脱碳工艺技术方案

脱碳工艺技术方案一、工艺条件原料气进装置流量：60000Nm3/h原料气组成组分H2CH4CO2O2V%≥6010300.4脱碳出口要求：CO22-5%即可，解吸气中ＣＯ２ｄ大于９８％，请考虑在０．９ＭＰＡ，和１．６ＭＰＡ两种条件下的大致方案，重点是投资，消耗。二、工艺技术选择脱碳技术有干法和湿法两种方法，干法主要是变压吸附，湿法包括PC,NHD,MDEA,改良热钾碱法。变压吸附法气体损失较大，NHD需外界提供冷冻量，而MDEA、改良热钾碱法需外界提供热量，考虑上述工艺要求PC工艺完全可以满足要求。三、工艺流程图原料气→原料气分离器→脱碳塔→净化气分离器→后工序↓闪蒸槽→放空↓常压解析塔→↓↓气提风机→气提塔→洗涤塔→放空↓循环槽↓脱碳泵→冷却器→脱碳塔四、０．９ＭＰＡ和１．６ＭＰＡ两种条件下的对比1、脱碳液循环量（吸收温度：35℃）０．９ＭＰＡ：进碳气中CO2的分压9×0.3=2.7kgf/cm2,PC的密度1187kg/m3PC的分子量102.09PC吸收系数Xco2112.425.6442lg2lgTPcoXcoXco2=0.0257=6.7m3/m3PC设出塔净化气CO22%，则脱除的CO2量为：60000×0.3-0.02×60000×02.0-13.0-117143m3/h小时循环量为：17143/6.7=2559m3/h１．６ＭＰＡ:进碳气中CO2的分压16×0.3=4.8kgf/cm2Xco2=0.0458=11.94m3/m3PC小时循环量为：17143/11.94=1435m3/h2、脱碳塔塔径与壁厚(塔高相同)0.9MPA:D=0945.09273785.03600308600005.3MS=mmPPD2.179.085.0163253009.0-2σφD=Φ5200×30000×201.6MPA:D=0945.016273785.03600308600003.98MS=23mmD=Φ4000×30000×25不计算封头与裙座，二者重量比为：5.3×17.2/3.98×23=0.9953、闪蒸槽PC溶解气：考虑压力与循环量，二者溶解气相当，但闪蒸槽要求PC停留时间≧60s,同等直径下，0.9MPA(Φ2500×6000×12)是1.6MPA(Φ2000×5000×10)条件下的2倍长度。4、气提塔(塔高相同)气提空气需求量一般为PC液量的6———11倍。二者无论正压气提还是负压气提，气提压力相同，气提空塔速度相同，0.9MPA(Φ4800×32000×16)是1.6MPA(Φ3600×32000×16)条件下塔径的1.4倍。5、理论电耗（脱碳塔高30M,PC进液位置28M）脱碳泵0.9MPA：95.4×42.65×1187/102×60×0.8=986kw1.6MPA:154.4×23.9×1187/102×60×0.8=895kw气提风机二者压头相同(840mmH2O)，0.9MPA配置电机130kw，1.6MPA配置电机75kw。0.9MPA比1.6MPA每小时电耗多150kwh6、工艺管道无论气体还是液体，0.9MPA是1.6MPA条件下管道直径的1.4倍。7、溶剂损耗溶剂损耗差别不大，0.16kg/1000m3.五、投资估算1、0.9MPa序号名称规格重量t制作费（万元）安装费（万元）合计（万元）1脱碳塔φ5200×30000×2090.6863.52.566.02闪蒸槽φ2500×6000×126.04.80.55.33气提塔φ4800×32000×1671.149.82.252.04原料气分离器φ1400×2600×142.21.80.42.25净化气分离器φ1200×2600×141.61.30.31.66洗涤塔(不锈钢)φ1800×12000×148.630.50.5317冷却器F=800m2φ1600×6000×1422.727.21.228.48循环槽φ4000×5000×129.57.50.58.09脱碳泵10气提风机合计5302、1.6MPa序号名称规格重量t制作费（万元）安装费（万元）合计（万元）1脱碳塔φ4000×30000×2569.248.62.250.82闪蒸槽φ2000×5000×1010.58.50.59.03气提塔φ3600×32000×1652.236.62.038.64原料气分离器φ1200×2600×141.61.30.31.65净化气分离器φ1000×2600×141.31.10.31.46洗涤塔(不锈钢)φ1600×12000×147.526.50.527.07冷却器F=800m2φ1600×6000×1422.727.21.228.48循环槽φ4000×5000×129.57.50.58.09脱碳泵10气提风机合计4608、说明0.9MPA比1.6MPA条件下，运行电耗多150kwh；投资多70多万元。装置占地面积相对较多，相比之下，1.6MPA条件下运行比较经济。