[發明專利]分流式低溫甲醇洗裝置

有效

• 申請號: 200910052424.1
• 申請日: 2009-06-03
• 公開（公告）號: CN101590356A
• 公開（公告）日: 2009-12-02
• 發明（設計）人: 楊震東;陸歡慶;王韜;鄭弦
• 申請（專利權）人: 上海國際化建工程咨詢公司
• 主分類號: B01D53/18
• 分類號: B01D53/18
• 代理公司: 上海天翔知識產權代理有限公司
• 代理人: 呂 伴

技術領域

本發明涉及氣體凈化技術領域，具體是涉及用低溫甲醇作為吸收劑，脫除混合氣體中有機雜質、CO2、硫化物和水分等雜質的分流式低溫甲醇洗裝置。該分流式低溫甲醇洗裝置是適用于合成氣(含氫氣、一氧化碳、二氧化碳、硫化氫、氮氣、甲烷等)凈化制合成氨、合成甲醇、合成油(汽油、柴油等)和人工合成天然氣(SNG)等領域或天然氣凈化制LNG(液化天然氣)的低能耗新型分流式低溫甲醇洗(酸性氣體脫除技術)。

背景技術

低溫甲醇洗技術采用低溫甲醇作為吸收劑，利用甲醇在低溫下對酸性氣體溶解度較大的物理特性，脫除原料氣中的酸性氣體。低溫甲醇洗是一種典型的物理吸收過程，可以選擇性地從原料氣中先脫除各種硫化物及有機雜質、水等，而后脫除CO2，使脫除后的凈化氣能夠達到很高的凈化度。

第一套低溫甲醇洗裝置始于20世紀50年代，由德國林德(Linde)和魯奇(Lurgi)公司研究開發。經過多年發展，目前低溫甲醇洗裝置主要采用如附圖1所示的裝置。該裝置由吸收塔T1、中壓閃蒸塔T2、CO₂產品塔T3、再吸收塔T4、熱再生塔T5、甲醇水塔T6、尾氣洗滌塔T7、若干換熱器、泵、循環壓縮機C1等組成。原料氣與循環氣混合，經第一換熱器E1冷卻后進入吸收塔T1的底部。吸收塔T1的上段為CO₂吸收段，下段為H₂S吸收段。原料氣經吸收塔T1后其中的CO₂與硫化物等雜質得到有效脫除，由吸收塔T1出來的凈化氣經第一換熱器E1中換熱后出裝置。吸收塔T1上段連第二換熱器E2和第三換熱器E3，對吸收塔T1上段出來的甲醇氣體1、2進行冷凝回收，回收的甲醇液體3、4重新返回至吸收塔T1上段。

吸收了H₂S和COS后，從吸收塔T1塔底出來的含硫甲醇富液5經第四換熱器E4、第六換熱器E6換熱降溫再減壓后，送入在中壓閃蒸塔T2下段中閃蒸出溶解的H2、CO及部分CO2等氣體。同樣，從吸收塔T1下段出來的不含硫的甲醇富液6經第四換熱器E4、第五換熱器E5換熱降溫再減壓后，送入中壓閃蒸塔T2上段中閃蒸出溶解的H2、CO及部分CO2等氣體。兩部分閃蒸氣體7由中壓閃蒸塔T2出來后，經循環氣壓縮機C1增壓后返回到原料氣中。

中壓閃蒸塔T2塔底出來的含硫甲醇8減壓后送入CO₂產品塔T3塔中段，閃蒸出溶解的CO2，同時溶解的H₂S也部分閃蒸出來。從中壓閃蒸塔T2上段出來的不含硫甲醇液9進入CO₂產品塔T3塔頂，閃蒸出溶解的CO₂氣。

從CO₂產品塔T3上段出來的液相部分10一部分回到CO₂產品塔T3塔中段洗滌含硫氣體，另一部分送入再吸收塔T4塔頂部。CO₂產品塔T3塔頂得到CO₂凈化氣，此CO2凈化氣通過第一換熱器E1換熱后離開系統。

CO₂產品塔T3塔上段下部出來的液體11送入再吸收塔T4塔上段下部，進一步閃蒸出部分溶解的CO2，同時溶解的H2S也部分閃蒸出來。

再吸收塔T4塔頂用不含硫的甲醇液洗滌，以吸收氣體中的硫化物。再吸收塔T4塔頂得到不含硫的尾氣12，不含硫的尾氣12經第一換熱器E1換熱后進入尾氣洗滌塔T7下段。在尾氣洗滌塔T7中用脫鹽水對尾氣進行洗滌，回收其中的甲醇。經洗滌后的尾氣離開系統。

再吸收塔T4塔上段下部出來含硫的溶液13用第二泵P2加壓后，經第七換熱器E7、第三換熱器E3回收冷量后，氣液兩相14進入氣液分離罐15進行氣液分離。經氣液分離罐15分離后的氣體16進入CO₂產品塔T3塔底，液體17由第一泵P1泵入第四換熱器E4進一步回收冷量后進入CO₂產品塔T3塔底，閃蒸出溶解的氣體。

CO₂產品塔T3底出來的甲醇液18進入再吸收塔T4塔下段，用氮氣氣提后得到CO2含量較低的富硫甲醇液19由再吸收塔T4底部出，該富硫甲醇液18用第三泵P3升壓后，通過第八換熱器E8和第十換熱器E10與從熱再生塔T5塔底來的貧甲醇20換熱后，進入熱再生塔T5塔進行熱再生。