原料氣中二氧化碳的脫除第1頁，共21頁。以x表示溶液的轉(zhuǎn)化度，并定義為溶液中轉(zhuǎn)化為碳酸氫鉀的碳酸鉀的摩爾分數(shù)。以N表示溶液中碳酸鉀的原始濃度，并令K=KwH，將各參數(shù)代入得表示某濃度碳酸鉀水溶液上方的二氧化碳平均分壓與溫度和轉(zhuǎn)化度之間的關(guān)系第2頁，共21頁。但單純的熱碳酸鉀溶液吸收二氧化碳的速度很慢、凈化度不佳、腐蝕性很大，尤其是吸收了二氧化碳后的富液對碳鋼的腐蝕性更大。添加活化劑以加快吸收反應(yīng)、加入緩蝕劑以降低溶液對設(shè)備的腐蝕。本菲爾特法的活化劑為DEA。DEA的化學(xué)名稱為2，2二羥基二乙胺，簡寫為R2NH。其氨基與液相中的CO2進行反應(yīng)，當碳酸鉀溶液中含有少量DEA時，其吸收反應(yīng)過程如下：第3頁，共21頁。（5-3）式是整個過程的控制步驟碳酸鉀溶液對其他組分的吸收碳酸鉀溶液除了能脫除原料氣中CO2外，還能將原料氣中的H2S、各種有機硫、氰氫酸（HCN）及少量不飽和烴等有害雜質(zhì)加以全部或部分吸收脫除。第4頁，共21頁。其吸收反應(yīng)的反應(yīng)式如下：

溶液的再生碳酸鉀溶液吸收二氧化碳后，溶液再生以使之循環(huán)使用。再生反應(yīng)為吸收反應(yīng)的逆反應(yīng)：第5頁，共21頁。工藝流程由于兩段吸收、兩段再生充分利用了吸收氣體與吸收液之間的濃度差，使再生時無需將全部溶液的再生度都提高到很高地步，從而明顯降低了再生過程的能耗。第6頁，共21頁。工藝條件1溶液組成2吸收壓力實際生產(chǎn)中化學(xué)脫碳的操作壓力取決于整個合成氨系統(tǒng)的壓力，一般在1.6~2.8MPa之間。K2CO3/%DEA用量/%緩蝕劑（KVO3）用量/%消泡劑硅酮型、聚醚型及高級醇類開車正常生產(chǎn)27~302.5~50.7~0.80.5微量第7頁，共21頁。3吸收溫度在兩段吸收、兩段再生的脫碳流程中，半貧液的溫度和再生塔中部的溫度幾乎相等，約為110~115℃；而貧液溫度則根據(jù)吸收壓力和要求的氣體凈化度來確定，通常為70~80℃。4再生液的轉(zhuǎn)化度吸收角度，溶液的轉(zhuǎn)化度越小越好。轉(zhuǎn)化度越小，吸收速度越快，氣體凈化度越高。消耗蒸汽，再生塔和再沸器的尺寸也就要求越大。在兩段吸收、兩段再生的本菲爾特法脫碳流程中，貧液的轉(zhuǎn)化度約為0.15~0.25，半貧液的轉(zhuǎn)化度約為0.35~0.45。5再生溫度和再生壓力提高再生溫度，加快碳酸氫鉀的分解速度，再生溫度，沸點，盡量降低再生壓力。再生氣二氧化碳，下一工段去繼續(xù)加工使用，為簡化流程，通常再生壓力要稍高于大氣壓力，一般控制在0.12~0.14MPa，再生溫度一般為120℃左右。第8頁，共21頁。物理方法1、甲醇性質(zhì)

無色透明易揮發(fā)的液體，有毒，沸點64.7oC。2、脫碳原理

各種氣體在甲醇溶液中的溶解度不同，甲醇對二氧化碳，硫化氫，硫氧化碳等酸性氣體有較大的溶解能力，而氫、氮、一氧化碳等氣體在其中的溶解度甚微，因而甲醇能從原料氣中選擇吸收二氧化碳、硫化氫等酸性氣體，而氫氮損失很小。

低溫甲醇洗滌法第9頁，共21頁。3.3二氧化碳的脫碳—物理方法低溫甲醇洗滌法0.010.0010.110.01.0-60-40-2002040℃H2N2COCH4C2H6CO2H2S各種氣體在甲醇中溶解度系數(shù)1、低溫對氣體的吸收有利,且CO2\H2S隨溫度的降低增加,H2\N2隨溫度的降低溶解能力變化小。2、H2S在甲醇中的溶解度比大，吸收過程先吸收H2S，后吸收CO2；再生時先解析CO2。根據(jù)壓力不同可分別把兩種介質(zhì)再生。3、因H2\N2溶解能力小，損失小。第10頁，共21頁。3.3二氧化碳的脫碳—物理方法低溫甲醇洗滌法的特點可脫除H2S、COS、CS2、RSH、CO2、HCN、NH3、NO、H2O等凈化度高，H2S<0.1cm3/m3，CO2<10cm3/m3可選擇性脫除H2S，CO2甲醇熱穩(wěn)定性好，不降解，不起泡，損耗少和最終凈化的液氮洗滌匹配節(jié)省投資和動力消耗流程長、再生復(fù)雜，有毒。第11頁，共21頁。

保證凈化氣指標：H2S\CO2

吸收系統(tǒng)降溫系統(tǒng)

保證溶液循環(huán)使用：

再生系統(tǒng)吸收塔熱量移出保證低溫原料氣凈化氣減壓再生氣提再生空氣熱源再生蒸氣4流程配置原則第12頁，共21頁。保證回收二氧化碳的純度保證硫化氫滿足后工序要求合理用能注意溶液中水分對吸收能力的影響安全措施第13頁，共21頁。5主要工藝條件吸收壓力吸收溫度溶液最小循環(huán)量和吸收塔液氣比凈化氣二氧化碳含量再生條件第14頁，共21頁。CO2氮氣再沸器富液氨冷氨冷6工藝流程CO變換凈化氣甲醇原料氣CO+H2半貧液H2S尾氣閃蒸第一吸收塔第二吸收塔H2S再生塔氣提再生塔甲醇第15頁，共21頁。二、碳酸丙烯酯法1碳酸丙烯酯是具有一定極性的有機溶劑，對二氧化碳、硫化氫等酸性氣體有較大的溶解能力，而氫、氮、一氧化碳等氣體在其中的溶解度甚微。（一）特點：第16頁，共21頁。2碳酸丙烯酯吸收二氧化碳的動力學(xué)研究表明，在通常條件下，其吸收速度以液膜擴散阻力為主。3碳酸丙烯酯性質(zhì)穩(wěn)定、無毒，純的溶劑對碳鋼沒有腐蝕性，設(shè)備可用碳鋼材質(zhì)，設(shè)備造價低、投資省。4碳酸丙烯酯的吸水性較強，溶劑中的含水量對二氧化碳的吸收能力有一定影響。但實際生產(chǎn)上靠再生氣等將水分帶出即可以維持系統(tǒng)水平衡，而無需對溶液特殊處理。第17頁，共21頁。（二）、工藝條件1壓力：

碳酸丙烯酯是吸收二氧化碳的吸收能力與壓力成正比第18頁，共21頁。3溶劑貧度：殘余CO2越低越有利于吸收

碳丙溶液經(jīng)常壓