套裝置氣體完全回收，氣體得到有效再利用。
1 工藝流程
由脫硫變換工序送過(guò)來(lái)的凈化氣含有CO、H2、CO2、CH4、N2及Ar，在通過(guò)PSA-CO2時(shí)，氣體中CO2、H2O及CH4等被吸附在吸附劑上，從吸附塔頂部流出的半成品氣經(jīng)精脫硫后，總硫體積分?jǐn)?shù)≤0.1×10-6，再進(jìn)入PSA-CO工序，CO氣體被PU-1型吸附劑選擇性吸附，通過(guò)逆放和抽真空得到純度≥98.5%(體積分?jǐn)?shù)，下同)的CO，CO經(jīng)壓縮機(jī)增壓后送往乙二醇主裝置。PSA-CO吸附尾氣進(jìn)入PSA-H2工序，N2等雜質(zhì)氣體被吸附劑選擇性吸附，產(chǎn)品H2即吸附尾氣從塔頂流出，其純度≥99.9%(體積分?jǐn)?shù))，經(jīng)H2壓縮機(jī)增壓后送往乙二醇主裝置[5-6]。
圖1 變壓吸附工藝流程示意
2 PSA-CO2和PSA-CO順?lè)艢獾幕厥?/h2>
該裝置PSA-CO2和 PSA-CO順?lè)艢饣厥罩烈叶荚蠚夤瘢厥沼行怏wH2和CO。當(dāng)系統(tǒng)水煤氣流量為81 000 m3/h(標(biāo)態(tài))時(shí)，PSA-CO2和PSA-CO工序順?lè)艢獬煞忠?jiàn)表1。
表1 PSA-CO2和 PSA-CO工序順?lè)艢獬煞?/p>
由表1可以知道：當(dāng)系統(tǒng)水煤氣流量為81 000 m3/h(標(biāo)態(tài))時(shí)，PSA-CO2順?lè)艢庵蠬2流量為 1 315 m3/h(標(biāo)態(tài))、CO流量為847 m3/h(標(biāo)態(tài))；PSA-CO順?lè)艢庵蠬2流量為3 646 m3/h(標(biāo)態(tài))、CO流量為1 077 m3/h(標(biāo)態(tài))。按正常情況下水煤氣結(jié)算價(jià)格為0.43元/(m3，標(biāo)態(tài))、H2和CO結(jié)算價(jià)格為0.68元/(m3，標(biāo)態(tài))計(jì)，由此可知順?lè)艢獾幕厥沾蟠蠼档土艘叶荚蠚獾纳a(chǎn)成本。……
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