萬噸年低溫甲醇洗設(shè)備選型計算.doc

15萬噸/年低溫甲醇洗設(shè)備選型計算（原料氣換熱及甲醇洗滌部分） 一、物料平衡簡圖1、原料氣換熱及甲醇/水分離器物料點簡圖如下： 10 9 噴入甲醇 7 8甲醇水分離器 3去洗滌塔E01 供氣冷卻器變換來變換氣1 4 12閃蒸氣 2 7 6 5 112、甲醇洗滌塔物料簡圖如下： 7去E3（凈化氣/甲醇換熱器）甲醇洗滌塔 E8（貧甲醇冷卻器）來19E5（甲醇深冷器） 13 E6（循環(huán)甲醇冷卻器） 14 15 12 16 17E7（甲醇換熱器） 18（物料點成分、流量、壓力、溫度等見附表）二、主要設(shè)備選型基礎(chǔ)數(shù)據(jù)1、E01（供氣冷卻器設(shè)計基礎(chǔ)）進(jìn)低溫甲醇洗變換氣、系統(tǒng)閃蒸氣、甲醇蒸汽的混合氣和出低溫甲醇洗凈化氣、TO2塔塔頂氣、TO2塔中段氣換熱其中，變換氣氣量85900Nm3/h，其中H244000，CO2 25490，N214666，CO 270，Ar+CH4 1139，飽和水215，硫化物120，混合氣進(jìn)換熱器溫度38，壓力3MPa，流量87516Nm3/h，其中H244358，CO2 26007，N214937，CO 290，Ar+CH4 1169，飽和水215，硫化物120，甲醇 420Nm3/h，出口溫度-26，出口壓力2.97MPa凈化氣氣量60088Nm3/h 其中H2 43956，CO2 20ppm，N2 14546，CO 260，Ar+CH4 1111，微量的硫化物和水，進(jìn)口壓力2.9MPa，進(jìn)口溫度-40，出口壓力2.87MPa，出口溫度30TO2塔頂氣量16960Nm3/h，其中H2 42，CO2 16790.4，N2 127.6，進(jìn)口壓力0.19MPa，進(jìn)口溫度-55，出口壓力0.16MPa,出口溫度30T02塔中段氣流量9530 Nm3/h，其中CO2 7720，N2 1715，其它95，進(jìn)口壓力0.16MPa，進(jìn)口溫度-60，出口壓力0.13MPa，出口溫度30 換熱面積計算：原換熱器換熱面積F1674.8m2，規(guī)格DN2100328650，換熱量WQCmT1080910.353024.18641.021107kJ/h，其中進(jìn)口變換氣換熱量1.004107kJ/h。 新裝置換熱量WQCmT875160.342914.18640.803107kJ/h，建設(shè)換熱系數(shù)及溫差不變，則新裝置E01換熱面積0.8031.0211674.81317m2，考慮到固定床造氣氣體成分和殼牌不同，二氧化碳較少，解析時吸收的熱量較少，溶液及解析氣體溫度很難降到5560，冷凍量及換熱推動力都會下降，建議新裝置E-01換熱面積不小于1400m2。 2、D01（變換氣分離器）變換氣分離器結(jié)構(gòu)比較簡單，操作壓力2.96MPa，操作溫度-26，設(shè)計壓力4MPa，設(shè)計溫度-50主要物料有進(jìn)口混合氣、去洗滌塔氣體、底部排液。詳見附表物料點4、11、12.2、 T01 甲醇洗滌塔甲醇洗滌塔操作壓力3MPa，操作溫度2655，設(shè)計壓力4MPa，設(shè)計溫度-70甲醇洗滌塔分四段，其中1、2、3段為二氧化碳吸收段，四段為H2S吸收段，通過計算，建議新裝置甲醇洗滌塔規(guī)格為DN230030。其中一、四段塔板數(shù)及塔板間距保持不變，二、三段各減少兩塊塔板。塔板間距不變。管口方位圖不變。各管口管徑依據(jù)甲醇洗滌塔物料衡算數(shù)據(jù)進(jìn)行計算，物料衡算數(shù)據(jù)見附表。 4、E-05（吸收塔一段出口甲醇深冷器） 現(xiàn)參數(shù) DN16001610150，F(xiàn)=161m2，SA-203GrD新裝置參數(shù)：DN120014，F(xiàn)=100m2，SA-203GrD管程 吸收CO2的甲醇溶液181.13t/h，其中甲醇159.3t/h，二氧化碳21.6t/h，其它0.23t/h， -21降溫到-35 殼程 液氨0.03MPa,-45蒸發(fā)為氣氨，為甲醇溶液提供冷凍量 5、E-04（富甲醇深冷器） 現(xiàn)參數(shù) DN900126320，F(xiàn)=69.5m2，SA-516Gr70建議新裝置參數(shù)：DN80011，F(xiàn)=55m2， SA-516Gr70管程 吸收CO2的甲醇溶液105.07t/h，其中甲醇80.29t/h，二氧化碳24.5t/h，其它0.287t/h， -28降溫到-35 殼程 液氨0.03MPa,-45蒸發(fā)為氣氨，為甲醇溶液提供冷凍量 6、E-13（貧甲醇深冷器） 現(xiàn)參數(shù) DN1100128102，F(xiàn)=188m2，SA-516Gr70新裝置參數(shù)：DN100012，F(xiàn)=140m2，SA-516Gr70管程 貧甲醇溶液159.3t/h， -28降溫到-36 殼程 液氨0.03MPa,-45蒸發(fā)為氣氨，為甲醇溶液提供冷凍量附表：原料氣換熱及甲醇吸收部分物料平衡表 物料號12345說明變換氣閃蒸氣噴入甲醇混合氣T02塔中段氣溫度（）3838383860壓力（MPa）33.2430.16流量（Nm3/h）總量（Nm3/h）百分?jǐn)?shù)（%）總量（Nm3/h）百分?jǐn)?shù)（%）總量（Nm3/h）百分?jǐn)?shù)（%）總量（Nm3/h）百分?jǐn)?shù)（%）總量（Nm3/h）百分?jǐn)?shù)（%）總計859001001196100420100875161009530100其中H24400051.235829.93600kg/h4435850.6920.02N21466617.127122.661493717.07171518.01CO2 2549029.6851743.232600729.72772081.09CO2700.31201.672900.33200.21硫化物1200.141200.14100.11氬與甲烷11391.32302.5111691.34400.42甲醇004200.48水2150.252150.24其它0230.24物料號678910說明T02塔上段氣凈化氣穩(wěn)壓氣尾氣產(chǎn)品氣溫度（）-55-36.7303030壓力（MPa）0.192.80.160.130.13流量（Nm3/h）總量（Nm3/h）百分?jǐn)?shù)（%）總量（Nm3/h）百分?jǐn)?shù)（%）總量（Nm3/h）百分?jǐn)?shù)（%）總量（Nm3/h）百分?jǐn)?shù)（%）總量（Nm3/h）百分?jǐn)?shù)（%）總計169601006008810018601001138010015100100其中H2420.254395673.154.610.256.6137.3937.390.25N2127.60.751454624.2113.950.751728.9515.19113.650.75CO2 16790.4991.220ppm1841.44999561.4484.021494999CO2600.43200.18硫化物微量0.1100.09氬與甲烷11111.85400.35甲醇水其它230.2 物料號1113141516171819物料說明變換氣分離器排液吸收塔一段出口液吸收塔二段出口液吸收塔三段出口液三段去四段三段去換熱器四段去換熱器吸收塔循環(huán)甲醇溫度（）-26-21-22-21-21-21-20-54壓力（MPa）2.962.92.922.942.942.942.962.87流量（kg/h）7881813301933102084701034001050701061001593000其中甲醇60015930015930001593007901080290790101593000水173硫化物 7175二氧化碳82160033600486002