《液氮洗技术》PPT课件.ppt
LNW洗涤微量CO技术,1.技术背景,德州一期的液氮洗装置是国内的第一套,2003年我们和杭州制氧集团有限公司接受了原国家经贸委下达的科技攻关任务，其中我们负责科技攻关和攻关后完成工程设计、杭州制氧集团有限公司依图进行制造。2004年底，5.4Mpa下的大型液氮洗装置、在德州投运一次成功。投产4年以来一直保持连续运转、各项工艺指标达到设计值和世界先进水平。从而改写了大型液氮洗装置只能靠进口、国内既不会设计也不能制造的历史。在完成德州项目一期后，2007年德州项目二期的大型液氮洗装置投产；2008年初又完成、由我公司承包的淮化（淮南）项目大型液氮洗装置的制造（并现已发运到了现场）。其大型液氮洗装置的最大特点是：消耗指标低、净化度高、可在30110%负荷下连续、平稳操作。2009.5完成了贵州开阳（粉煤气化）3.0Mpa、50万吨氨的液氮洗装置，后又完成了赤峰国电（固定床碎煤气化）和海拉尔大唐2.35Mpa下30万吨氨和18万吨氨的液氮洗装置;还有新疆,陕西兴平等的液氮洗装置。,2.流程说明,原料气体来自低温甲醇洗工序，首先进入吸附器（V-1101A/B），将其中含有的微量甲醇和二氧化碳脱除，以免它们在冷箱内冻结并引起低温设备和管道的堵塞。吸附器由两个组成，内装分子筛，一个使用，一个再生，切换周期为24小时，由程序控制器实现自动切换；再生气体为低压氮气。经分子筛吸附器处理后的原料气体被送入冷箱，经过1号原料气体冷却器（E-1105）和2号原料气体冷却器（E-1106），被返流的氮洗气、燃料气和循环氢气冷却，然后进入氮洗塔（T-1101）下部。其中的杂质一氧化碳、氩和甲烷在氮洗塔（T-1101）中被顶部来的液氮洗出，净化后的含有少量氮气的氮洗气由塔顶离开氮洗塔（T-1101），经过2号原料气体冷却器（E-1106）复热，然后将高压氮气管线中来的氮气配入，达到正确的氢氮气化学配比3:1后，再经过1号原料气体冷却器（E-1105）复热，其中一部分引出至低温甲醇洗工序，交回由原料气体自低温甲醇洗工序带来的冷量；另一部分继续在高压氮气冷却器（E-1104）中复热至环境温度后出冷箱，并与来自低温甲醇洗工序的复热后的合成气汇合后，作为产品气体送入氨合成工序。,2.流程说明,高压氮气来自界区外的空分装置，经高压氮气冷却器（E-1104）和1号原料气体冷却器（E-1105）被返流气体冷却后，其中大部分经节流直接与自氮洗塔（T-1101）顶部来的氮洗气混合，以实现正确的氢、氮气化学配比；其余部分继续在2号原料气体冷却器（E-1106）中冷却并液化，液氮进入氮洗塔（T-1101）顶部，作为吸收剂，在氮洗塔（T-1101）中将原料气体中的杂质洗出。氮洗塔（T-1101）底部的液体经过减压，在氢气分离器（V-1102）中闪蒸，气相作为循环氢气，经过2号原料气体冷却器（E-1106）、1号原料气体冷却器（E-1105）和高压氮气冷却器（E-1104）复热后出冷箱，送至低温甲醇洗工序的压缩机加压后再回收利用；由氢气分离器（V-1102）底部排出的液体，经过2号原料气体冷却器（E-1106）、1号原料气体冷却器（E-1105）和高压氮气冷却器（E-1104）复热后出冷箱，作为燃料气送至全厂燃料气系统。,3.技术特点,净化的机理：系在低温下、在氮洗塔内用液体氮洗下粗合成气中的CO、Ar、CH4等组份，并得到纯度极高的合成气。由于合成气的纯度高，既可提高氨的净值、延长氨催化剂的使用寿命，还可减少催化剂的一次充填量约30%。被液氮洗下的CO、并溶于液氮中，因所发生的热效应很小,故用液氮净化粗合成气的工艺过程被视为一等温过程。补冷：液氮洗装置是在-1900C温度下操作，为减少冷损失，而把板翅式换热器组、液氮洗涤塔等置于一封闭的冷箱壳内；冷箱壳内除装有上述的设备外，则用珠光砂充填实，以减少系统的保冷损失。尽管如此，液氮洗装置仍存在有保冷损失和热量交换的传热温差损失，故必须对系统补冷。对于5.0MPA和以上操作压力则不须对系统补冷;反之则必须对系统补冷。,3.技术特点,系统的冷量补充是靠高压氮气的焦尔-汤姆孙（J-T）效应、或液氮的蒸发来提供。通常，在液氮洗装置的操作压力高于5.0Mpa时，仅靠高压氮气的焦尔-汤姆孙（J-T）效应就足以抵偿其系统的保冷损失和热交换的传热损失；在液氮洗装置的操作压力低于5.0Mpa时，除靠高压氮气的焦尔-汤姆孙（J-T）效应抵偿其系统的保冷损失和热交换的传热损失外，还须向系统补入液氮，系用液氮的蒸发来提供冷量；为此在液氮洗装置的操作压力低于5.0Mpa时，在板翅式换热器组留有专门的液氮通道，以通过此通道把液氮蒸发所得到冷量传出。液氮洗装置的操作压力和J-T效应的关系可见下表：液氮洗装置的操作压力和J-T效应的关系表液氮洗装置的操作压力（Mpa）J-T效应产生的T（0C）7.5 21 5.4 14 5.0 13 4.8 12 3.0 10,3.技术特点,操作：液氮洗装置的操作是非常平稳的，高净化度也是能够很好保证的。在操作时，如高压氮气过大，则会出现氮洗塔塔釜液位的升高；反之，如若高压氮气过低，则会出现氮洗塔塔釜液位的下降。操作时如果塔釜组份排出压力过于升高，也会造成补冷量的相应增加等。液氮洗装置设备的选材：对于板翅式换热器的材质均选为铝材。目前国内已可完全能自行制造、各种氮洗操作压力下的、供液氮洗装置所用的板翅式换热器。在操作压力高于5.0Mpa时，氮洗塔的材质须选用不锈钢，但因板翅式换热器为铝材，氮洗塔和板翅式换热器间连接的管道则须采用专门的接头进行连接。在操作压力约为5.0Mpa时，氮洗塔的材质既可选用不锈钢，也可选用铝材。在操作压力低于5.0Mpa时，氮洗塔的材质则全部地选用铝材。,4.公用工程消耗,对于日产1000吨氨厂的消耗 低压饱和蒸汽:1.4t/h 中压蒸汽:0.7t/h 低压氮气:4500Nm3/h冷量:0(系正常工况下,但开车工况可补液氮以缩短开车时间),谢谢！,
