[發明專利]一種低溫甲醇洗工藝

有效

• 申請號: 201110260570.0
• 申請日: 2011-08-30
• 公開（公告）號: CN102433169A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發明（設計）人: 韓振飛;楊彩云;施程亮
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石化集團寧波工程有限公司;中國石化集團寧波技術研究院
• 主分類號: C10K1/16
• 分類號: C10K1/16;B01D53/14
• 代理公司: 寧波誠源專利事務所有限公司 33102
• 代理人: 劉鳳欽

技術領域

本發明涉及到以煤、石油焦或渣油為原料生產合成氨、城市煤氣、工業氫、合成甲醇或其它一碳化學品工藝，具體指脫除混合氣中CO₂和H₂S酸性氣的低溫甲醇洗工藝。

背景技術

低溫甲醇洗最早是由德國林德公司和魯奇公司共同開發的酸性氣脫除工藝，被廣泛應用于以煤、石油焦或渣油為原料生產合成氨、城市煤氣、工業氫、合成甲醇或其它一碳化學品合成工藝中。經過多年變革改進后，現有的低溫甲醇洗裝置包括H₂S吸收塔、CO₂吸收塔、中壓閃蒸塔、再吸收塔、甲醇熱再生塔和尾氣洗滌系統。低溫甲醇洗工藝流程為：約40℃的粗合成氣冷卻至-26～-10℃后依次送入H₂S吸收塔和CO₂吸收塔進行低溫甲醇洗，脫除其中的H₂S和CO₂，得到凈化氣；吸收了H₂S和CO₂的富甲醇依次被送入中壓閃蒸塔、再吸收塔、甲醇熱再生系統以及尾氣洗滌系統，經減壓解吸、氣提、加熱再生等工序使甲醇與酸性氣分開，使甲醇再生并洗滌尾氣、分離有效氣體。

由于氣體溶解在液體中為放熱過程，因此隨著低溫甲醇中酸性氣的溶解度的增大，甲醇的溫度逐漸升高，而甲醇對酸性氣的吸收能力隨著溫度的升高而降低。因此，為保證甲醇對酸性氣的吸收能力，減少容積循環量，必須維持甲醇洗裝置在低溫下運行。現有的裝置和工藝中，普遍存在粗合成氣被冷卻后進吸收塔溫度偏高，導致吸收過程甲醇用量大；二是換熱網絡不合理，冷量回收不充分，維持甲醇洗裝置低溫運行的方法主要是通過冰機向系統內補充冷量，導致外供冷量大，冰機負荷高，能耗高。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的現狀提供一種能有效降低能耗和甲醇用量的低溫甲醇洗工藝。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為：該低溫甲醇洗工藝，其特征在于包括下述步驟：

1)粗合成氣第一次冷卻：

粗合成氣首先被送入第一多股流換熱器中與來自再吸收塔的尾氣(75～82v％)以及經第二多股流換熱器送來的來自CO₂吸收塔的凈化合成氣換熱；換熱后的粗合成氣與來自中壓閃蒸塔的閃蒸循環氣混合并注入微量防凍甲醇后，一起送入氣液分離器進行氣液分離出液相；

來自第二多股流換熱器的凈化合成氣在第一多股流換熱器中換熱后送出裝置；

來自再吸收塔的尾氣在第一多股流換熱器中換熱后送去尾氣洗滌；

2)粗合成氣第二次冷卻：

從所述的氣液分離器出來的氣相進入第二多股流換熱器與來自CO₂吸收塔的凈化合成氣、來自再吸收塔的CO₂產品氣、來自中壓閃蒸塔的閃蒸氣、來自再吸收塔H₂S濃縮段的經過第三多股流換熱器換熱過的富H₂S循環甲醇換熱；換熱后的粗合成氣送入H₂S吸收塔脫硫；

上述來自CO₂吸收塔的凈化合成氣換熱后進入第一多股流換熱器繼續換熱，來自再吸收塔的CO₂產品氣在第二多股流換熱器中換熱后送出裝置；

來自中壓閃蒸塔的閃蒸氣在第二多股流換熱器內換熱經壓縮機升壓后即為所述的閃蒸循環氣；

換熱后的所述富H₂S循環甲醇從所述再吸收塔氮氣氣提段的上部再送回所述的再吸收塔；

3)粗合成氣脫H₂S：

脫H₂S在H₂S吸收塔內進行；所述的H₂S吸收塔分為兩段，即位于下部的預洗段和位于上部的精洗段；H₂S吸收塔內所用的甲醇為來自所述的CO₂吸收塔的富CO₂甲醇，該富CO₂甲醇經所述的第三多股流換熱器與所述的富H₂S循環甲醇換熱后分兩路送入所述的H₂S吸收塔，第一路從H₂S吸收塔精洗段的上部送入，第二路從H₂S吸收塔預洗段的上部送入，并且第二路的流量為總流量的2～5％；

經過二次冷卻后的粗合成氣從H₂S吸收塔預洗段的下部進入，經預洗段內的甲醇洗滌后脫去粗合成氣中的臟物及部分H₂S后進入H₂S吸收塔的精洗段脫硫；