[發明專利]利用低溫甲醇洗干燥、凈化和冷卻變換粗合成氣和SNG產品氣的方法及其裝置

有效

• 申請號: 201310733661.0
• 申請日: 2013-12-26
• 公開（公告）號: CN103695043A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 楊震東;章華勇;金力強;吳彩平;顧鶴燕
• 申請（專利權）人: 上海國際化建工程咨詢公司
• 主分類號: C10K1/16
• 分類號: C10K1/16
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 竺路玲

技術領域

本發明涉及一種低溫甲醇洗凈化產品氣的方法，尤其涉及一種可同時干燥、凈化和冷卻變換粗合成氣和SNG產品氣體的方法及其裝置。?

背景技術

鑒于我國是個多煤少氣的國家，目前，隨著煤制天然氣技術開發與應用的逐步成熟，煤制天然氣項目也將加快建設。鑒于低溫甲醇洗工藝具有適用性廣泛、原料便宜易得等特點，現有的煤制天然氣項目中一般利用低溫甲醇洗裝置來凈化變換裝置粗合成氣，以脫除合成氣中的H₂S/CO₂等酸性氣組分。?

現有的技術中，進行低溫甲醇洗工藝的主要流程如下：來自變換裝置粗合成氣進入到低溫甲醇洗裝置吸收塔，進行脫硫、脫碳，冷量回收后送至下游的合成工段。吸收塔中部得到的富CO₂甲醇溶液和吸收塔底部得到的富H₂S甲醇溶液冷卻減壓后進行中壓閃蒸；閃蒸之后進入到H₂S濃縮塔中，H₂S濃縮塔塔底富H₂S甲醇進入熱再生塔進行甲醇再生，一部分熱再生塔底貧液甲醇換熱降溫后返回至吸收塔塔頂作為吸收劑。其中，再生塔塔頂氣相經過水冷器冷卻后，進入到分離罐進行氣液分離。液相回流至熱再生塔，分離罐的氣相由于含有H₂S、CO₂、甲醇以及少量的NH₃，為了回收氣相中的甲醇，此氣相一般需要經過氨冷器冷卻到-30℃左右再進行氣液分離。以達到甲醇損失最小。一部分熱再生塔底貧液甲醇進入到甲醇水塔，回收甲醇，而氣相中的不凝性氣體送至下游硫回收裝置。?

煤制天然氣產品氣是指將煤進行氣化操作從而產生合成氣，再經過甲烷化處理，生產代用天然氣（以下簡稱SNG產品氣）。SNG產品氣的能源轉化效率較高，技術已基本成熟，是生產石油替代產品的有效途徑。在制備SNG產品氣的過程中，通常需要進行干燥，脫碳后才能作為最終產品送至下游天然氣液化工段或送出界區。然而，目前對SNG產品氣的干燥、凈化處理一般單獨利用MEA、?MDEA、Benfied或Sufinol等方法。整個裝置的流程如附圖1中所示。?

現有技術中SNG產品氣的干燥、凈化處理的工藝處理流程配置存在如下不足之處：?

（1）單獨利用MEA、MDEA、Benfied或Sufinol等方法對SNG產品氣進行干燥、凈化處理，那么意味著也要對上述吸收劑進行再生，就需要增加一套額外的吸收劑再生裝置，這將進一步增加投資、流程的復雜性和操作的復雜性；?

（2）由于SNG產品氣中CO₂含量較少，當使用MEA、MDEA、Benfied或Sufinol等方法脫除SNG產品氣中較少CO₂含量時，能耗較高，操作費用較高；?

（3）利用常規的MEA、MDEA、Benfied或Sufinol等方法對SNG產品氣凈化時，二氧化碳和水難以被同時脫除，而且二氧化碳的脫除精度較低，從而導致下游的分子篩吸附器體積較大，設備投資成本較高；?

（4）單獨利用MEA、MDEA、Benfied或Sufinol等方法對SNG產品氣進行干燥、凈化處理時，為了達到較佳的使用效果，還需要引入第三種吸收劑。同時，由于吸收劑隨著裝置的運行也將損耗，增大了附屬裝置的操作與維護成本；?

（5）如果SNG產品氣下游工段是LNG（液化天然氣），那么還需要為SNG產品氣的冷卻液化提供制冷裝置，極大幅度的增加了下游天然氣壓縮機的能耗。?

發明內容

本發明的目的是提供一種優化配置低溫甲醇洗裝置，使其能同時干燥、凈化和冷卻變換粗合成氣和SNG產品氣體的方法及其裝置。?

本發明的第一個方面提供了一種利用低溫甲醇洗干燥、凈化和冷卻變換粗合成氣和SNG產品氣的方法，包括以下的步驟：?

步驟1，提供SNG產品氣，將SNG產品氣與貧液甲醇混合、冷卻后，進行第一次氣液分離，得到氣相和液相；將分離得到的氣相在SNG產品氣吸收塔中進行第二次分離脫除CO₂至低于10ppm，得到凈化的SNG產品氣和富CO₂甲醇液；?

提供變換粗合成氣，將變換粗合成氣與貧液甲醇混合、冷卻后，進行第一次氣液分離，得到氣相和液相，將所得的氣相與所述的SNG產品氣凈化后得到的?富CO₂甲醇液和貧液甲醇分別通入變換粗合成氣吸收塔混合，進行第二次吸收分離，得到凈化合成氣和富甲醇溶液；?