一种低温甲醇洗尾气中CO低能耗回收的方法技术

本发明专利技术提供了一种低温甲醇洗尾气中CO低能耗回收的方法，该方法包括将来自甲醇洗涤塔上塔底部的富甲醇经送入一级闪蒸罐进行一级闪蒸；上述一级闪蒸罐蒸后的甲醇分别送入中压闪蒸塔内，并通入促进甲醇中CO解析的气体进行闪蒸；自气液分离罐底部引出的一股甲醇与贫甲醇罐进口处的贫甲醇经换热器换热，该股甲醇进入闪蒸罐内进行减压闪蒸，闪蒸后的闪蒸气进入CO2产品塔进行处理，闪蒸后CO2含量较少的甲醇经泵加压后通过两次降温，并将其送入中压闪蒸塔中段顶部进行闪蒸气洗涤，与来自中压闪蒸塔上段及下段顶部的闪蒸气逆向接触，降低闪蒸气气量。本发明专利技术降低了进入CO2产品塔及硫化氢浓缩塔的甲醇中的CO含量，不仅提高了甲醇产能，也有效改善现场作业环境。也有效改善现场作业环境。也有效改善现场作业环境。

【技术实现步骤摘要】
一种低温甲醇洗尾气中CO低能耗回收的方法


[0001]本专利技术属于煤化工设备设备
，特别涉及一种低温甲醇洗尾气中CO低能耗回收的方法。

技术介绍

[0002]以煤为原料的化工生产中，经过CO耐硫变换后的变换气中含有大量多余的CO2、少量的H2S、COS等酸性气体，这些酸性气体对下游甲醇合成的生产是非常不利的，尤其是硫化物会造成下游甲醇合成反应中的催化剂中毒，因此必须对其进行脱除。低温甲醇洗工艺以冷的贫甲醇(甲醇≥99.5％，H2O≤0.5％)为吸收溶剂，利用贫甲醇在低温下对酸性气体(CO2、H2S、COS等)溶解度极大、不易发泡、黏度小、来源广泛等方面的优良特性，用物理吸收的方法脱除变换气中的酸性气体，获得合格的净化气，以达到后续甲醇合成工段的使用要求。目前使用较多的有德国林德低温甲醇洗、鲁奇低温甲醇洗、大连佳纯低温甲醇洗等工艺包。
[0003]对于180wt/a煤制甲醇项目，变换气以7.6MPa(G)、40℃工况进入8.7MPa低温甲醇洗系统，经水分捕集、预冷、分液后进入甲醇洗涤塔底部，与来自甲醇洗涤塔顶部的
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62℃贫甲醇逆向接触，分别脱除变换气中的H2S、COS、CO2等酸性介质，从甲醇洗涤塔顶获得合格的净化气排出。利用H2S、COS、CO2在贫甲醇中溶解度的极大差异，从甲醇洗涤塔底部排出的吸收了H2S、COS、CO2的富甲醇分别使用减压闪蒸、氮气气提、精馏等方法分别将CO2和H2S、COS在不同区域解析出来。解析出H2S、COS和CO2等气体后的富甲醇，作为合格的贫甲醇送入贫甲醇罐，利用贫甲醇泵由贫甲醇罐抽出进行增压，经过各换热器冷却后再次送入甲醇洗涤塔顶部，达到甲醇循环利用的目的。解析出的CO2气体经过换热器回收冷量进行复温后高空排放；解析出的H2S、COS气体先经过冷却后进行甲醇分液回收，再经过换热器回收冷量进行复温后作为副产酸性气送至硫回收工段进行处理。
[0004]对低温甲醇洗系统而言，变换气中各主要组分在相同温度和压力下，在甲醇中溶解能力排序为N2＜H2＜CO＜CO2＜CH4＜H2S＜COS＜NH3，由此排序看出，作为后续甲醇等合成工段的有效气H2及CO也会溶解于甲醇中。由于甲醇中CO含量偏高，造成在使用减压闪蒸及氮气气提方法解析CO2过程中，大量CO也会解析出来，污染环境同时，后续合成工段的有效气CO得大量浪费。
[0005]中国天辰工程有限公司详细设计的德国林德低温甲醇洗工艺包，甲醇洗涤塔底部排出的吸收了H2S、COS、CO2的富甲醇在进行CO2解析前，先进入闪蒸罐进行初步闪蒸，便于回收后续合成工段所需的有效气H2及CO；闪蒸回收的有效气经循环闪蒸气回收压缩机压缩，重新返回低温甲醇洗系统。在闪蒸罐闪蒸后的甲醇，分别进入CO2产品塔及硫化氢浓缩塔，进行进一步闪蒸再生，顶部排出的CO2产品气及尾气直接进行现场高点排放。
[0006]针对180wt/a煤制甲醇项目，中国天辰工程有限公司详细设计的德国林德低温甲醇洗工艺包CO2产品气约70000Nm3/h，尾气约270000Nm3/h。排放CO2产品气中，CO含量统计值约0.7～0.8％；排放尾气中，CO含量统计值约0.7～0.9％。大量的CO高点排放，在造成甲醇
合成所需有效气大量浪费的同时，在无持续风向或气象扩散条件较差时，界区放空筒方圆50m内CO落地浓度最高能达到100～200ppm，造成现场大面积出现CO报警，污染环境。
[0007]目前采取的工艺路线为：甲醇洗涤塔底部排出的吸收了H2S、COS、CO2的7.8MPa富甲醇先进入中压闪蒸罐进行1.6MPa一级中压闪蒸，闪蒸出的有效气经一级循环闪蒸气回收压缩机压缩，重新返回低温甲醇洗系统；经过一级中压闪蒸后甲醇，进入中压闪蒸塔进行0.8MPa二级闪蒸，进一步回收后续合成工段所需的有效气CO；为降低甲醇中CO溶解度，增强CO解析效果，此处设置H2气提进行辅助；二级闪蒸及H2气提后的闪蒸气进入二级循环闪蒸气回收压缩机压缩，重新返回低温甲醇洗系统。经中压闪蒸塔二级闪蒸后的甲醇，分别进入CO2产品塔及硫化氢浓缩塔，进行进一步闪蒸再生，顶部排出的CO2产品气及尾气直接进行现场高点排放。由于二级闪蒸及H2气提后的闪蒸气量大，故回收该闪蒸气的压缩机功率较高，引起回收该闪蒸气所需能耗极大。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于，针对现有技术中上存在的上述问题，提供一种低温甲醇洗尾气中CO低能耗回收的方法，通过对低温甲醇洗闪蒸气回收工艺路线优化，降低了进入CO2产品塔及硫化氢浓缩塔的甲醇中的CO含量，进一步降低CO2产品塔顶部排出的CO2产品气及硫化氢浓缩塔顶部排出的尾气中CO含量，在提高甲醇产能的同时，也有效改善现场作业环境并保护环境。
[0009]为了实现上述目的，本专利技术给出的技术方案为一种低温甲醇洗尾气中CO低能耗回收的方法，包括：S1：将来自甲醇洗涤塔的富碳甲醇和富硫甲醇冷却后分别送入第一闪蒸罐和第二闪蒸罐进行一级中压闪蒸；S2：将上述一级闪蒸后的甲醇与促进甲醇中CO解析的气体一并在中压闪蒸塔内进行二级中压闪蒸，经二级中压闪蒸后，脱除CO后的甲醇分别由位于中压闪蒸塔顶部的甲醇提升泵A送入CO2产品塔和H2S浓缩塔内以及由位于中压闪蒸塔底部的甲醇提升泵C送入H2S浓缩塔内进行甲醇再生；S3：来自甲醇洗系统中的甲醇经第一换热器换热后送入气液分离罐内分离，分离后的气体送入CO2产品塔内，分离后的甲醇分为两股，一股送入H2S浓缩塔内，另一股与贫甲醇罐进口处的贫甲醇经第二换热器换热，复温后的该股甲醇送入闪蒸罐内进行减压闪蒸，闪蒸后的闪蒸气经CO2产品塔处理，闪蒸后含CO2较少的甲醇通过泵加压后经深冷器和冷却器进行两次降温；两次冷却后复温解析的CO2及降温后的甲醇均送入中压闪蒸塔内，并与来自中压闪蒸塔闪蒸气进行逆向接触，洗涤吸收中压闪蒸塔上段及下段闪蒸气中CO2，降低闪蒸气气量，去除CO2的甲醇由位于中压闪蒸塔中部的甲醇提升泵B再次送入H2S浓缩塔内。
[0010]较佳地，自第一闪蒸罐闪蒸后的甲醇送入中压闪蒸塔的上段，自第二闪蒸罐闪蒸后的甲醇送入中压闪蒸塔的下段，并分别与送入中压闪蒸塔的上段底部和下段底部通入促进甲醇中CO解析的气体进行二级中压闪蒸，经二级中压闪蒸后，来自第一闪蒸罐脱除CO后的甲醇由甲醇提升泵A增压通过管路分别送至CO2产品塔和H2S浓缩塔内，分别用于制备CO2产品和进行尾气洗涤，经二级中压闪蒸后，来自第二闪蒸罐脱除CO后甲醇由甲醇提升泵C增压后送至H2S浓缩塔进行甲醇再生的同时获得尾气，而自中压闪蒸塔中段底部引出的脱除CO的甲醇经甲醇提升泵B加压后进入H2S浓缩塔下段顶部继续参与甲醇循环。
[0011]较佳地，促进甲醇中CO解析的气体为H2或净化气。
[0012]较佳地，深冷器使用液态丙烯对闪蒸后CO2含量较少的甲醇进行一次降温，冷却器使用CO2产品塔顶部流出的CO2对一次降温后的甲醇进行二次降温。
[0013]较佳地，第一闪蒸罐和第二闪蒸罐闪蒸压力为1.55
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1.65MPa，第一闪本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低温甲醇洗尾气中CO低能耗回收的方法，其特征在于，包括：S1：将来自甲醇洗涤塔(1)的富碳甲醇和富硫甲醇冷却后分别送入第一闪蒸罐(2)和第二闪蒸罐(3)进行一级中压闪蒸；S2：将上述一级闪蒸后的甲醇与促进甲醇中CO解析的气体一并在中压闪蒸塔(4)内进行二级中压闪蒸，经二级中压闪蒸后，脱除CO后的甲醇分别由位于中压闪蒸塔(4)顶部的甲醇提升泵A(5)送入CO2产品塔(6)和H2S浓缩塔(7)内以及由位于中压闪蒸塔(4)底部的甲醇提升泵C(8)送入H2S浓缩塔(7)内进行甲醇再生；S3：来自甲醇洗系统中的甲醇经第一换热器换热后送入气液分离罐(10)内分离，分离后的气体送入CO2产品塔(6)内，分离后的甲醇分为两股，一股送入H2S浓缩塔(7)内，另一股与贫甲醇罐(11)进口处的贫甲醇经第二换热器(12)换热，复温后的该股甲醇送入闪蒸罐(13)内进行减压闪蒸，闪蒸后的闪蒸气经CO2产品塔(6)处理，闪蒸后含CO2较少的甲醇通过泵加压后经深冷器(14)和冷却器(15)进行两次降温；两次冷却后复温解析的CO2及降温后的甲醇均送入中压闪蒸塔(4)内，并与来自中压闪蒸塔(4)闪蒸气进行逆向接触，洗涤吸收中压闪蒸塔(4)上段及下段闪蒸气中CO2，降低闪蒸气气量，去除CO2的甲醇由位于中压闪蒸塔(4)中部的甲醇提升泵B(9)再次送入H2S浓缩塔(7)内。2.如权利要求1所述的一种低温甲醇洗尾气中CO低能耗回收的方法，其特征在于，自第一闪蒸罐(2)闪蒸后的甲醇送入中压闪蒸塔(4)的上段，自第二闪蒸罐(3)闪蒸后的甲醇送入中压闪蒸塔(4)的下段，并分别与送入中压闪蒸塔(4)的上段底部和下段底部通入促进甲醇中CO解析的气体进行二级中压闪蒸，经二级中压闪蒸后，来自第一闪蒸罐(2)脱除CO后的甲醇由甲醇提升泵A(5)增压通过管路分别送至CO2产品...

【专利技术属性】
技术研发人员：张俊辉，宋建平，谢博涛，杨杰，李红，成庚良，周晓伟，杨哲，樊盼盼，朱中正，肖欢，王浩，
申请(专利权)人：蒲城清洁能源化工有限责任公司，
类型：发明
国别省市：