低溫甲醇洗工藝流程說明

1、.2 工藝說明2.1工藝技術(shù)路線 低溫甲醇洗工藝是利用甲醇在低溫高壓下對酸性氣溶解度極大的優(yōu)良特點(diǎn)，脫出原料氣中的酸性氣體。該工藝氣體凈化度高，選擇性好，氣體的脫硫和脫碳可在同一工序中分別、選擇性地進(jìn)行。其特點(diǎn)如下; (1) 吸收能力強(qiáng) 甲醇對酸性氣體的吸收能力要大于物理吸收法的水和化學(xué)吸收法的MEA和熱鉀堿法。 吸收能力大，意味著溶劑循環(huán)量小，總的能耗低。在物理吸收法氣體凈化工藝中，大量的能耗用于溶液再生，因此溶液循環(huán)量降低可大大降低凈化裝置的能耗。因此低溫甲醇洗具有明顯的優(yōu)勢。（2） 選擇性高 甲醇對H2S、COS和CO2的吸收能力特別強(qiáng)，氣體脫硫脫碳可以在兩個塔或同一個塔內(nèi)分段選擇性地進(jìn)

2、行。相比之下，甲醇對CH4、CO和H2只有微小的吸收能力，因此甲醇良好的選擇性正是低能耗的凈化工藝所要求的。（3） 氣體凈化度高 采用低溫甲醇洗工藝，可以把原料氣中總硫脫除至0.110-6以下，CO2可脫除至203010-6以下，因此低溫甲醇洗非常適合于對硫含量有嚴(yán)格要求的合成氣化工，以及對CO2含量有嚴(yán)格要求的合成氨工業(yè)。（4）可以脫除多種雜質(zhì)在低溫甲醇洗的操作條件下，甲醇可以同時(shí)脫除氣體中的H2S、COS、CO2、HCN和NH3等以及石蠟烴、芳香烴等雜質(zhì)，并可同時(shí)脫水使氣體徹底干燥，所吸收的有用組分可分在甲醇的再生過程中根據(jù)需要加以回收。（5）甲醇熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性好甲醇不會被有機(jī)硫、氰

3、化物等組分所降解，不起泡；純甲醇對設(shè)備無腐蝕性；粘度小，有利于節(jié)省動力消耗。2.2工藝流程說明2.2.1 原料氣冷卻從CO變換單元來的變換氣和非變換氣混合后，通過一系列換熱器冷卻的原料氣進(jìn)入酸性氣體脫除單元。經(jīng)過原料氣/凈化氣換熱器（E-1501）和凈化氣換熱，經(jīng)原料氣深冷器（E-1502），用4等級的液氨蒸發(fā)冷卻，將原料氣冷卻至約10左右。然后原料氣進(jìn)入氨洗滌塔（C-1508），采用鍋爐給水洗滌原料氣。鍋爐給水來自界區(qū)外，首先通過鍋爐給水冷卻器（E-1504）把鍋爐給水冷卻至常溫，再進(jìn)入氨洗滌塔（C-1508）。原料氣經(jīng)過洗滌后降低NH3和HCN含量。洗滌水排出界區(qū)外。原料氣出氨洗滌塔（C-

4、1508）塔頂，噴入一股小流量甲醇液體防止低溫下水結(jié)冰。最后，原料氣在繞管式換熱器，即原料氣終冷換熱器（E-1503）中和冷凈化氣、冷CO2產(chǎn)品氣和循環(huán)氣換熱進(jìn)一步冷卻，進(jìn)H2S吸收塔（C-1501）。2.2.2 H2S/CO2吸收原料氣進(jìn)入H2S吸收塔（C-1501）下部預(yù)洗段，在此微量的組分如NH3和HCN等被一股來自H2S吸收塔進(jìn)料冷卻器（E-1505）的小流量過冷富甲醇液洗滌。預(yù)洗甲醇通過液位控制離開H2S 吸收塔（C-1501）塔低，進(jìn)入預(yù)洗甲醇閃蒸加熱器（E-1517）換熱后，在預(yù)洗閃蒸罐（V-1502）閃蒸再生。經(jīng)過預(yù)洗的氣體通過升氣管進(jìn)入H2S吸收塔（C-1501）上部主洗段。

5、來自CO2 吸收塔（C-1502）塔低的CO2飽和甲醇在H2S吸收塔（C-1501）主洗段洗滌H2S和COS。來自CO2吸收塔（C-1502）塔低的部分富CO2 甲醇溶液通過正比于原料氣流量的流量比例控制加入至H2S吸收塔（C-1501）的頂部。富H2S甲醇溶液通過液位控制離開H2S吸收塔（C-1501）主洗段集液槽，送至中壓閃蒸塔（C-1503）閃蒸再生。脫硫氣體離開H2S吸收塔（C-1501）塔頂進(jìn)入CO2吸收塔（C-1502）下部的CO2 洗滌冷卻段。在CO2吸收塔（C-1502）中，氣體吸收采用再吸收塔（C-1504）來的閃蒸再生的冷甲醇作為主洗甲醇，熱再生塔（C-1505）來的熱再生

6、的冷甲醇作為精洗甲醇。精洗甲醇通過正比于氣體流量的流量比例 控制 加入至CO2 吸收塔（C-1502）塔頂。因?yàn)榧状既芤何誄O2放熱，甲醇溶液被顯著加熱，甲醇在CO2吸收塔（C-1502）中向下流動時(shí)應(yīng)該得到冷卻。因此在CO2吸收塔（C-1502）下部，富CO2甲醇通過甲醇循環(huán)冷卻器（E-1507）的-40冷凍液氨蒸發(fā)換熱得到冷卻，返回吸收塔對氣體繼續(xù)進(jìn)行吸收洗滌。CO2吸收塔（C-1502）塔頂凈化氣在原料氣終冷換熱器（E-1503）和原料氣/凈化氣換熱器（E-1501）中和原料氣換熱，回收冷量后送出界區(qū)。2.2.3 閃蒸再生和H2S濃縮來自CO2吸收塔（C-1502）底部的部分甲醇富液經(jīng)

7、過H2S吸收塔進(jìn)料泵（P-1501A/B）加壓，通過H2S吸收塔進(jìn)料冷卻器（E-1505）冷卻后進(jìn)入到H2S吸收塔（C-1501）的頂部。其余甲醇送至中壓下閃蒸塔（C-1503）的上部。在中壓閃蒸塔（C-1503），甲醇溶液在中壓下閃蒸，回收溶解的H2和CO，部分CO2也閃蒸出來。閃蒸氣體送至塔的下部洗滌吸收，以降低閃蒸氣中CO2含量。來自H2S吸收塔（C-1501）主洗段的甲醇富液也送至C-1503的下部，在此溶解的H2、CO和部分CO2一起閃蒸出來。為了降低壓縮氣體量，大部分閃蒸的CO2被來自熱再生塔進(jìn)料泵（P-1504A/B）的一股小流量冷甲醇在C-1503下部吸收，吸收后的氣體在原料氣

8、終冷換熱器（E-1503）中被復(fù)熱，然后經(jīng)過閃蒸氣壓縮機(jī)緩沖罐（V-1501）后，氣體在兩極壓縮機(jī)（K-1601）中被壓縮。壓縮氣體分別在閃蒸氣壓縮機(jī)中間冷卻器（E-1508）和閃蒸其壓縮機(jī)中間后冷器（E-1509）被冷卻水冷卻，然后送至原料氣終冷換熱器（E-1503）入口回收H2和CO。從中壓閃蒸塔（C-1503）上段出來的富CO2甲醇，在閃蒸深冷器（E-1511）中過冷，然后，部分甲醇送至再吸收塔（C-1504）上段中部，在此甲醇溶液閃蒸，放出不含硫的CO2。CO2產(chǎn)品氣在酸性氣/尾氣換熱器（E-1522）和熱閃蒸深冷器（E-1518）中復(fù)熱后，與再吸收塔塔頂閃蒸出來的CO2產(chǎn)品混合，回收

9、冷量后送出界區(qū)。閃蒸后的甲醇送至吸收塔（C-1504）下段的上部，這股甲醇同時(shí)也通過主洗甲醇循環(huán)泵（P-1502A/B）作為CO2吸收塔（C-1502）CO2吸收的主洗甲醇。從閃蒸甲醇深冷器（E-1511）來的另外部分甲醇在甲醇冷卻器（E-1510）中和C1504塔低甲醇換熱冷卻后，送至再吸收塔（C-1504）上段的上部，作為含硫閃蒸氣體的再吸收介質(zhì)，以凈化從含硫甲醇中閃蒸出來的CO2產(chǎn)品氣。離開再吸收塔C-1504頂部的CO2產(chǎn)品氣在原料氣終冷換熱器（E-1503）中復(fù)熱后送出界區(qū)。C-1503塔低含硫甲醇分成兩段。一股去再吸收塔（C-1504）上段的下部，在此閃蒸出大量含H2S和COS的C

10、O2氣體。另外一股含硫甲醇直接送至再吸收塔（C-1504）下段的下部，來自再吸收塔（C-1504）上段的閃蒸后含硫甲醇送入再吸收塔（C-1504）下段的上部。在此，采用經(jīng)過氮?dú)饫鋮s器（E-1512）預(yù)冷的氮?dú)夂筒糠治矚鈿馓?，含硫甲醇放出更多的CO2。因此中間加熱有助于CO2的放出，甲醇液從升氣管塔板抽出，由再吸收循環(huán)泵（P-1503A/B）加壓，經(jīng)過再吸收塔甲醇/貧甲醇換熱器（E-1514）和熱再生甲醇換熱后被加熱，再進(jìn)入再吸收塔（C-1504）下段的下部。氣提段出來的N2/CO2混合物和熱閃蒸氣體及酸性氣體作為氣提介質(zhì)。含硫混合物通過再吸收塔（C-1504）下段的最上部進(jìn)入的甲醇來洗滌。放空

11、氣從再吸收塔（C-1504）下段的上部離開，部分氣體在氮?dú)饫鋮s器（E-1512）和其余氣體在再冷卻器（E-1513）中復(fù)熱后送尾氣洗滌塔（C-1507）。放空氣在尾氣洗滌塔（C-1507）中用水洗滌，以降低尾氣中的甲醇含量。尾氣最終經(jīng)過一個足夠高的煙囪排入大氣。從再吸收塔（C-1504）塔低出來的富H2S甲醇通過熱再生塔進(jìn)料泵（P-1504A/B）加壓，依次經(jīng)過甲醇冷卻器（E-1510）、H2S吸收塔進(jìn)料冷卻器（E-1504）換熱和在貧/富 甲醇換熱器（E-1515）中和熱再生甲醇換熱后，送至熱再生塔（C-1505）的熱閃蒸段。從熱再生塔進(jìn)料泵（P-1504A/B）來的部分甲醇也作為中壓閃蒸塔

12、（C-1503）下部循環(huán)氣的再洗甲醇。2.2.4 熱再生 富硫甲醇先進(jìn)入再生塔C-1505上部的熱閃蒸段。熱閃蒸放出來的氣體用冷卻水在熱閃蒸冷凝器（E-1516）中冷卻，再在預(yù)洗甲醇閃蒸加熱器（E-1517）水富集段的甲醇溶液，加入到甲醇/水分餾塔C-1506。在此，精餾分離甲醇和水，以保持主甲醇循環(huán)回路中的水含量在較低的水平。甲醇/水分餾塔（C-1506）底部集液槽由甲醇水分餾塔再沸器（E-1524）提供熱量。塔頂部的甲醇蒸氣進(jìn)入熱再生塔（C-1505）作為氣提介質(zhì)。塔底部是廢水，經(jīng)廢水冷卻器（E-1525）冷卻后，送至尾氣洗滌塔（C-1507）。2.2.5 排放系統(tǒng)因?yàn)樗嵝詺怏w脫除單元連續(xù)少量的甲醇損失，可以從新鮮甲醇罐（V-1506）通過新鮮甲醇泵（P-1510）補(bǔ)充少量新鮮甲醇至再生塔（C-1505）再生段的頂部。酸性氣體脫除系統(tǒng)各個低點(diǎn)導(dǎo)淋排出的殘留甲醇收集至地下污甲醇罐（V-1505），通過一臺液下泵即污甲醇泵（P-1509）把甲醇返回至工藝系統(tǒng)。低溫甲醇洗系統(tǒng)各個氨冷器排出的稀氨水收集至稀氨水罐V-1507。通過一臺稀氨水泵P-1511A/B把稀氨水送出界區(qū)。2.2.6 尾氣洗滌塔甲醇/水分餾塔（C-1506）底部是廢水，經(jīng)過廢水冷卻器（E-1525）冷卻送至尾氣洗滌塔（C-1507）。廢水送至（C-1507）頂部前，其中一小股廢水送