低溫甲醇洗工藝流程

模擬開發

申請立項匯報

中國寰球工程公司

2013.3.13

低溫甲醇洗工藝流程模擬開發低溫甲醇洗工藝流程模擬開發1.立項背景及必要性2.研究目的3.主要研究內容4.關鍵技術與研究路線5.主要技術經濟指標6.預期成果及應用7.基礎研究能力8.計劃進度安排9.研究費用低溫甲醇洗工藝流程模擬開發1、立項背景及必要性我國煤炭資源豐富，煤種齊全，發展煤炭液化、氣化等現代煤轉化技術，對發揮資源優勢、優化終端能源結構具有現實和長遠的意義。煤化工涉及領域廣泛,可生產幾乎所有種類的石油化工產品，其中合成氨工業是關系我國農業和國民經濟發展的重要行業，其能源消耗量約占我國化學工業能源消費總量的25%，為化工五大重點耗能行業之首。低溫甲醇洗工藝流程模擬開發1、立項背景及必要性煤氣化形成的合成氣首先需通過水煤氣變換反應產氫。然而，變換氣中含有較高濃度的硫化物和較高分壓的二氧化碳。這些酸性氣體會對后續工序中產生非常有害的影響，必須脫除干凈，同時二氧化碳與硫化氫又是后續裝置原料氣，必須加以回收。低溫甲醇洗工藝流程模擬開發1、立項背景及必要性合成氣凈化部分費用在整個煤化工裝置中占投資和生產成本占很大的比重,必須采用合適經濟的凈化方法以提高項目的競爭力和生命力。低溫甲醇洗工藝流程模擬開發1、立項背景及必要性

用低溫甲醇來凈化合成氣是國內外所公認的最為經濟且凈化度又高的凈化方法，尤其是對煤為原料制取合成氣的凈化采用此方法效果最佳。系用甲醇液、在高壓和低溫下洗去來自CO變換工段的變換氣中的酸性氣體CO2、H2S及COS等酸性氣體。低溫甲醇洗工藝流程模擬開發2、研究目標1開發出具有自主知識產權可應用于工程設計的“低溫甲醇洗工藝包”低溫甲醇洗工藝流程模擬開發2、研究目標2開發全套低溫甲醇洗物性數據包

對于現有已發表的物性數據，進行搜集整理；對于欠缺的數據，通過與科研院所合作實際測量。在這些數據的基礎上，進行數學回歸，從而最終開發出覆蓋不同壓力-溫度范圍的低溫甲醇洗物性數據包。低溫甲醇洗工藝流程模擬開發2、研究目標3建立低溫甲醇洗工藝流程模擬平臺通過對國際通用的商業流程模擬軟件進行二次開發，選擇適當的熱力學模型，利用流程模擬的手段研究低溫甲醇洗的工藝流程，優化關鍵工藝參數，并對工藝流程進行優化，最終建立低溫甲醇洗工藝流程模擬平臺。低溫甲醇洗工藝流程模擬開發3、主要研究內容對目前國際著名技術提供商的低溫甲醇洗技術進行調研，分析各方工藝的優勢與劣勢，并整理之前項目中低溫甲醇洗具體運行數據。為工藝包的開發提供整套準確可行的方案及軟件參考校核數據。

低溫甲醇洗工藝流程模擬開發3、主要研究內容在寰球公司合成氣凈化工藝技術的基礎上，利用國際最先進的流程模擬平臺開發低溫甲醇洗工藝流程。低溫甲醇洗工藝流程模擬開發3、主要研究內容

對目前國際著名技術提供商的低溫甲醇洗技術進行研究，分析各工藝的優勢與劣勢，收集項目中低溫甲醇洗具體運行數據。為工藝包的開發提供整套準確可行的方案及軟件參考校核數據。在自有凈化工藝技術的基礎上，利用國際最先進的流程模擬平臺開發低溫甲醇洗工藝流程。低溫甲醇洗工藝流程模擬開發4、關鍵技術與研究路線

研究甲醇在不同壓力、不同溫度下對CO2、H2S的吸收特性。根據實際工藝參數提出幾種具有代表性工藝條件，并整理得到溶解度數據。研究目前應用最廣泛，凈化效率最高的工藝流程。提出適用于煤化工的低溫甲醇洗工藝流程。低溫甲醇洗工藝流程模擬開發4、關鍵技術與研究路線

流程模擬程序將基于國際通用的商業軟件為平臺做二次開發，以冷區和熱區分別編寫。計算內容為脫除變換氣中的二氧化碳、硫化氫和氧硫化碳的冷區物料及熱量計算，以及溶劑甲醇的熱再生和甲醇—水分離的熱區物料及熱量計算。低溫甲醇洗工藝流程模擬開發4、關鍵技術與研究路線

采用之前已建成并投入使用項目的具體工業數據進行流程的校核，并進行相應的修正以得到符合實際工業情況的流程模擬計算方法。通過流程模擬結果建立低溫甲醇洗工藝包。低溫甲醇洗工藝流程模擬開發5、主要技術經濟指標經低溫甲醇洗后的凈化氣中（H2S+COS）摩爾含量為：<1ppm，CO2的摩爾含量為20ppm。低溫甲醇洗工藝流程模擬開發6、預期成果及應用形成具有知識產權的適用于煤化工合成氣凈化的低溫甲醇洗工藝包。形成1~2件相關專利擁有自主知識產權的流程更合理、能耗更低的低溫甲醇洗流程。低溫甲醇洗工藝流程模擬開發7、基礎研究能力寰球工程公司具有幾十年合成氨及尿素的設計經驗。近年來，更是完成了德州大化肥項目、越南化肥項目、神華寧煤煤制烯烴項目，目前正在承擔神華寧煤400萬噸/年煤炭間接液化制油品項目。低溫甲醇洗工藝流程模擬開發7、基礎研究能力在這些項目的執行過程中，寰球公司積累了豐富的低溫甲醇洗設計經驗，并在一些方面形成了自己的特色。因此，寰球公司有責任、有義務、有人才、有能力為中國石油開發出擁有自主知識產權的低溫甲醇洗工藝流程模擬平臺。低溫甲醇洗工藝流程模擬開發8、進度計劃安排時間段研究內容責任人2013年2月

-2013年4月完成資料收集整理工作2013年4月-2013年8月完成冷區模擬程序的編寫2013年8月-2013年12月完成熱區模擬程序的編寫2013年12月-2014年4月完成整個流程模擬程序的調整優化2014年8月完成項目驗收承擔單位：中國寰球工程公司外協單位：中科院過程所。對低溫甲醇洗物性系統進行熱力學數據測量及整理，低溫甲醇洗工藝流程模擬開發9、研究費用費用安排總研究費用：855.3