一种低温甲醇净化羰基气体的方法技术

本发明专利技术提供了一种低温甲醇净化羰基气体的方法。该方法包括将原料气分别引入净化羰基原料气的吸收塔Ｔ１Ａ、净化氨合成原料气的吸收塔Ｔ１Ｂ、既可净化氨合成原料气又可净化羰基合成原料气的吸收塔Ｔ１Ｃ；在各吸收塔Ｔ１的进料和引出物流的管线上设置切断阀；将吸收塔塔釜得到的含硫富甲醇送入再生工序进行甲醇的再生。该方法可依下游生产产品的不同，控制切断阀的开或关，在一个工序内既可同时净化羰基原料气、净化氨合成原料气和净化羰基合成原料气，又可同时实现净化任意的两种或净化任意一种原料气。该方法极大地提高了操作的灵活性，提高了装置的利用率，并节约了投资，推广应用前景广阔。

【技术实现步骤摘要】
一种低温甲醇净化羰基气体的方法
本专利技术涉及一种低温甲醇净化羰基气体的方法，具体地说，是涉及在一套装置内用低温甲醇净化三种不同组成的羰基气体的方法。
技术介绍
低温甲醇洗净化方法是50年代由林德公司和鲁奇公司联合开发的，用低温的甲醇来净化羰基气是国内外所公认的最为经济且净化度又高的净化方法。随着大型合成氨装置的发展，该技术用于由煤(水煤浆)或渣(重)油为原料制取合成气的净化，从而得到了更广泛地应用。涉及低温甲醇洗净化技术的专利有US4050909、US4242108、US4324567、US4609384、US4609389、CN1036245、CN1036319等。国内已建成的低温甲醇洗工序已有十几套之多，二十多年来积累了丰富的经验。根据气化压力的不同，这些低温甲醇洗工序的操作压力有2.0～3.0、5.0～6.0、7.0～8.0MPa不等。根据气化后，粗煤气是采用急冷或废锅流程进行冷却的不同，这些低温甲醇洗工艺分成是一段或两段吸收的低温甲醇洗流程。一段低温甲醇净化羰基气的工艺流程通常是由吸收塔T1、CO2产品塔T2、H2S浓缩塔T3、热再生塔T4和甲醇/水分离塔T5等构成的“五塔流程”，即在一个吸收塔内完成脱硫、脱CO2，整个工序由五个塔构成。在传统的低温甲醇洗工序中，一套工序仅用于净化一种羰基气，由于现在的化肥厂普遍不止生产一种产品，通常同时生产甲醇、合成氨等两种以上产品，按照传统流程，则需为各种产品配备与之相应的低温甲醇洗工序，若出现某种产品市场低糜，需要暂时停产，则与之配套的低温甲醇洗工序也需停产，这样，既增加了投资，也不能有效地利用低温甲醇洗工序。-->针对现有的低温甲醇洗技术在工厂的实际应用中存在的上述问题，本专利技术提出了一种用一套低温甲醇净化工序同时净化几种不同产品的羰基气体的新工艺。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种低温甲醇净化羰基气体的方法，具体的说，是提供一种在一套装置内既可同时实现净化羰基原料气、氨合成原料气和羰基合成原料气(简称一头三线)；又可同时实现净化任意的两种气体(简称一头两线)或净化任意一种气体(简称一头一线)的方法。使用本专利技术的方法，可实现在一个工序内，用低温甲醇净化三种不同组成的羰基气体，达到三种不同净化度要求。本专利技术的低温甲醇净化羰基气体的方法，包括以下步骤：a)将原料气引入净化吸收工序，在所述的净化吸收工序分别设置净化羰基原料气的吸收塔T1A、净化氨合成原料气的吸收塔T1B、既可净化氨合成原料气又可净化羰基合成原料气的吸收塔T1C；在各吸收塔T1的进料和引出物流的管线上设置切断阀；依下游生产产品的不同，控制切断阀的开或关，实现同时净化三种原料气、净化任意的两种原料气或净化任意一种原料气，简称一头三线、一头二线或一头一线；其中所述的原料气包括羰基原料气a、氨合成原料气b、羰基合成原料气c；b)将所述的原料气冷却后，分别引入相应的吸收塔T1下部脱硫段，将低温贫甲醇d1引入吸收塔T1上部脱碳段；c)将从吸收塔T1塔顶引出的净化气(m，n，o)送入下游工序；d)将从吸收塔T1塔釜得到的含硫富甲醇e送入再生工序；所述的再生工序包括CO2产品塔T2、H2S浓缩塔T3、热再生塔T4和甲醇/水分离塔T5。-->本专利技术的方法的一个具体实施过程是这样的：所述的原料气进入净化吸收工序后，为防止原料气中的水分在预冷过程中结冰，而先向原料气中喷入甲醇，原料气经冷却器，氨冷器冷却后，进入甲醇/水分离罐，分离出的气体再送入吸收塔T1下部脱硫段。所述的羰基原料气来自造气，主要包含CO，H2，CO2和少量H2S，COS等气体。将此羰基原料气引入吸收塔T1A，原料气中H2S和COS在吸收塔T1A脱硫段被吸收，出脱硫段的气体中H2S+COS小于0.1ppm，气体导入吸收塔T1A上部脱碳段。原料气中的CO2在脱碳段中被来自吸收塔塔顶的低温贫甲醇吸收，塔顶引出的净化气m为羰基气。所述的氨合成原料气和羰基合成原料气，来自变换，主要包含H2，CO2，少量CO，H2S，COS等的气体。将原料气分别引入净化氨合成原料气的吸收塔T1B、既可净化氨合成原料气又可净化羰基合成原料气的吸收塔T1C，脱除其中的CO2，H2S，COS等酸性气体，原料气中H2S和COS在吸收塔(T1B，T1C)脱硫段被吸收，出脱硫段的气体中H2S+COS小于0.1ppm，气体导入吸收塔(T1B，T1C)上部脱碳段。氨合成原料气中的CO2全部在脱碳段中被来自吸收塔T1B塔顶的低温贫甲醇吸收，塔顶引出的净化气n中CO2含量满足氨合成气的要求；羰基合成原料气中的CO2部分在脱碳段中被吸收塔T1C塔顶的低温贫甲醇吸收，塔顶引出的净化气o中CO2含量满足羰基合成气的要求。吸收塔T1B/C脱碳段底部引出的富甲醇由于不含有H2S和COS而将其称为无硫甲醇；出吸收塔脱硫段塔底的富甲醇中由于含有H2S和COS而将其称为含硫富甲醇。来自净化吸收工序中三台吸收塔的无硫甲醇和含硫富甲醇经减压解吸，回收其中H2等有效气体后，分别送CO2产品塔T2、H2S浓缩塔T3进一步解吸，在CO2产品塔T2中得到CO2产品；在H2S浓缩塔T3中，使得溶解在塔釜中的H2S浓度提高，将这股塔釜液送到热再生塔T4；用蒸汽加热，使所有CO2，H2S和COS全部解吸出来，从塔顶送出到下游的硫回收工序中；T4塔釜得到不含酸性气体-->的贫甲醇，大部分贫甲醇通过一系列换热器冷却后，返回三台吸收塔顶部，其余送到甲醇/水分离塔T5中脱除其中水分，从而维持系统水平衡。在本专利技术的一个优选实施方案中，将吸收塔T1B和吸收塔T1C的进气管路连接，并在连接管线上设置切断阀F1；将吸收塔T1B、T1C的塔顶引出净化气的管路连接，并在连接管线上设置切断阀F2。在将本专利技术的方法用于处理三种不同气体时，将切断阀关闭。在将本专利技术的方法用于净化氨合成原料气时，且如果处理气量大于吸收塔T1B的处理量时，可将切断阀(F1，F2)打开，将吸收塔T1C也用于净化氨合成原料气，从而，使吸收塔T1C既可净化氨合成原料气，又可净化羰基合成原料气。优选的，在吸收塔(T1A，T1B，T1C)的进气管路上分别设置相应的冷却进料气体的氨冷器E1A/B/C，原料气a，b，c经氨冷器冷却后进入吸收塔。由于水分对低温甲醇净化系统的影响较大，水分的存在易造成设备的腐蚀，因此，需要尽快降低带入系统的水分。本专利技术的方法在现有技术中冷却进料气体的冷却器的基础上，再额外设置一台氨冷器可以减少在频繁的开停车时，进料气因达不到预期的冷却温度，而把更多的水分带入系统。工厂生产正常后，可把氨冷器从系统切除。优选的，将所述的吸收塔T1的进料气体的温度控制为接近、但略高于CO2的露点温度。露点温度是由CO2的分压确定的，由于进料气组成和总压不同，相应的露点温度也会随原料气的不同相应的变化。本专利技术的方法将进料气体的温度适当地提高，解决了进料气体温度过低，进料气中CO2的液化的弊病；并将现有工艺中只用来冷却进料气体的H2S浓缩塔T3的尾气之冷量部分的用于冷却到吸收塔T1脱硫段的无硫甲醇。在本专利技术的优选实施方案中，所述的净化羰基原料气的吸收塔T1A为规整填料塔，净化氨合成原料气的吸收塔T1B、既可净化氨合成原料气又可净化羰基-->合成原料气的吸收塔本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低温甲醇净化羰基气体的方法，包括以下步骤：ａ）将原料气引入净化吸收工序，在所述的净化吸收工序分别设置净化羰基原料气的吸收塔（Ｔ１Ａ）、净化氨合成原料气的吸收塔（Ｔ１Ｂ）、既可净化氨合成原料气又可净化羰基合成原料气的吸收塔（Ｔ１Ｃ ）；在各吸收塔（Ｔ１）的进料和引出物流的管线上设置切断阀；依下游生产产品的不同，控制切断阀的开或关，实现同时净化三种原料气、净化任意的两种或净化任意一种原料气，简称一头三线、一头二线或一头一线；其中所述的原料气包括羰基原料气（ａ）、氨合成原料气（ｂ）、羰基合成原料气（ｃ）；ｂ）将所述的原料气冷却后，分别引入相应的吸收塔（Ｔ１）下部脱硫段，将低温贫甲醇（ｄ１）引入吸收塔（Ｔ１）上部脱碳段；ｃ）将从吸收塔（Ｔ１）塔顶引出的净化气（ｍ，ｎ，ｏ）送入下游工序； ｄ）将从吸收塔（Ｔ１）塔釜得到的含硫富甲醇（ｅ）送入再生工序；所述的再生工序包括ＣＯ↓［２］产品塔（Ｔ２）、Ｈ↓［２］Ｓ浓缩塔（Ｔ３）、热再生塔（Ｔ４）和甲醇／水分离塔（Ｔ５）。

【技术特征摘要】
1.一种低温甲醇净化羰基气体的方法，包括以下步骤：a)将原料气引入净化吸收工序，在所述的净化吸收工序分别设置净化羰基原料气的吸收塔(T1A)、净化氨合成原料气的吸收塔(T1B)、既可净化氨合成原料气又可净化羰基合成原料气的吸收塔(T1C)；在各吸收塔(T1)的进料和引出物流的管线上设置切断阀；依下游生产产品的不同，控制切断阀的开或关，实现同时净化三种原料气、净化任意的两种或净化任意一种原料气，简称一头三线、一头二线或一头一线；其中所述的原料气包括羰基原料气(a)、氨合成原料气(b)、羰基合成原料气(c)；b)将所述的原料气冷却后，分别引入相应的吸收塔(T1)下部脱硫段，将低温贫甲醇(d1)引入吸收塔(T1)上部脱碳段；c)将从吸收塔(T1)塔顶引出的净化气(m，n，o)送入下游工序；d)将从吸收塔(T1)塔釜得到的含硫富甲醇(e)送入再生工序；所述的再生工序包括CO2产品塔(T2)、H2S浓缩塔(T3)、热再生塔(T4)和甲醇/水分离塔(T5)。2、如权利要求1所述的方法，其特征在于：将吸收塔(T1B)和吸收塔(T1C)的进气管路连接，并在连接管线上设置切断阀(F1)；将吸收塔(T1B、T1C)塔顶引出净化气的管路连接，并在连接管线上设置切断阀(F2)。3、如权利要求1所述的方法，其特征在于：在吸收塔(T1A，T1B，T1C)的进气管路上分别设置相应的冷却进料气体的氨冷器(E1A/B/C)，原料气(a，b，c)经氨冷器冷却后进入吸收塔。4、如权利要求1所述的方法，其特征在于：将所述的吸收塔(T1)的进料气体的温度控制为接近、但略高于CO2的露点温度。5、如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的净化羰基原料气的吸收塔(T1A)为规整填料塔，净化氨合成原料气的吸收塔(T1B)、既可净化氨合成原料气又可净化羰基合成原料气的吸收塔(T1C)为板式塔。6、如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的步骤d)包括以下步骤：a)将由吸收塔(T1)塔釜得到的含硫富甲醇(e)分成两股，一股含硫富甲醇(e1)进入CO2产品塔(T2)上段的下部；另一股含硫富甲醇(e2)进入H2S浓缩塔(T3)上段，并在此解吸；b)从吸收塔(T1B，T1C)脱碳段底部引出的无硫甲醇(f)分成两股，将一股无硫甲醇(f1)经降温后送入吸收塔脱硫段，一股无硫甲醇(f2)引入CO2产品塔(T2)顶部解吸；解吸后的无硫甲醇(f3)抽出，其中一部分无硫甲醇(f31)返回CO2产品塔(T2)，用于洗下塔(T2)上升气流中的硫化物，另一部分无硫甲醇(f32)引入H2S浓缩塔(T3)顶部用于吸收上升气流中的硫化物；从CO2产品塔(T2)塔顶得到无硫的CO2产品(p)；将从CO2产品塔(T2)塔釜得到的含硫甲醇(g)引入H2S浓缩塔(T3)下段升气板的下部；c)在H2S浓缩塔(T3)下段升气板的下部引入氮气，用氮气气提使CO2解吸；将从H2S浓缩塔(T3)塔顶得到的尾气，经冷量回收后排空；将从H2S浓缩塔(T3)塔釜得到的含硫富甲醇(h)加热后送入热再生塔(T4)的上段；d)将从热再生塔(T4)塔顶得到的包括H2S、COS、CO2和甲醇蒸气的气流(i)引出；将从热再生塔(T4)塔釜得到的贫甲醇(d)分为两股，一股经冷却后进入吸收塔(T1)上部作为低温贫甲醇洗液(d1)，一股经加压换热后送入甲醇/水分离塔(T5)上部，作为回流液(d2)；e)回流液(d2)和来自进料气体甲醇/水分离罐的含水甲醇(l)在甲醇/水分离塔(T5)中经精馏分离，塔顶得到甲醇蒸气(k)，引入热再生塔(T4)中部；塔釜得到水(r)送出界区。7、如权利要求6所述的方法，其特征在于：在所述的步骤(a)中，从吸收塔(T1)塔釜引出的含硫富甲醇(e)的予冷系统中设置氨冷器(E2)。8、如权利要求6所述的方法，其特征在于：在所述的步骤(c)中，H2S浓缩塔(T3)塔顶得到的尾气经与吸收塔(T1B，T1C)脱碳段底部引出的无硫甲醇(f1)进行热交换，回收冷量后排空。9、如权利要求6所述的方法，其特征在于：在所述的再生工序中的CO2产品塔(T2)、H2S浓缩塔(T3)的进料和引出物料管路上设置切断阀。10、如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的方法的操作采用集散式控制系统进行控制，采用控制室遥控的方式对所述管线中的切断阀进行控制，将所述的方法在一头...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛天祥，林珩，万克西，李海静，胡健，鲁晓峰，
申请(专利权)人：中国寰球工程公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]