CO2 Postopek čiščenja in obnavljanja plina v nafti - Blog

V zadnjih letih so v skladu z nacionalnimi zahtevami za varčevanje z energijo in zmanjševanje emisij nafta in druga podjetja na splošno opremljena z napravami za obnovo ogljikovega dioksida, proizvodna zmogljivost naprav za obnovo ogljikovega dioksida pa se je hitro povečala. Vendar je zaradi vpliva javnozdravstvenih dogodkov čas zagona novih naprav ogljikovega dioksida na splošno zavlečen. Trg ogljikovega dioksida na nižji stopnji vključuje številne panoge, njihovi razvojni pogoji pa so različni. Povpraševanje po ogljikovem dioksidu v prihodnosti je tudi drugačno. Točke rasti nižje industrije so koncentrirane predvsem v suhem ledu, ohranjanju hrane, kemikalijah, vbrizgavanju naftnega polja in predelavi nafte itd. V kemični industriji se v glavnem uporablja ogljikov dioksid za dopolnjevanje ogljika za nižje izdelke. Glavna aplikacijska industrija vključujejo proizvodnjo dimetil karbonata, ledeniške ocetne kisline in drugih izdelkov. Pričakuje se, da se bo povpraševanje po ogljikovem dioksidu v industrijski proizvodnji povečalo v sinhronizaciji z industrijsko proizvodnjo. Raziskave kemikalij z visoko vrednostjo iz ogljikovega dioksida so naredile neprekinjene preboje, kot so ogljikov dioksid do metanola, olefinov, aromatike, bencina, ogljikovega dioksida v mravljično kislino, ogljikovega dioksida in reforme metana, ki so se v primerjavi z masami, ki jih je bilo pričakovano, kar je bilo, da bodo v bližini letala. Poleg tega je uporaba suhega ledu kot rezalne tekočine v industrijski proizvodnji znatno napredovala.

Trenutno glavne metode za industrijsko recikliranje in uporabo ogljikovega dioksida vključujejo fizično absorpcijo in kemično absorpcijo, ločevanje adsorpcije, ločevanje membran, katalitično oksidacijo, destilacijo z nizko temperaturo in druge procese. Vse te tehnologije uporabljajo razlike med fizikalnimi ali kemijskimi lastnostmi ogljikovega dioksida in z njo povezanimi komponentami, da jih ločijo ali čistijo. Vsaka metoda ima svoje prednosti in slabosti, na podlagi pogojev okrevanja pa je treba izbrati ustrezno metodo.

Ključne besede:ogljikov dioksid; Tehnologija obnovitve; Čiščenje plina; utekočinjanje in čiščenje

Absorpcijska metoda je široko uporabljena absorpcijska metoda doma in v tujini, predvsem vključno s fizično absorpcijo in kemično absorpcijo. V raztopini, ko je v raztopini visok tlak, se običajno uporabljata visok tlak in nizka temperaturna absorpcija, medtem ko se med analizo uporablja znižano ogrevanje tlaka. Izbrani absorpcijski material ima dobro selektivnost za ogljikov dioksid, visoko topnost, stabilne lastnosti in brez korozivnega učinka. Dobri fizikalni absorpcijski materiali vključujejo: polietilen glikol, akrilat, etanol, monoetanolamin dimetil eter in metanol. Metoda kemične absorpcije se nanaša na reakcijo ogljikovega dioksida z določenimi absorpcijskimi topili, da nastane vmesna spojina, medtem ko drugi plini ne bodo reagirali s topilom. Izdelana vmesna spojina se razgradi v ogljikov dioksid in topilo v drugi napravi. Ta metoda lahko neprestano odvaja ogljikov dioksid, absorpcijsko topilo pa se reciklira in na koncu spozna ločitev ogljikovega dioksida od drugih mešanih plinov. Značilnosti ogljikovega dioksida z dobro selektivnostjo, stabilno zmogljivostjo, nizko strupenostjo, nizko jedkorosivnostjo, nehlapno, neplačno in nobena nova onesnaževala niso bila preučena. Pogosto se uporabljajo spojine metildietanolamina, monoetanolamin itd.

Absorpcijska metoda je na splošno primerna za obdelavo plinov z ogljikovim koncentracijo dioksida manj kot 20%. Prednosti te metode so hitra reakcijska hitrost, sposobnost učinkovitega absorbiranja velikih količin ogljikovega dioksida, dober učinek ločevanja in topilo, ki je potrebno za reakcijo, je običajno mogoče reciklirati in ponovno uporabiti. Slabosti so, da je za ogrevanje topila potrebno veliko energije, sama topilo pa lahko tvega kontaminacijo.

Metoda adsorpcije ločitve uporablja interakcijo med vpojnim in ogljikovim dioksidom, da doseže ločitev ogljikovega dioksida. Metodo adsorpcije lahko razdelimo na tri metode glede na delovno temperaturo in delovni tlak: spremenljiva temperatura, spremenljivi tlak ter spremenljivi temperaturi in spremenljivi tlak. Absorber se uporablja za absorpcijo ogljikovega dioksida v pogojih visoke temperature in visokega tlaka, nato pa ga razgradi po hlajenju in zmanjšanju tlaka, ogljikov dioksid pa loči s spreminjanjem temperature in tlačnega cikla. Tradicionalni adsorpcijski materiali vključujejo molekularne site, glinico in aktivirani ogljik. Tehnologija spremenljive temperature se običajno uporablja za projekte, ki vsebujejo majhno količino nečistoč ali jih je težko odstraniti, in je pogosto uporabljena tehnologija v sedanji industriji.

Metoda adsorpcije ločevanja je na splošno primerna za obdelavo plinov z ogljikovim koncentracijo dioksida manj kot 80%. Prednost te metode je, da je postopek preprost in da je nečistoče, ki jih je težko valatizirati, učinkovito odstraniti z adsorpcijo. Slabosti so velike naložbe, visoka poraba energije in kratka življenjska doba adsorbenta.

Metoda ločevanja membrane uporablja tlačno razliko ogljikovega dioksida kot gonilno silo postopka ločevanja za ločitev različnih prepustnosti plina in difuzijskih koeficientov. Med postopkom ločevanja mešani plin prehaja skozi membranski material. Zaradi molekulske velikosti in polarnosti lahko molekule ogljikovega dioksida prehajajo skozi membranski material, druge molekule plina pa so blokirane na membranski površini, s čimer dosežejo učinkovito ločitev in obnovo ogljikovega dioksida. Membranski materiali so običajno izdelani iz polimerov, keramike, kovin in drugih materialov, z različnimi prepustnostmi in selektivnostjo. Pogosto uporabljeni membranski materiali vključujejo membrano celuloze acetata, poliethersulfonsko membrano, polipeptidno membrano, poliimidno membrano, membrano, spremenjeno s polifenilen oksidom itd.

Metoda ločevanja membrane je primerna za zdravljenje plinov s čistimi viri plina in koncentracije ogljikovega dioksida pod 80%. Trenutno ni obsežnega industrijskega primera. Njegove značilnosti so majhen odtis, preprosto delovanje, nizka poraba energije in nizka enkratna naložba. Pomanjkljivost je, da ta metoda zahteva postopke pred zdravljenjem, filtracijo in dehidracijo z visoko hitrostjo čiščenja, nečistoče pa bodo vplivale na življenjski cikel membrane.

Katalitična oksidacijska metoda v glavnem pretvori snovi, ki vsebujejo ogljikovodike v ogljikovem dioksidu surovega plina v ogljikov dioksid in vodo. Ta metoda lahko učinkovito odstrani nečistoče v surovem plinu, stopnja čiščenja pa doseže 10 do 12 stopenj, vendar je postopek zapleten, poraba in stroški energije pa visoka.

Kriogena metoda destilacije v glavnem uporablja razliko v vreliščih komponent surovega plina za ločitev surovega plina skozi destilacijski stolp. Eno je ločevanje utekočinjanja, ki uporablja kriogeno tehnologijo za utekočinjeno in ločeno ogljikov dioksid. Druga je ločitev kondenzacije, ki utrdi in loči ogljikov dioksid pri nižji temperaturi glede na različne temperature kondenzacije. Kriogena destilacija povrne pline s koncentracijo ogljikovega dioksida, višjo od 90%. Pomanjkljivost je, da učinek ločevanja ni dober, nizka temperatura pa lahko zlahka povzroči blokiranje opreme in objektov, zato se na splošno redko uporablja.

This combined process is to pressurize, dehydrogenate and dry the waste gas of the petroleum refining unit containing carbon dioxide, and gradually remove various light hydrocarbons, oxygen-containing organic matter, carbide and water components in carbon dioxide in a targeted manner, and then through liquefaction distillation and purification steps, it can meet the national food-grade product standards, and obtain high-purity Tekočinski ogljikov dioksid in suh led s hrano z več kot 99,996%.

V zadnjih letih so standardne zahteve za industrijski in prehrambeni ogljikov dioksid postajale vse večje, uporaba ogljikovega dioksida, ki je bila povrnjena z eno samo metodo čiščenja procesa v industriji in predelavo hrane, je bila močno omejena. Kot primer jemljemo repni plin ogljikovega dioksida, ki ga proizvaja 1 milijona T/A etilen glikolskih enot kot surovine za proizvodnjo tekočega ogljikovega dioksida in suhega ledu kot primer, kot primer se izvaja izbira procesne tehnologije.

Repni plin, ki ga proizvaja enota etilen glikola, je približno 30 t/h, temperatura 60 stopinj in tlakom 0,03 MPa. Vsebnost vsake komponente v repnem plinu je: ogljikov dioksid, večji od 80%, voda: 17%, etilen: 100 × 10-6 ~ 750 × 10-6, kloridni ioni: 1 × 10-6 ~ 3 × 10-6 in količine sledenja etilen oksida. Teh nečistoč ni mogoče odstraniti stabilno in učinkovito z absorpcijo, adsorpcijo, destilacijo in drugimi metodami. Trenutno je najučinkovitejša metoda za odstranjevanje C2 in več (vključno z organsko snovjo, ki vsebuje kisik) doma in v tujini je katalitična oksidacija. Za čiščenje ogljikovega dioksida se lahko uporabi kombinirani proces katalitične oksidacije in nizkotemperaturne destilacije. Letno delovanje tega postopka lahko doseže 8.400 ur, zmogljivost obdelave surovega plina pa od 40 do 110%. Kazalniki izdelkov lahko v bistvu izpolnjujejo standarde kakovosti hrane. The purity of carbon dioxide can reach 99.99%, the product quality is stable, and all indicators can be better than the "National Food Safety Standard Food Additive Carbon Dioxide" GB 1886.228-2016 standard or ISBT standard, and there is no wastewater or waste liquid discharge during the production process, no VOCs in the tail gas, and the tail gas emission indicators of the project meet the requirements of national and local emission standardi.

Sistem za čiščenje plina vključuje hladilnik vode, adsorpcijsko rezervoar, dehidrogenacijo predgrevalnika, dehidrogenacijski oksidacijski stolp, hladilnik vode za dehidrogenacijo, prednastavka in sušilnik.

Izpušni plini ogljikovega dioksida iz etilen glikolne enote ima visoko temperaturo in vsebuje nasičeno vodo. Da bi izboljšali učinkovitost kompresorja, je treba surovi plin ohladiti. Potem ko ga ohladimo in ločimo s hladilnikom vode, surovi plin pod pritiskom s kompresorjem ogljikovega dioksida in vstopi v adsorpcijsko rezervoar. Olje, voda, kloridi in druge strupene snovi, ki jih je mogoče prenesti, se filtrirajo za zaščito katalizatorja dehidrogenacije. Potem ko ga segreva predgrevalnik dehidrogenacije, vstopi v stolp za čiščenje dehidrogenacije. Pod delovanjem aktivnega katalizatorja (dragi kovinski katalizator) in določeno temperaturo, vsi ogljikovodiki (vključno z organsko snovjo, ki vsebujejo kisik) in drugimi vnetljivimi komponentami v plinu ogljikovega dioksida reagirajo z kisikom, da ustvarijo ogljikov dioksid in H2O. Ko toploto obnovi z predgretko dehidrogenacije, gre sušilniku, da odstrani vlago. Skupna vsebnost ogljikovodika v očiščenem in posušenem plinu je manjša ali enaka 48 × 10^-6, nemetanski ogljikovodiki, manjši ali enaki 18 × 10^-6, in vlaga manjša ali enaka 18 × 10^-6.

Glavna reakcijska enačba:
C₂H₄+3O₂→ 2CO₂+2H₂O+Q
C_xH_y+O₂→ xco₂+y /2H₂O
C_xH_yO+O₂→ xco₂+y /2H₂O
Vsi so katalitično oksidirani na co₂in h₂O.

Sušilni sistem uporablja večnamenske molekularne sito adsorbente in lahko izbere maščobne adsorbente, kloridne adsorbente, absorbente vode, sušilca in sušilca, ki omogočajo nadaljnje čiščenje plina ogljikovega dioksida. Adsorbinska regeneracija lahko sprejme bolj okolju prijaznejši popolnoma zaprti postopek regeneracije cikla in neposredno z uporabo toplotne energije katalitične dehidrogenacije za regeneracijo z nizko porabo energije in brez emisij izpušnega plina, kar zagotavlja stabilno stopnjo obnovitve naprave ogljikovega dioksida, med regeneracijskim procesom pa se izpušča le kondenzat.

Sistem utekočinjanja in čiščenja vključuje preostalo napravo za prehrano, utekočinjeni, čistilni stolp, reboiler in poddelalnik.

Po sušenju plin ogljikovega dioksida vstopi v preostalo napravo za prehrano in izmenjuje toploto z zrakom, ki je izpuščen z vrha čistilnega stolpa. Po okrevanju mraza vstopi v utekočinjeni in je utekočinjen pod hladilnikom Freona. Tekočina iz izhoda iz ogljikovega dioksida se nadzoruje približno -16 stopinj, nato pa vstopi v čistilni stolp za destilacijo. Spodnji del čistilnega stolpa nadzoruje reboiler za nadzor temperature stolpa kot na -13 ~ -15 stopinj, temperaturo izhlapevanja stolpa pri -30 stopinj, tlak pa se nadzoruje pri približno 2,2 MPa. Ogljikov dioksid, ki izhlapi z neobveznim plinom (O2, N2 itd.), Se še naprej ohladi in povrne, da se izboljša donos. Ker je temperatura tekočine v spodnjem delu čistilnega stolpa razmeroma visoka, da se zmanjša izgube shranjevanja, lahko po čiščenju nastavite pod hladilnikom. Temperatura izhlapevanja poddelalnika se nadzoruje na -30 stopinj, tako da se temperatura tekočine iz ogljikovega dioksida zmanjša na -25 stopinj za shranjevanje v nizkotemperaturnem sferičnem rezervoarju. Izdelek je shranjen v sferičnih rezervoarjih ogljikovega dioksida, katerih del se prevaža s tovornjaki rezervoarjev, del pa se uporablja kot suha ledena surovina.

Postopek hladilnika uporablja značilnosti izhlapevanja srednjega in nizkega tlačnega freona za hlajenje in utekočinjenega ogljikovega dioksida pri različnih temperaturah, kar lahko močno izboljša učinkovitost utekočinjenja ogljikovega dioksida.

Suh led lahko nastane z zmanjšanjem tlaka tekočega ogljikovega dioksida na normalen tlak, izhlapi del ogljikovega dioksida v plin in nato drugi del tekočine ohladi v trdne snežne snežne plošče, nato pa ga stisnete v bloke ali zrnca skozi hladilnik. Po embalaži ga postavimo v izolirano škatlo in kupcem dostavimo z avtomobilom. Zrak, ki ga sprosti suh led, se izmenjuje z izhodnim plinom kompresorja suhega ledu skozi hladilnik za rekuperacijo suhega ledu, nato pa vstopi v kompresor suhega ledu za stiskanje. Ko se stisnjeni plin izmenjuje, je za recikliranje povezan s sistemom utekočinjenim dovodom.

Odpadni plin:Sušenje in adsorpcijska postelja se redno regenerirata, kot vir regeneracije plina pa se uporablja neobvezen plin destilacijskega stolpa. Izpuščeni regenerirani repni plin ustreza standardu neposrednega praznjenja in ga je mogoče neposredno odpraviti. Za repni plin, ki vsebuje majhno količino etilena in drugega podstandardnega repnega plina v nenormalnih delovnih pogojih, ga je mogoče vključiti v sistem za sežiganje odpadnih plinov in odpadne tekočine za sežiganje. Na splošno je čas bivanja dimnih plinov večji od ali enak 2 s, učinkovitost zgorevanja pa je večja ali enaka 99,9%, kar ustreza standardnemu odvajanju odpadnega plina v nenormalnih delovnih pogojih.

Odpadna voda:Količina odvajanja kanalizacije tega postopka je 6 m³/h, prostornina praznjenja pa je majhna, ki se lahko neposredno uporablja kot obtočna hladilna voda.

Trdni odpadki:Ta postopek bo ustvaril trdne odpadke le v obdobju vzdrževanja, predvsem adsorbentni, molekularni sito in katalizator dehidrogenacije; Aktivirani ogljik je nevarni odpadki, molekularni sito je silikat, ki je splošni odpadki, katalizator dehidrogenacije pa vsebuje plemenite kovine, ki so splošni fiksni odpadki. Ko se ustvarijo zgornji trdni odpadki, ga lahko pošljete kvalificirani enoti za odstranjevanje, potem ko je začasno shranjena v skladišču nevarnih odpadkov/splošnih trdnih odpadkov.

Tekoči proizvod ogljikov dioksid se lahko prek cevovodov prevaža v sferični rezervoar ogljikovega dioksida. Vhodni cevovod mora biti opremljen z izklopljenim ventilom in zaklepanjem merilnika sferičnega rezervoarja z ogljikovim dioksidom. Da bi preprečili, da bi bila nevarnost sferičnega rezervoarja ogljikovega dioksida polna tekočine, je visok preplet merilnika sferičnega rezervoarja zaprtje tekočega ogljikovega dioksida v izklopni ventil sferičnega cevovoda; Da bi preprečili, da se nevarnost sferičnega rezervoarja ogljikovega dioksida evakuira, je nizko nizka zapiranje merilnika sferičnega rezervoarja zaprti izklopni ventil sferičnega izhoda iz cevovoda; Tekoči cevovodi za nalaganje z ogljikovim dioksidom je opremljen z mejnim ventilom in zaklepanjem merilnika sferičnega rezervoarja z ogljikovim dioksidom, nizko nizko nizko raven tekočine pa zaprejo izklopni ventil nalaganja cevi; Tekoči ogljikov dioksid do cevovoda za suho led je opremljen z odrezanim ventilom in zaklepanjem merilnika sferičnega rezervoarja z ogljikovim dioksidom, nizko nizko tekočinsko nivo zaklene pa zaklene rezani ventil cevi za suhi ledeni stroj; Napolnjena črpalka v postopku nalaganja je opremljena z mejo pretoka pretoka, da zaprete sferični ventil za izklop cevi.

Online analytical instrument systems such as total hydrocarbon analyzer, trace sulfur analyzer, benzene analyzer, oxygen analyzer, and intelligent dew point meter are set up to sample and analyze the inlet and outlet of the carbon dioxide adsorption tank, the outlet of the dehydrogenation water cooler, the outlet of the dryer, the outlet of the purification tower vent, the outlet of the Čistilni stolp kotliček, glavna cev za odzračevanje, iztok cevovoda za polnjenje kriogenih sferičnih rezervoarjev, iztok cevovoda za odstranjevanje suhega ledu s kriogenim sferičnim rezervoarjem in izhod kriogenega sferičnega odzračevanja. Po adsorpcijskem rezervoarju za surovi plin je nastavljen vnetljiv spletni detektor, spletna odkrivanje in analiza vsebnosti kisika in vsebnosti ogljikovodikov pa sta nastavljena v iztoku oksidatorja dehidrogenacije. Komponente in značilnosti surovega plina v vsaki fazi obdelave se analizirajo v realnem času, vsak signal za spremljanje podatkov pa je v sistem DCS vnesen za spremljanje v realnem času, njegova koncentracija pa je nadzorovana na manj kot 25% najnižje vrednosti nižje meje eksplozije najbolj eksplozivne komponente in mešanega plina. Ko gorljivi plin lel% v dovodnem mešanem plinu presega 25% nižje meje eksplozije, se sistem zaklepa in odreže dovodni ventil za oksidacijo dehidrogenacije, da prepreči, da bi eksplozivni plin vstopil v oksidalizacijo dehidrogenacije v vnaprejšnji nenormalni pogoji, tako da bo vnaprej zagotovil varno in zanesljivo delovanje naprave.

Sistem za razbremenitev tlaka v sili upošteva tlačno vezje, zaščiteno z varnostno napravo (varnostni ventil), in izbere največjega iz pogojev praznjenja, ki jih lahko povzroči okvara vsake ključne komponente kot vrednost nastavitvenega stanja tlaka varnostnega ventila. Tlačna posoda in cevovodi so opremljeni z varnostnimi ventili v primeru prekomernega pritiska, kot so adsorpcijski rezervoar za dovod in iztočnice, regeneracijski električni grelni cevovodi, cevovodi za dovod sušilnika, cevovodi za čiščenje stolpa, ki se lahko sprostijo, da se varnostni pritisk sprosti, ko je sistem pretiranopravno, ko je sistem pretiranopravni sistem.

NewtekV glavnem izpostavlja izbiro procesne poti za okrevanje in čiščenje ogljikovega dioksida z visoko koncentracijo v repnem plinu, ki ga oddaja industrija rafiniranja nafte. According to the differences in carbon dioxide purity, impurity composition, process parameters, product quality requirements and recovery rate in the tail gas of different units, combined with the characteristics of various process methods for carbon dioxide recovery and purification, a suitable combined process method is selected to fundamentally solve the safety and product quality problems caused by changes in the impurity composition in the exhaust gas, so as to ensure the "safe, stable, full and excellent" operation enote.

Vzemite a₂O Primer kot primer z načelno analizo procesa in terenskimi raziskavami čistilnih naprav v kombinaciji z ustreznimi specifikacijami in standardi, običajnimi in posrednimi identifikacijskimi metodami A₂O status delovanja procesa se določi po vrsti in predlaga se osnova za identifikacijo na podlagi kazalnikov spremljanja terminalnih onesnaževal, parametrov procesa, poraba energije za čiščenje, izpustitev blata, status delovanja opreme itd. Na podlagi tega so spretnosti obratovanja in vzdrževanja v smislu parametrov delovanja procesa, kazalnikov blata in vodnih lastnosti, stanja delovanja opreme itd. In celovito analizirani in zasnovana je programska oprema, ki lahko hitro prepozna in analizira napake₂O postopek.