淺析低溫甲醇洗尾氣中二氧化碳的回收利用

劉都現(xiàn)，韓振生（兗礦國宏化工有限責任公司，山東　鄒城　273500）

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淺析低溫甲醇洗尾氣中二氧化碳的回收利用

劉都現(xiàn)，韓振生
（兗礦國宏化工有限責任公司，山東鄒城273500）

摘要：二氧化碳回收是現(xiàn)今工業(yè)生產(chǎn)中非常重要的一項任務，能夠在降低環(huán)境污染的同時實現(xiàn)對碳資源的合理運用。在本文中，將就低溫甲醇洗尾氣中二氧化碳的回收利用進行一定的研究。

關鍵詞：低溫甲醇洗尾氣；二氧化碳；回收

1　引言

隨著近年來我國化工事業(yè)的發(fā)展，我國空氣中的二氧化碳量也在此過程中不斷增加，在對碳資源造成較大浪費的同時也對環(huán)境造成了較為嚴重的污染。在此種情況下，如何能夠對這部分二氧化碳進行回收，則成為了非常重要的一項問題。

2　低溫甲醇洗工藝

2.1工藝流程

該凈化工藝裝置如圖1所示。

圖1

在該系統(tǒng)中，換氣經(jīng)過換熱器降溫、對其中存在的水分進行分離之后進入到裝置的二氧化碳吸收塔以及硫化氫吸收塔。之后，其則會通過貧甲醇洗滌，對原料中的二氧化碳以及硫化氫等成分進行吸收，之后再由吸收塔對后續(xù)工段進行引出。在完成二氧化碳以及硫化氫吸收之后，甲醇富液則會在經(jīng)過減壓之后在中壓閃蒸塔閃蒸出溶解的氫氣及少量二氧化碳等氣體，在經(jīng)過壓縮后對其中存在的有效成分進行回收。而從中壓閃蒸塔下方，所流出的溶液則會進一步送入到解吸塔當中，并在該裝置中對其中溶解的二氧化碳氣體進行蒸出，并將塔頂形成的二氧化碳送入到系統(tǒng)的合成裝置當中。而在塔底位置，也將獲得具有較低含量的二氧化碳，并在經(jīng)解吸塔加壓之后通過換熱處理將其輸送到系統(tǒng)的再生塔當中，在解吸塔的II段位置，其所排出的尾氣則會在經(jīng)過洗滌以及能量回收之后在高點放空。而在頂部所獲得的具有較高濃度的酸性氣體，其中則具有著大量的H2S，將其輸送到回收工段當中，同樣在經(jīng)換熱處理后將其運輸?shù)轿账M行循環(huán)應用，而系統(tǒng)在流轉過程中最終的甲醇廢液，在經(jīng)過一定處理、檢查其標準滿足要求之后則將其排出系統(tǒng)。

2.2尾氣組成

在低溫甲醇洗中，其在尾氣排放方面存在的氣體主要為N2以及二氧化碳，都屬于惰性氣體，在物理以及化學方面具有著較為相似的特征，都能夠在可液化的狀態(tài)下根據(jù)其沸點方面存在的差異對其進行分離處理。同時，尾氣中存在的少量水分、甲醇以及硫化氫等則可以通過干燥方式對其進行去除。從這里則可以了解到，通過對尾氣性質以及組成等方面的分析，通過該方式對二氧化碳進行回收具有著較為合理的特征。

3　吸附精餾法回收工藝

3.1工藝流程

在該方式中，主要是依據(jù)二氧化碳同其他氣體在沸點方面存在的不同對其進行分離。對于沸點比二氧化碳高的氣體，將通過吸附劑材料的應用對其進行吸附，對于沸點比二氧化碳低的氣體，則將通過精餾方式的應用對其進行處理。通過該種方式對氣體進行處理，所獲得二氧化碳純度一般都會在99.99%以上，非常適合應用在需要以液化方式進行儲存、且對濃度具有較高要求的情況。

在該方式中，尾氣在經(jīng)過緩沖分水處理之后會將其輸送到壓縮機中進行增壓，并在25℃以下進行冷卻、對其中存在的水分進行處理之后將其運輸?shù)礁稍锩摿虼伯斨?。在對其進行干燥處理時，也能夠對其中存在的微量硫化氫以及甲醇等雜質進行吸附，并通過冷卻對其進行降溫處理之后輸送到吸附床當中，對其中存在的水分等組分進行脫出，并經(jīng)過氨冷液化器設備的應用對其進行液化處理。在完成液化處理之后，一分部氣體則會進入到閃蒸罐當中，其頂部將對不凝氣進行放空，而底部則會對液態(tài)二氧化碳進行分離，在經(jīng)過節(jié)流降壓之后輸送到工業(yè)級儲罐當中。而對于液化完成的另一部分氣體，則會以精餾方式的應用對其中存在的氮氣以及加完進行分離，在底部對液態(tài)的二氧化碳進行獲得，并在節(jié)流降壓處理后送入到食品級儲罐當中。

3.2工藝特點

在該處理工藝中，其具有著以下方面的特點：第一，該種方式對為其進行處理，具有著氣量較大以及能夠連續(xù)供應的特點，二氧化碳氣體壓力波動較小、氣源穩(wěn)定，所具有的濃度較高；第二，所具有的流程較為簡單，非常便于操作，且能夠根據(jù)需求對食品級以及工業(yè)級的二氧化碳產(chǎn)品進行生產(chǎn)，具有著較強的市場應變能力；第三，可以通過低溫甲醇洗氨冰機對液氨進行提供，而液氨正是對尾氣進行液化處理的重要原料，不僅對于占地面積以及設備的投資成本來說是一種較大的節(jié)約，且能夠對具有良好穩(wěn)定特征的冷量來源進行保證。而在精餾處理中，則可以通過熱泵技術對其進行處理，通過塔頂熱量對再沸器進行加熱，以此實現(xiàn)了能量的循環(huán)利用；第四，通過干燥方式的應用，則能夠對尾氣中存在的水、甲醇以及硫化氫組分進行去除，并通過精餾以及閃蒸方式的應用對氮氣以及甲烷等組分進行去除，并最終對具有較高凈化度的二氧化碳產(chǎn)品進行獲得；第五，對于該方式來說，其具有著生產(chǎn)成本低、投資回收期短以及生產(chǎn)能耗低的特點，非常適合在工程系統(tǒng)中應用；第六，可采用DCS自動化控制和調(diào)節(jié)，自動化水平高，且具有著較大的生產(chǎn)能力，能夠對規(guī)模化生產(chǎn)進行實現(xiàn)。

4　結束語

二氧化碳是一種來源廣泛的化工原料，具有著可以回收利用的特征。在實際工作中，需要充分聯(lián)系企業(yè)實際，以科學處理方式的應用做好其回收利用。

參考文獻：

［1］齊峰，王永勝，郭靖，李燕，管鳳寶，張述偉.低壓不含硫低溫甲醇洗工藝的初步設計研究［J］.現(xiàn)代化工，2015（10）:139-142.

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DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.11.040