低温甲醇洗.ppt

1.化学吸收法：
化学吸收是利用气体有关组分能与吸收剂中的活性组份起化学反应生成化合物,而再生时所生成的化合物又被分解释放出活性组份及气体这一性质。常用的乙醇胺法（MEA法）,热钾碱法等。化学吸收时,气体的溶解度与气体的物理溶解度、化学反应的平衡常数、反应时化学计量数以及其他一些因数有关。化学吸收剂中溶解度的特点是在压力升高时溶解度不是均匀增大,压力愈高,溶解度提高得愈慢,溶液通常靠减压,加热才能再生,及一般必须采用“热法再生”。

2.物理吸收法:
物理吸收是利用气体中有关组分能溶解与水或有机溶液这一性质将其分离,而按照工艺冷法和热法。热法以Selexol工艺为代表，而国内以南风集团设计研究院开发的NHD(多聚乙二醇二甲醚)为代表,冷法以低温甲醇洗工艺代表。
物理吸收的特点:(1)压力和溶解度基本呈直线关系，如上图所示。系统总压一定时,某组分的含量增加,则该组分的分压亦随之增加,从而使起溶解度相应增加。因此我们为了提高吸收能力,采用加压措施。而在再生时,则采用减压法。(2)系统温度升高,则溶解度下降。反之,溶解度上升。所以应在低温条件下吸收,高温条件下解析。(3)吸收能力小,循环量大。
3.物理吸收和化学吸收的对比:
有图所示:
(1).当P>Pc时,物理吸收的吸收能力大,反之则化学吸收能力大。
(2).当采取减压再生时,如果P2降至P1时,则△Sph>△Sch,即说明物理吸收易采取减压再生,而相对化学吸收减压再生则不可以。
（3）.当进料的溶解度很小时,物理吸收能力不及化学吸收彻底。
4.物理吸收法吸收剂的选择原则:
(1).吸收剂的吸收能力。气体中代脱除的组分在吸收剂中的溶解度以及吸收剂的饱和整齐压和吸收温度的关系。吸收剂的循环量以及再生时所需的能量消耗、所需条件等等。
(2).吸收剂的选择性。吸收剂的选择性是指溶解度与气体中溶在同一温度、分压下,气体中被脱出组分的解度之比。吸收过程中不需要脱出组分的损耗,混合气体完全分离的可能性以及工艺
流程中的很多特点及消耗指标都和吸收剂的选择性又很大关系。一种良好的吸收剂对脱出的组分具有较高的选择性。
(3).吸收剂的饱和蒸汽压在操作温度下低,这样可以有效降低其损耗。
(4).吸收剂的沸点不能太高否则时能耗高,对整个工艺极为不利。(5).吸收剂的比热要大。因为气体溶于溶剂中是放热过程,所以为防止温升过快就需要采取采用比热较大的溶剂作吸收剂。
(6).吸收剂的粘度要小。因为吸收剂的粘度影响溶剂传热和传质以及传动速率。溶解度与气体中溶在同一温度、分压下,气体中被脱出组分的解度之比。吸收过程中不需要脱出组分的损耗,混合气体完全分离的可能性以及工艺
（7）.吸收剂的化学稳定性要好。因为吸收剂在系统中的停留时间长，所以对吸收剂的热化学稳定性要求要高，这样其副反应进行就很慢。
（8）.吸收剂的凝固点要低。在选择吸收剂的吸收温度与吸收剂存储条件时，必须加以考虑，良好的吸收剂其凝固点不易太高。
（9）.吸收剂的价廉、可燃性小、毒性小、对设备腐蚀小、同时吸收剂气泡性低。
5.几种吸收方法的对比:吸收剂从上表中可以看出:如果二氧化碳的分压为10大气压时，-30℃时甲醇的吸收能力要比水大50倍.同时还可以清楚的看出,低温甲醇洗简单闪蒸到常压时,所溶解的二氧化碳90％以上可以解析,同时由于硫化氢的沸点比二氧化碳高很多,硫化氢的溶解度一般比二氧化碳大,而且从上表可以看出甲醇对硫化氢的择性比二氧化碳的选择性要好,而在实际操作中,实际选择性稍低,但是任何条件下可以吸收将硫化氢吸收干净,而二氧化碳还可以留在气体中,因此即使气体中硫化氢的浓度很低,而再生出口气体硫化氢的浓度还可以保持的比较高。
通过对化学吸收分析来说:由于硫化氢和二氧化碳在进行化学吸收时互相影响,溶液中硫化氢和二氧化碳的平衡比例很难确定,一般化学吸收剂在脱除所有二氧化碳后,才能将硫化氢脱除干净.
二.低温甲醇洗的吸收机理和原理
<一>.软硬酸碱理论:
首先:甲醇对硫化氢和二氧化碳的吸收是物理吸收的一种.即利用甲醇对硫化氢和二氧化碳选择性吸收的特性来脱除硫化氢和二氧化碳.
软硬酸碱的基本概念:
软酸:具有较大电子对接受体的分子.
硬酸:具有较小电子对接受体的分子.
硬碱:具有较小电子对给予体的分子.
软碱:具有较大电子对给予体的分子.
酸:具有电子对接受体的分子.
碱:具有电子对给予体的分子.
酸碱反应的基本原则:硬亲硬,软亲软,软硬交界不分亲近.甲醇:
分子式:CH3OH,是由CH3-和-OH组成.CH3-软酸官能团,-OH是硬碱官能团,而硫化氢属于软酸软碱类,二氧化碳属于硬酸类.具体如下:
CH3OH+H2S+CO2=CH3---OH
||
H-HSCO2
即:甲醇吸收了二氧化碳以后,不影响对硫化氢的吸收,这就是甲醇装置吸收了二氧化碳的