靖边气田硫磺回收装置尾气中CO2回收技术的调研及探讨

温室气体排放导致的全球气候变暖正引起国内外的关注,由于主要的温室气体CO2多数来自于人类活动以及化工和能源工业,因此CO2的减排技术引进应用势在必行。本文主要针对采气一厂硫磺回收尾气的特点开展了尾气中H2S的脱除技术、CO2分离回收技术及CO2液化技术的调研工作,并初步确定了适合采气一厂硫磺尾气特点的CO2回收工艺及预期效益预测,为采气一厂CO2减排提供了技术支持。     

适应更严格尾气排放的工艺选择

为减少硫磺回收及尾气处理装置的SO2和CO2排放,需要对许多因素进行精确和详细的评估。为此,Fluor公司开发了一种回收CO2的新工艺OEC 2RP。该工艺在采用纯氧或接近纯氧的条件下操作,使尾气中没有或几乎不含N 2。由于在常规尾气中N 2对回收纯CO2存在较大影响,工艺采用不含N 2的纯氧,在尾气处理后,经过简单、经济的冷却和脱水,就可获得纯CO2。Siritec Nigi、RATE及Kinetics Techology公司也分别介绍了为减少SO2和CO2排放所采取的技术措施。     

不同CO2抽出比的PSA尾气在制氢转化炉内燃烧的数值模拟研究

采用CFD(Computational Fluid Dynamics)技术对抽出不同比例CO2的PSA尾气制氢转化炉燃烧及传热进行了数值模拟研究。计算得到了炉内烟气流场,温度场的详细信息,揭示了PSA尾气中CO2含量的变化对炉膛内燃烧和传热过程的影响。通过CFD数值模拟计算,提出了PSA尾气中CO2抽出对燃烧及传热的不利影响的解决方案。     

不同C02抽出比的PSA尾气在制氢转化炉内燃烧的数值模拟研究

采用CFD（ComputationalFluidDynamics）技术对抽出不同比例CO：的PSA尾气制氢转化炉燃烧及传热进行了数值模拟研究。计算得到了炉内烟气流场,温度场的详细信息,揭示了PSA尾气中CO：含量的变化对炉膛内燃烧和传热过程的影响。通过CFD数值模拟计算,提出了PSA尾气中CO：抽出对燃烧及传热的不利影响的解决方案。     

低温甲醇洗尾气中CO含量高的原因分析及优化措施

目的 降低尾气中的CO摩尔分数至0.20%以下,达到设计指标。方法 分析了低温甲醇洗尾气中CO含量高的原因,对系统进行了优化操作;同时在低温甲醇洗系统富甲醇次中压闪蒸段增加了气提氢气工艺,并对气提氢气量进行了优化调整;此外针对系统冷量回收利用不平衡不充分的问题进行了技术改造。结果 优化改造后,低温甲醇洗尾气中的CO摩尔分数降至0.19%,达到了设计指标要求,实现了节能降耗的目的。结论 系统优化操作中,增加气提氢气的设计、优化调整气提氢气量以及对系统冷量回收利用的技术改造,可以有效降低尾气中CO含量,并使其达到设计指标。     

不同CO_2抽出比的PSA尾气对制氢转化炉燃烧及传热的研究

应用REFORM-3PC软件,对不同抽出比例CO2的PSA尾气制氢转化炉燃烧及传热进行分析研究。计算结果表明,随着CO2抽出比例的增加和转化管上部平均热强度和外壁温度的升高,燃烧器理论燃烧温度也随之增加,火焰长度却不断缩短。提出了解决PSA尾气中CO2抽出后对燃烧及传热不利影响的初步方案。     

乙烯裂解粗氢及苯乙烯尾气PSA氢提纯装置运行总结

简介变压吸附气体分离与提纯技术的发展和技术特点,以及变压吸附技术在氢气分离提纯、变换气脱碳、CO分离提纯、CO2分离提纯、空分制氧气氮气等多种领域的应用。介绍了20 000 m3/h(标况)乙烯裂解粗氢及苯乙烯尾气PSA氢提纯装置的工艺流程及特点,然后分析了工艺条件与装置处理能力的关系、影响氢气回收率和产品氢纯度的因素,并提出了稳定操作运行、提高装置运行效果的措施。     

煤化工项目工业尾气综合利用方案浅析

煤经汽化制甲醇过程中部分装置尾气中CO和H_(2)组分含量较高,生产企业可作为燃料气,也可从中提取H_(2)作为下游装置原料。通过对煤化工企业的甲醇装置尾气组成分析,列出了3种不同尾气利用方案和流程图,计算了不同利用方案的物料平衡及成本构成。通过对不同方案产品产量变化及经济性的详细对比,对不同情况下装置尾气中的热能、CO和H_(2)组分的综合利用途径进行分析。最终提出通过调整工业装置的气相分配方案,可在不新增装置的情况下回收利用工业尾气做燃料气,同时增产H_(2),综合经济收益较好。     

回收变压吸附解吸气作甲醇原料的实践

对变压吸附（PSA）解吸气回收方案进行对比分析,将原用作燃料的PSA解吸气改用作甲醇原料,通过流程改造实施这一工艺,发现改造既没有对PSA的操作及产品质量造成不良影响,也没有对甲醇装置的操作及甲醇质量产生不利影响。实践表明,通过回收PSA解吸气多产甲醇26160t／a,年经济效益达4708．8×10^4 RMB￥。     

硫磺回收装置加氢还原尾气超重力脱硫工艺技术研究

还原吸收尾气处理工艺广泛应用于硫磺回收装置含硫尾气处理,是减少尾气中SO_2排放最为有效的方法之一。硫磺回收装置加氢还原尾气的显著特点为:压力低,碳硫比高,要求吸收过程硫化氢脱除率高,同时具有吸收选择性。利用超重力技术强化传质及气液接触时间短等特点,将超重力技术应用于加氢尾气脱硫工艺中,考察了转速、气液比、贫液温度、气体流量等操作参数对脱硫性能及CO_2共吸收率的影响。结果表明,超重力技术应用于硫磺回收装置加氢还原尾气脱硫工艺中优势显著。     

优化甲醇合成气气质提高甲醇产量

本文针对四川维尼纶厂的乙炔尾气中碳含量偏高,氢含量不足致使乙炔尾气甲醇装置伴有恶臭气体产生问题,提出优化合成气气质,提高甲醇产量的解决方案,使川维现有甲醇装置的潜力得到进一步发挥。     

用煤层气(CMM)生产甲醇的探讨

提出了一种利用矿井区煤层气(CMM)生产甲醇的方法。经过脱硫后的煤层气,在催化剂存在下进行自热转化和外加热转化,得到的H2、CO2、CO,少量CH4和N2的混合气,利用二段变压吸附分离技术脱除氮气,得到含CO、CO2、少量N2气和含98%以上H2气的两股气,混合后得到甲醇的合成气。加压后,送入甲醇合成工序。以含40%甲烷的煤层气为原料,每吨甲醇脱氮费用约224元,具有较好的经济效益和社会效益。     

Prediction of the conditions for sour gas hydrate formation in the presence of methanol inhibitor

In this work a new thermodynamic model for accurate prediction of H₂S and CO₂ containing sour gas hydrate equilibrium dissociation temperatures in the presence of a gas hydrate thermodynamic inhibitor (methanol) is presented. The average absolute deviation between the predicted and measured sour gas hydrates dissociation temperatures (AADT%) considering pure and mixed acid gases in the presence of methanol inhibitor is about 0.274% which is much lower than those obtained by the other available thermodynamic models. The proposed approach is quite reliable over wide ranges of methanol and acid gases concentrations and can be used for performance evaluation of other gas hydrate inhibitors regarding the design of sour natural gas flow assurance systems in oil and gas industries.     

甲醇生产中选择性回收尾气膜分离产物

平煤蓝天公司的30万t/a甲醇装置采用天然气前补碳制甲醇工艺流程,膜分离技术回收甲醇合成尾气。本文介绍了将膜分离产物选择性地返回生产系统的原理和实际运行效果。     

催化重整装置再接触方案探讨

对催化重整装置再接触系统的三种流程：低温再接触,常温再接触和常温再接触＋吸收,从产品收率,公用工程消耗,设备投资和经济效益方面进行了比较,结论是：对于产氢去PSA的重整装置,若PSA的尾气只作为燃料气时,低温再接触流程优于常温再接触流程;若PSA尾气还要去轻烃回收,则再接触可采用常温再接触,不必采用低温再接触。     

低浓度酸性气回收处理控制难点与对策

在简要介绍镇海炼化分公司两套采用常规Claus＋SCOT尾气处理硫磺回收装置（Ⅳ、Ⅴ硫磺）工艺技术特点的基础上，对处理低浓度酸性气（即H2S含量低，CO2含量高的酸性气）的工况变化进行分析，提出了处理低浓度酸性气时的主要控制难点和对策措施。低浓度酸性气中富含的CO2在反应炉中燃烧会直接导致反应炉温度下降和过程气中羰基硫含量的增加，如果不及时采取措施加以解决，将会造成装置能耗增加，并且使净化后尾气中H2S浓度和烟气中SO2排放浓度上升，影响装置高效、环保运行。以上不利影响可以通过改变反应器温度、优化脱硫单元操作、分流低浓度酸性气等对策加以克服。     

两种乙炔尾气转化技术分析比较

天然气裂解生产乙炔的尾气用作生产甲醇的原料时必须转化除去其中的有害成份 ,四川维尼纶厂先后采用过部分氧化蒸汽转化法和加氢转化法两种技术。本文对这两种技术进行了比较 ,认为加氢法是一种比较好的安全、节能新技术。     

PSA技术在大庆甲醇生产中的应用

以天然气为原料的大庆油田甲醇厂10万t/a甲醇装置利用变压吸附(PSA)技术联产氢气,通过对PSA工艺过程的改造和完善,提高了联产氢气的质量和产量,并优化了甲醇生产。