第二部分 单元及工艺流程说明2 单元及工艺流程说明2.1 单元及工艺流程图技术提供方提供的工艺流程图（PFD图）见附图。
2.2工艺流程说明1)低温甲醇洗装置低温甲醇洗净化装置工艺流程如附图“工艺物料流程图（PFD）”所示。
变换后原料气<1>已先在变换系统中用水洗涤使其中的NH3含量降至1ppm以下。
进低温甲醇洗系统的原料气先与合成气<8>、CO2产品气<39>初步换热后经氨冷器EC-2201进一步降温，在原料气分离器V-2201初步分离出水分。
初步分离水的原料气再喷射防结冰甲醇<17>并与压缩后的循环闪蒸气<15>混合，然后经多流股绕管式换热器原料气/净化气/CO2产品气换热器EA-2202与合成气<100>和<38>换热后冷却，在原料气分离器V-2213分离几乎全部的水分和甲醇后进入H2S吸收塔C-2201，用吸收了CO2的并经氨冷器EC-2202降温的低温甲醇<19>洗涤。
原料气在H2S吸收塔C-2201塔脱除全部的H2S和部分CO2等组分，得到的不含硫气体进入CO2吸收塔C-2202，C-2202塔共分为三段，塔顶用贫甲醇洗涤，段间设有中间冷却器EA-2204和氨冷器EC-2203，用以降低半贫甲醇的温度，保证甲醇液在较低温度进行吸收。
脱除CO2的净化气<7>由CO2吸收塔C-2202塔顶引出，送往液氮洗装置。
中间闪蒸塔C-2203塔为中压闪蒸塔，由上部和下部两个闪蒸罐组成。
从H2S吸收塔C-2201出来的、吸收了H2S和CO2的含硫甲醇富液经闪蒸甲醇冷却器EA-2215与循环富甲醇换热冷却并减压后在中间闪蒸塔C-2203下部闪蒸出溶解的氢气及少量CO2等气体。
同样，从CO2吸收塔C-2202塔出来的不含硫的甲醇液分一部分<18>至H2S吸收塔后，另一部分<21>在净化气/富甲醇换热器EA-2221中与液氮洗返回的部分冷合成气<105>换热，再经氨冷器EC-2204冷却并减压后在CO2吸收塔C-2202上部闪蒸出溶解的氢气及少量CO2等气体。
两部分闪蒸气体<11>与液氮洗返回的循环氢汇合后经循环压缩机K-2201增压并冷却后返回到原料气中。
从中间闪蒸塔C-2203下部出来的含硫甲醇液<23>绝大部分<27>送入气提/CO2解吸塔C-2204上段下部，小部分<28>送入气提/CO2解吸塔C-2204中段中部，去上段的<27>流股的量越多则CO2产量越大，设计值为全部甲醇液去上段，此时CO2产量最大。
甲醇液在气提/CO2解吸塔C-2204上段要闪蒸出部分溶解的CO2，同时溶解的H2S也部分闪蒸出来。
从中间闪蒸塔C-2203上部出来的不含硫甲醇液<24>一部分<25>进入气提/CO2解吸塔C-2204塔上部中段用来再吸收闪蒸气体中的H2S；另一部分甲醇液<26>进气提/CO2解吸塔C-2204塔的最上部的闪蒸罐，闪蒸气为CO2气，同时也用来再吸收闪蒸气体中的H2S。
由气提/CO2解吸塔C-2204上段出来的甲醇液<29>、<30>进入气提/CO2解吸塔C-2204塔中段的中部，闪蒸出甲醇液中大部分的CO2进入尾气。
从气提/CO2解吸塔C-2204塔中段出来的液体<31>为系统温度最低，此甲醇液通过气提/CO2解吸塔甲醇/贫甲醇换热器EA-2205与贫甲醇<58>换热、再经CO2吸收塔C-2202的中间冷却器EA-2204加热，回到甲醇闪蒸罐V-2214上部的闪蒸罐，释放出部分溶解的CO2等气体，液体<70>再用甲醇循环泵P-2205打到闪蒸甲醇冷却器EA-2215与从中间闪蒸塔C-2203出来的含硫甲醇<20>换热，回到下部的闪蒸罐，同样闪蒸出部分CO2，两部分闪蒸气进入气提/CO2解吸塔C-2204上段以增加CO2产品。
甲醇闪蒸罐V-2214下部的甲醇液用闪蒸甲醇循环泵P-2210送至气提/CO2解吸塔C-2204下段，在此段用氮气<69>气提，塔底得到CO2含量较低而且温度也较低的甲醇液<35>。
从气提/CO2解吸塔C-2204底出来的甲醇液<35>含有少量CO2和基本上原料气中所有硫化物，用热再生塔进料泵P-2203升压，通过贫/富甲醇换热器EA-2218-E、EA-2206-D、贫/富甲醇换热器EA-2217与从甲醇精馏塔C-2205来的贫甲醇换热后进入C-2205塔进行热再生，塔底得到贫甲醇，塔顶得到H2S气。
贫甲醇<56>从甲醇精馏塔C-2205下部抽出，经贫/富甲醇换热器EA-2217冷却后用贫甲醇泵P-2204升压，经EA-2206、水冷器EA-2219、EA-2218和E-2205换热降温后送到吸收塔CO2吸收塔C-2202塔顶，循环使用。
C-2205塔顶得到H2S浓度较高的气体，经冷却、分离后，一部分含硫气体<53>送回C-2204中部循环吸收、解吸，进行硫浓缩，以使出低温甲醇洗装置的酸性气体达到回收标准；另一部分气体<51>H2S浓度高于25％，经换热后可以送克劳斯硫回收系统进行硫回收。
C-2204塔中部出来的气体<40>为系统尾气。
该尾气经换热器EA-2220、EA-2211回收冷量后，尾气<97>温度升至22℃左右，进入尾气洗涤塔C-2207，用脱盐水洗涤后排出。
从C-2207塔底出来的液体<73>在换热器EA-2212与C-2206塔底废水换热后进入C-2206塔中部。
从原料气分离器V-2213罐分离出来的水分和甲醇<22>经EA-2203换热后送入CO2闪蒸罐V-2212，闪蒸出的气体去C-2204塔下段，液相进入甲醇水分离塔C-2206中部，从C-2205塔底来的少量贫甲醇<64>通过EA-2203换热后作为C-2206塔顶回流。
甲醇水分离塔C-2206塔底得到甲醇含量达到排放标准的水，换热后排出系统。
系统中近二十台换热器组成的换热网络用以回收冷量并保证必要的工艺条件。
注：<>中的数字表示PFD图中的流股号2）液氮洗装置液氮洗净化系统的主要设备有：分子筛吸附器（A-2601A/B）、多流股板翅式换热器（E-2601、E-2602、E-2603）和氮洗塔（C-2601）。
为了减少冷量损失，低温设备装在冷箱内。
从甲醇洗工序来的原料气首先进入分子筛吸附器A-2601的一组，将CO2、CH3OH、H2O等杂质除去后，进入E-2602与氮洗塔顶部来的净化气、塔底尾液及其闪蒸气回收氢逆流换热，冷却到一定温度后进入E-2603继续冷却换热。
换热后气体进入氮洗塔C-2601底部。
在塔中原料气用液氮洗涤，气体中CO、CH4、Ar等杂质被液氮溶解后得到精制气，从氮洗塔顶部出来经E-2603换热后，用比例调节方式对其进行粗配氮，然后进入E-2602回收冷量。
复热到一定温度后分为两路，一路去甲醇洗工序，经回收冷量后返回液氮洗系统。
另一路则经氮气冷却器E-2601复热后，与从甲醇洗工序回来的另一路汇合，送往合成压缩机压缩后去合成氨。
从空分来的3750kPa，温度为40℃的中压氮气进入E-2601与E-2602冷却后分成两路，一路对精制气配氮和补充冷量，另一路进入换热器E-2603冷却成液氮进入氮洗塔作洗涤液用。
氮洗塔底尾液减压至1150kPa，进入闪蒸罐V-2601气液分离。
分离后气相经E-2603、E-2602、E-2601回收冷量温度升高，再进入甲醇洗循环气压缩机回收氢。
分离后的液相则减压至420kPa，必要时与外加液氮混合，经E-2603、E-2602和E-2601回收冷量，温度升高至30℃，进入燃料气系统。
第三部分 设计基础3 设计基础3.1 基础数据3.1.1低温甲醇洗单元低温甲醇洗单元将被设计为（100％负荷）：处理原料气4436.795kmol/h；低温甲醇洗单元操作弹性为装置生产能力的40%到110%。
低温甲醇洗单元每年的操作时间为7200小时。
低温甲醇洗单元在40%负荷运转时，可回收较多的CO2以维持尿素装置的生产，另一部分经CO2压缩机压缩后送气化装置用于输煤。
3.1.2液氮洗单元液氮洗单元的设计能力为（100％负荷）：原料气为经低温甲醇洗后的净化气。
液氮洗单元的操作弹性为装置生产能力的40%到110%。
液氮洗单元每年的操作时间为7200小时。
液氮洗单元释放气送气化单元热风炉燃烧，精制气送合成气压缩。
3.2 低温甲醇洗单元的原料气3.2.1设计工况气体组份100％负荷）原料气：4436.795 kmol/h，规格如下表：物料名称送脱硫脱碳单元原料气组分分子式分子量kmol/h mol%水H2O18.0159.5660.2156一氧化碳CO28.01017.6920.3988氢气H2 2.0162269.53251.1525二氧化碳CO244.0102091.38547.1373甲烷CH416.0430.0240.0054硫化氢H2S34.07936.1830.8155氮气N228.0139.2720.2089氩气Ar39.9480.8490.0191氨NH317.0310.0072ppm 氧硫化碳COS60.071 2.2770.0513氰化氢HCN27.0260.0082ppm 气体总量KMOL/HR4436.795100.000平均分子量22.302温度，℃40压力，MPa,G 2.97~3.2相态气相3.2.2设计工况气体组份：（低硫100％负荷） 原料气组分kmol/h mol%H22269.53251.1525CO17.6920.3988CO22091.38547.1373N240.2960.9082Ar 2.8490.0642CH4 1.0240.0231H2S 4.0460.0912COS0.3900.0088HCN0.0082ppmNH30.0072ppmH2O9.5660.2156总量 kmol/h4436.795平均分子量22.247压力MPa(G) 2.97~3.2温度 ℃40.003.3 产品和副产品描述3.3.1 低温甲醇洗净化气组成组分Nm3/h Mol%H298.7800CO0.7671CO2＜20ppmN20.3999Ar0.0367CH40.0101H2S＜0.1ppm COSCH3OH0.006251436干基总量Nm3/hH2O kg/h051436湿基总量Nm3/h平均分子量 2.3366压力2.78~3.01MPa(G)温度 ℃-56.223.3.2 低温甲醇洗单元的CO2产品气（供尿素）组分Nm3/h Mol%H20.0811CO0.0050CO299.5559N20.3419Ar0.0003CH40.0005H2S≤5 ppm(vol) COSCH3OH0.015335157干基总量Nm3/hH2Okg/h湿基总量35157Nm3/h平均分子量43.91580.04压力MPa(G)温度 ℃30.053.3.3 低温甲醇洗单元的酸性气组分Nm3/h Mol%H20.0000CO0.0000CO269.0568N2 1.8377Ar0.0000CH40.0000H2S(>30%)29.0071 COSCH3OH0.09842970干基总量Nm3/hH2Okg/h湿基总量2970Nm3/h平均分子量40.82380.16压力MPa(G)温度 ℃37.85注：H2S浓度应尽可能高。