低溫甲醇洗工藝流程說明

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，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。其特點如下;（1）吸收能力強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H2sCOS和CO2的吸收能力特別強，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)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0.1X10-6以下，CO2可脫除至2030X10-6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硫、氰化物等組分所降解，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4C等級的液氨蒸發(fā)冷卻，將原料氣冷卻至約10c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-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）。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。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《-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。因為甲醇溶液吸收CO2放熱，甲醇溶液被顯著加熱，甲醇在CO2吸收塔（C-1502）中向下流動時應(yīng)該得到冷卻。因此在CO2吸收塔（。-1502）下部，富CO2甲醇通過甲醇循環(huán)冷卻器（E-1507）的-40C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)。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)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終冷換熱器（E-1503）中被復(fù)熱，然后經(jīng)過閃蒸氣壓縮機緩沖罐（V-1501）后，氣體在兩極壓縮機（K-1601）中被壓縮。壓縮氣體分別在閃蒸氣壓縮機中間冷卻器（E-1508）和閃蒸其壓縮機中間后冷器（E-1509）被冷卻水冷卻，然后送至原料氣終冷換熱器（￡-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CO2CO2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CO2氣體。另外一股含硫甲醇直接送至再吸收塔（。-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（^1504）下段的上部。在此，采用經(jīng)過氮氣冷卻器（E-1512）預(yù)冷的氮氣和部分尾氣氣提，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。放空氣從再吸收塔（C-1504下段的上部離開，部分氣體在氮氣冷卻器（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-15）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（C-1503）下部循環(huán)氣的再洗甲醇。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-150&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。排放系統(tǒng)因為酸性氣體脫除單元連續(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)。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，其中一小股廢水送出界區(qū)，界