[發(fā)明專利]一種基于整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)高效緩解MDEA溶液劣化速率的設(shè)備系統(tǒng)和方法

在審

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• 申請日: 2017-05-12
• 公開（公告）號: CN107115787A
• 公開（公告）日: 2017-09-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王相平;李金杰;秦建明;李振偉;楊承江;范旭;李宗旸;李志強(qiáng);王超;吳志宏;陳宏奎;步新戰(zhàn);趙利加;孫國平;白國威;李顯韓;方文武;康建邦;顧廣宇;鄭志松;劉陽
• 申請（專利權(quán)）人: 華能（天津）煤氣化發(fā)電有限公司
• 主分類號: B01D53/86
• 分類號: B01D53/86;C10K1/00;C10K1/02;B01D53/48
• 代理公司: 天津創(chuàng)智天誠知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)12214
• 代理人: 王秀奎

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)(簡稱IGCC)煤氣化脫硫技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于IGCC高效緩解甲基二乙醇胺(MDEA)溶液劣化速率的設(shè)備系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

在IGCC煤氣化脫硫領(lǐng)域，需要通過物理或化學(xué)方式將煤氣中的硫化氫進(jìn)行脫除，MDEA溶液作為一種化學(xué)試劑，具有在高壓低溫下吸收硫化氫，低壓高溫下釋放硫化氫的特性。通常煤氣化氣體脫硫工藝一般包括羰基硫(COS)水解、MDEA溶液吸收硫化氫和MDEA溶液再生三個(gè)部分，煤氣重的COS水解后生成硫化氫，在吸收塔中硫化氫被MDEA溶液吸收，煤氣得到凈化，凈化后的煤氣送至下游系統(tǒng)。同時(shí)，吸收硫化氫的MDEA溶液從吸收塔進(jìn)入再生塔，利用蒸氣將硫化氫氣提出來，MDEA溶液重新具備了吸收硫化氫的能力，被輸送至吸收塔循環(huán)利用。但是，煤氣化產(chǎn)生的煤氣組份十分復(fù)雜，在經(jīng)過COS水解后，又增加了攜帶催化劑粉塵的可能，經(jīng)過MDEA溶液接觸后，雜質(zhì)組份及固體粉塵顆粒留在了MDEA溶液，一定時(shí)間后，MDEA溶液劣化，脫硫能力降低，嚴(yán)重影響了裝置的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有IGCC技術(shù)中存在的技術(shù)缺陷，而提供一種高效緩解MDEA溶液劣化速率的設(shè)備系統(tǒng)和方法，在吸收塔之前增加洗滌塔，使用洗滌水將煤氣進(jìn)行洗滌，除去其中的主要雜質(zhì)組分，比如氰氫根、硫氰根、固體粉塵等，降低了其在MDEA溶液中的積累速率，保持MDEA溶液長時(shí)間的脫硫效率。

為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的所采用的技術(shù)方案是：

本發(fā)明的一種高效緩解MDEA溶液劣化速率的設(shè)備系統(tǒng)，包括氣液分離罐、煤氣化氣體加熱器、COS水解器、煤氣化氣體冷卻器、洗滌塔、吸收塔；

所述氣液分離罐的左側(cè)設(shè)有煤氣化氣體進(jìn)口，所述氣液分離罐的底端設(shè)有凝液出口，所述凝液出口與冷凝液管線相連，所述氣液分離罐頂端的出氣口與煤氣化氣體加熱器的進(jìn)氣口通過管道相連通，所述煤氣化氣體加熱器的出氣口通過管道與COS水解器頂端的進(jìn)氣口相連通，所述COS水解器底端的出氣口通過管路與煤氣化氣體冷卻器的進(jìn)氣口相連通，所述煤氣化氣體冷卻器的出氣口通過管路與洗滌塔下部左側(cè)的進(jìn)氣口相連通，所述洗滌塔左側(cè)上部設(shè)有洗滌水入口，所述洗滌塔的底端設(shè)有洗滌水出口，所述洗滌水出口與洗滌水排出管線相連，所述洗滌塔頂端的出氣口與吸收塔左側(cè)下部的進(jìn)氣口通過管路相連接，所述吸收塔的頂端設(shè)有排氣口，所述吸收塔的右側(cè)上部設(shè)有MDEA貧液入口，所述吸收塔的底部設(shè)有MDEA富液排出口，所述MDEA富液排出口通過管路與再生系統(tǒng)相連通。

優(yōu)選的，所述洗滌塔內(nèi)部為浮閥型塔盤結(jié)構(gòu)，共設(shè)置6層塔盤，所述洗滌塔頂部設(shè)置絲網(wǎng)除沫器。

優(yōu)選的，所述吸收塔內(nèi)部為鮑爾環(huán)填料結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明的另一方面，一種高效緩解MDEA溶液劣化速率的方法，包括以下步驟：

S1：煤氣化氣體在氣液分離罐中進(jìn)行氣液分離，氣液分離罐進(jìn)口處的煤氣化氣體流量為120000-150000Nm³/h，氣相進(jìn)入煤氣化氣體加熱器，加熱到160℃-200℃；

S2：加熱后的煤氣進(jìn)入COS水解器，在水解催化劑的作用下將硫氧化碳水解為硫化氫和水；

S3：水解后的煤氣進(jìn)入煤氣化氣體冷卻器，冷卻至40-55℃；

S4：煤氣經(jīng)過冷卻后進(jìn)入洗滌塔，在洗滌塔內(nèi)與洗滌水充分接觸，洗滌水將煤氣中的雜質(zhì)組分洗掉，洗滌水流量為8-10t/h，溫度為30-40℃，水壓為4-5Mpa；

S5：洗滌后的煤氣進(jìn)入吸收塔，在吸收塔內(nèi)與MDEA貧液接觸，MDEA貧液溫度為25-35℃，流量110-130Nm³/h，煤氣中的硫化氫被MDEA貧液脫除，變?yōu)闈崈裘簹膺M(jìn)入下游系統(tǒng)；洗滌塔底部的洗滌水由管線排至后續(xù)系統(tǒng)；吸收塔底部的MDEA富液循環(huán)至再生系統(tǒng)。

優(yōu)選的，步驟S1中煤氣化氣體流量為140000-150000Nm³/h。

優(yōu)選的，步驟S1中煤氣化氣體被煤氣化氣體加熱器加熱到160℃-180℃。

優(yōu)選的，步驟S3中煤氣化氣體在煤氣化氣體冷卻器中冷卻至50-55℃。

優(yōu)選的，步驟S4中洗滌水流量為9-10t/h，溫度為35-40℃，水壓4.2-4.5Mpa。

優(yōu)選的，步驟S5中吸收塔為兩層鮑爾環(huán)填料，頂部設(shè)置除沫器，MDEA貧液溫度為30℃，流量120-130Nm³/h。

優(yōu)選的，系統(tǒng)壓力穩(wěn)定在2.5-2.6Mpa(表壓)。

優(yōu)選的，所述步驟S4中的洗滌水為脫鹽水，即去離子水。