煤化工公司脱碳闪蒸气变压吸附操作规程.docx

煤化工公司脱碳闪蒸气变压吸附操作规程1. 装置概况本操作规程适用于装置为 12000Nm3/h 闪蒸气脱碳装置， 回收湿法脱碳闪蒸气中的有效组份，达到节能降耗、提高经济效益的目的。本装置采用优良的吸附剂、可靠的程控阀门、稳定的控制系统、先进的设备等。硬件配置，采用成熟的变压吸附工艺，吸附塔采用多塔进料、多次均压，使吸附剂利用率得以提高，抽空效率得以提高，能耗显著降低，有效气体回收率得以明显提高。这种节能脱碳工艺，其流程合理，操作方便，有效气体损失小，能耗低，操作费用少，投资和成本更具竞争力。1.1. 原料气、净化气规格 1.1.1原料气本装置所用原料气来源于湿法脱碳的闪蒸气。 原料气:公称流量 12000 Nm3/h 压力 0. 5MPa(G)温度 35 原料气的基本组成如下：原料气基本组成组成H2CO2CON2CH4O2H2SV% 19.92 65.523 3.1169.632 1.515 0.291 0.0041.1.2净化气原料气经本装置处理后，除去原料气中的绝大部分 CO2 气体后为净化气,送至压缩工段二进。净化气：公称流量 3699 Nm3/h 压力 0.4 MPa(G)温度为35 净化气的基本组成如下：净化气基本组成组分H2CO2CON2CH4O2H2SVi() 55.675 6.541 7.997 25.275 3.931 0.5814PPM1.1.3顺放气流量 981 Nm3/h 压力 0.16MPa(G)温度 35顺放气的基本组成如下：顺放气基本组成组分H2CO2CON2CH4O2Vi() 2.998 88.38 1.943 5.220.8940.563 1.1.4CO2 解析气本装置 CO2 的纯度 约为 98.5%，气体送往公司内部的管网。流量 5870 Nm3/h 压力 0.020 MPa(G)温度 40 CO2 解析气的基本组成如下：CO2 解析气基本组成组 分 Vi()H2CO2CON2CH4O2H2S0.216 98.87 0.2360.5120.096 0.063 0.0071.2. 生产原理简介 1.2.1单元生产原理 1.2.1.1气水分离气水分离单元在装置中的作用：除去进入本装置原料气中的微量水雾，以尽量减少水分在变压吸附单元对吸附剂的影响，延长吸附剂的使用寿命。原理：采用物理铺集原理，原料气进入气水分离器，气体流速被降低，并匀速穿透设置在气水分离器中的专用丝网除沫器，使气体中的水雾被铺集下来，达到分离水雾目的。1.2.1.2变压吸附单元生产原理变压吸附单元是本装置核心操作单元。 变压吸附单元在本装置中的作用： 按照设计要求，除去原料气中绝大多数的 CO2 气体，以回收闪蒸气中的氢气、一氧化碳，并提纯回收 CO2。原理：根据原料气组成，选择不同的吸附剂，对原料气的不同组分进行选择性吸附，达到气体分离目的。变压吸附过程属纯物理吸附过程。物理吸附是指依靠吸附剂与吸附质分子间的分子力（包括范德华力和电磁力）进行的吸附。其特点：吸附过程进行极快，相间动态平衡可在瞬间完成，吸附过程是完全可逆的，吸附速率受传质控制。变压吸附利用物理吸附所具有的两个基本性质：一是不同吸附剂对不同组分的吸附能不同；二是不同组分在不同吸附剂上的吸附容量随组分的分压上升而增加，随吸附温度的上升而下降。变压吸附过程就是利用物理吸附的上述特点和性质，实现对混合气体中某些组分的优先吸附而使其它组分被提纯，实现吸附剂在低温或高压下对某些组分进行选择性吸附，而在高温或低压下对这些组分进行解吸分离，同时吸附剂又被再生，由此实现变压吸附过程的吸附与再生循环，达到连续分离气体的目的。本装置优选了三种吸附剂并优化组合，达到脱除原料气中 CO2 气体并提纯和回收 CO2 的目的。1.2.1.3抽真空单元生产原理抽真空单元在装置中的作用：使吸附剂在系统充分降压后得以彻底再生， 提高吸附剂的利用率， 使 CO2 等气体得以彻底解吸并获得高纯度的二氧化碳气体。原理：与上述变压吸附原理相同，利用物理吸附所具有的两个基本性质：一是不同吸附剂对不同组分的吸附能不同；二是不同组分在不同吸附剂上的吸附容量随不同组分的分压上升而增加，随吸附温度的上升而下降。抽真空的过程既是降低系统压力的过程。 随着吸附塔压力的降低， 吸附剂的吸附容量也随之而下降， 直至 CO2 完全解吸。1.2.2.工艺流程简介本装置工序采用 7-2-3 流程简述流程如下：VPSA-CO2 流程， 由 7 台吸附塔、 1 台气液分离器、 1 台净化气缓冲罐组成。其工作过程包括吸附、均压、逆放、真空、升压等过程，具体描述如下：a. 吸附过程压力为0.5Mpa 的 4 股原料气在气液分离器进口混合，经分离器分离掉其中夹带的液滴，然后自塔底进入 VPSA 吸附塔（同时有 2 个吸附塔处于吸附状态）内