低温甲醇洗工艺说明1
低温甲醇洗工艺流程说明
1.工艺任务
气体净化工序的任务是将变换气中的H2S、COS酸性气以及其它微量杂质组分脱除干净,将CO2组分脱除至规定含量,为甲醇生产提供合格的合成原料气,并将酸气送往克劳斯装置。
粗煤气的净化是通过甲醇物流的再循环洗涤来完成的,装置净化指标为:
硫化物:
净化气中的总硫含量低于0.1ppm。
CO2:净化气中CO2的含量为2.75%左右
低温甲醇洗是一种基于物理吸收和解吸的气体净化方法,以工业甲醇为吸收剂。该法用一种溶剂可同时或分段脱除气体中的H2S、CO2等酸性组分和各种有机硫化物,NH
3、C2H
2、C3及C3以上的气态烃,胶质及水汽等,能达到很高的净化度,能把总硫脱至<0.1mg/m3,同时能把二氧化碳脱至10×10-8~20×10-6(体积)。而甲醇对氢气和一氧化碳(合成原料气)的溶解度相当小,且在溶液减压闪蒸过程中优先解吸,可通过分级闪蒸来回收,因而有效组分损失很少。
低温甲醇洗(RWU)处理来自多元料浆气化工艺的粗变换气,从中得到净化气,得到的产品:
*甲醇合成气
*xxH2S 气
产品规格
1、净化气
CO2 2.75 ± 0.1 mol%
H2S + COS ( 0.1 mol-ppm
温度~ 30°C
2、xxH2S气
H2S + COS ≥25 mol%
压力≥0.20 MPa(a)
3、放空尾气
H2S ( 2.3 kg/h
H2S + COS ( 25 mol-ppm
CH3OH ( 190 mg/Nm3
压力0.120 MPa(a)
2.工艺流程
2.1装置单元组成
(1)粗煤气的冷却
(2)H2S、CO2的吸收
(3)甲醇溶液再生系统,包括:
闪蒸再生、氮气气提、热再生、甲醇/水分离
2.2工艺流程概述如下
本工序采用的五塔流程,可分为两大区,即冷区和热区。冷区由甲醇洗涤塔T
1601、两个中压闪蒸罐
D1601、1602,硫化氢浓缩塔T1603组成;热区由甲醇热再生塔T
1604、甲醇/水分离塔T1605和尾气洗涤塔T1607组成。另有T1602洗氨塔、T1606氮气气提塔,共7塔。
(1)首先,NH3在T1602洗氨塔利用锅炉给水从变换气中除去。含NH3水被送到低温甲醇洗装置界区外。
然后经P1605甲醇泵喷射了甲醇的原料气被冷产品气冷却下来,冷凝的甲醇/水混合物在一台槽中压闪蒸罐D1601中分离下来。原料气被送到甲醇洗涤塔T1601。
(2)在甲醇洗涤塔T1601的下段H2S 和COS被冷甲醇脱除,在上段CO2被完全脱除。溶解热一部分使甲醇液温度升高,一部分被冷却段消化。由于CO2在甲醇中的溶解度比H2S在甲醇中的溶解度小,在CO2脱除段所需甲醇量比
H2S脱除段大的多。在CO2脱除段中部取出部分甲醇液,经E1606换热、E1605制冷机制冷,循环回到下一级塔板继续吸收CO2,目的是消除随CO2在甲醇中不断溶解,溶解热使溶液温度上升,吸收能力会降低。在T1601上塔下部引出部分甲醇液,此部分甲醇仅饱和了CO2,其余由塔底出来的甲醇液饱和了H2S 和CO2。
由塔顶出来经洗涤后的精制气经复热后送出界区。
(3)经过
E1607、E1604过冷
(5)后两股甲醇富液都到中压闪蒸罐(接
E1608、D1602)闪蒸以回收溶解的氢气。闪蒸气经C1601压缩机再压缩后被循环到低温甲醇洗单元的原料气中。
(4)从
(3)来的两股溶液流在中压闪蒸罐(接
E1608、D1602)经闪蒸后混合都膨胀到接近常压进入硫化氢浓缩塔T1603上部。H2S 在该塔的上段中利用送到顶部的无硫甲醇(在T1601上塔下部引出部分甲醇液,此部分甲醇仅饱和了CO2,经
E1607、E
1604、D1602后进入)从闪蒸的CO2物流中除去。在硫化氢浓缩塔T1603的下段,CO2利用气提气(氮气)从甲醇中气提出去(第一次氮气气提)以提高富H2S气中的H2S浓度。通过气提作用,溶解热得到回收,外部冷量消耗相应减少。
塔顶部的尾气(主要为高浓度CO2和N2)在复热后送水洗塔尾气洗涤塔T1607洗涤去除甲醇后被送出界区。
(5)为了改进
(4)部分的气提,从硫化氢浓缩塔T1603上段来的甲醇经P
1601、E
1608、E
1606、D1604被较热的甲醇加热后送回下段。
(6)来自
(4)出硫化氢浓缩xxT1603经P
1603、S
1601、E1619的冷甲醇富液被再生成的甲醇加热到常温,然后进入T1606氮气气提塔用氮气气提(第二次氮气气提)以进一步提高富H2S气中的H2S浓度。
(7)从
(6)出来的低温富甲醇经E1610被加热后进入甲醇热再生塔T1604
(8),再生甲醇被冷却后再此进入甲醇洗涤塔T1601使用。
(8)在甲醇热再生塔T1604中,所有溶解的酸性气被甲醇热再生塔T1604再沸器中由蒸气加热产生的甲醇蒸汽气提出去,得到再生的贫甲醇用泵送到甲醇洗涤塔,蒸发的甲醇在H2S浓缩塔顶部被冷却下来。
(9)来自出D1601
(1)的甲醇/水混合物进入甲醇/水分离塔T1605分离成甲醇(顶部)和废水(底部)。塔底液被蒸汽加热后作为贫甲醇液去回流。
由塔顶出来的甲醇送往甲醇热再生塔T1604,塔底出来的废水经冷却后送出界区,这部分废水中包含了原料中所包含的杂质。
(10)为保证合适的尾气排放,来自硫化氢浓缩塔T1603
(4)的尾气经原料气冷却器E1601
(1)回收冷量后送尾气洗涤塔T1607除去甲醇。用锅炉给水作为洗涤水进行洗涤。吸收了甲醇的洗涤水由尾气洗涤塔T1607出来送去甲醇/水分离塔T1605回收其中的甲醇。
(11)尾气水洗
经原料气换热器E1601
(2)加热后的尾气进入尾气洗涤塔T1607
(11)以脱除尾气中的甲醇。
一部分洗水用凉的锅炉给水。该塔塔顶经处理的尾气达标排放。一部分尾气走旁路以减少锅炉给水。
从塔底出来的含甲醇水被废水加热后被送到甲醇/水分离塔T1605
(10)以回收甲醇。
为了维持该系统的PH值,防止腐蚀,喷入少量NaOH溶液。碱液在氢氧化钠贮槽中配制,用氢氧化钠喷射泵打入系统中。
(12)其它
为了降低甲醇消耗,本工段还设有废甲醇槽。将收集在集管内的所有排放甲醇或泄漏甲醇汇入废甲醇槽。内设潜液泵使废甲醇循环回工艺系统进行处理。
定期补充的新鲜甲醇来自甲醇贮罐及相应的甲醇补充泵。
如果低温甲醇洗工段停车,甲醇贮罐也可以用来收集来自工艺界区的排放甲醇。
主控样点
样品名称取样位置
A2601变换气自变换来T1602xx
A2602循环气C1601后冷却器E1602出口
A2610净化气T1601顶部出口
A2619贫甲醇
A2623酸性气体
2625废水E1610出口
E1614出口
T1605底部E1620后