对NHD脱碳工艺的优化和创新
2021-11-08王素珍郝启刚
刘 佳,王素珍,郝启刚
(1.上海电气国控环球工程有限公司,山西 太原 030000;2.准格尔旗市场监督管理局,内蒙古 鄂尔多斯 010399)
在山西晋丰煤化工有限公司(以下简称晋丰公司)“36·52”项目一期工程生产18万t/a总氨、26万t/a尿素工程设计中,采用NHD工艺脱除CO2气体。NHD(多聚乙二醇二甲醚混合物)具有沸点高、冰点低、蒸气压低、挥发损失小的特点,对酸性气体吸收能力高、热化学稳定性好、不起泡、降解低、无副反应,对碳钢设备无腐蚀、对人体生物环境无毒。其工艺投资少,溶液吸收能力大,故溶液循环量小,低压下能保证净化气中CO2含量≤0.2%,能耗低,是一种很好的脱除CO2的工艺方法,在该项目中得到应用。
该工艺为国内自主开发,与国外selexol工艺相近,经开车运行后发现仍有工艺和设备需进行优化和创新,使该工艺更趋于合理和先进。
1 工艺流程
该工艺压力为1.9MPa、温度为40℃的变换气经流体换热器换热,变换气降至10℃后进入脱碳塔,与NHD溶液在0~-5℃逆流接触吸收变换气中的CO2,净化气中CO2≤0.2%,回收冷量后送下工序;液体经两级闪蒸降压后,经富液泵泵送至气提塔与风机加压的空气逆流接触,使NHD溶液达到再生,循环使用。NHD脱碳工艺见图1。

图1 NHD脱碳工艺注:1-流体换热器;2-脱碳塔;3-高压闪蒸槽;4-高闪分离器 5-低压闪蒸槽;6-低闪分离器;7-富液泵;8-气提塔;9-贫液泵;10-氨冷器;11-空气鼓风机;12-换热器;13-解析分离器;14-空气分离器。
2 工艺创新
2.1 增设能量回收透平工艺
吸收CO2后的NHD富液从1.9MPa降压至0.6MPa,进入高压闪蒸槽,降压过程中的压力没有得到合理的利用,在减压中需经调节阀阻力达到减压的目的,调节阀流通截面积小,易造成调节阀芯冲刷腐蚀、振动和压力较难控制等问题。……
