由于用途不同,变压吸附脱碳装置可分为三种类型:单纯脱除二氧化碳获得净化气的装置;脱除变换气中的二氧化碳并联产食品级液体二氧化碳的装置;同时制取脱碳净化气和纯度为98%的气体二氧化碳的装置。 (1)PSA脱碳装置 目前中小型合成氨厂采用最多的仍是单纯脱除CO2获得净化气的PSA装置,以替代传统的湿法脱碳。根据氨厂的不同需要又分为两种工艺,一种是替代碳化以增产液氨为目的的脱碳工艺。变换气经PSA脱碳后净化气中CO2含量小于0.2%,直接进精炼工序。目前此类装置运行情况,氢回收率﹥97%,净化气中氢氮比在3.0左右,并且在脱除CO2的同时,还将大部分杂质如CH4、CO、H2S脱除,减小了后续工段的负担。另一种是用于与联醇装置配套的工艺。由于净化气用于联醇生产,考虑到甲醇合成催化剂的寿命和尽可能提高CO的回收率问题,一般将脱碳净化气中的CO2含量控制在1%~5%的水平。目前此类装置运行情况,氢回收率﹥98%,CO回收率﹥90%。在脱除CO2的同时,还将变换气中的硫化物脱除到0.1mg/m3(标)的水平,原料气中所含微量氯、氨、水、砷等杂质可同时脱除。 (2)脱碳并联产液体CO2装置 将来自PSA脱碳装置的解吸气在常压状态下进入压缩机,加压到一定的压力后首先进行预处理,除去解吸气中所含的各类硫化物、微量的砷、氟、氯等以及饱和水,以满足食品级CO2的要求。预处理后的气体冷却到0℃以下,使解吸气的CO2成为液体,然后进入提纯塔使CO2和其他气体分离,最后在提纯塔底部得到纯度为99.5%~99.999%的食品级液体CO2产品。 (3)脱碳并同时制取纯CO2装置,该装置是由提纯系统和净化系统两部分组成,两系统均采用多塔PSA工艺。变换气通过提纯系统将CO2浓度富集到98.5%以上,供尿素装置使用。出提纯系统的中间气进入净化系统,净化系统将中间气中的CO2进一步净化到0.2%以下,以保证合成氨生产需要。
|