一种提高甲烷回收率的低温甲醇洗系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种提高甲烷回收率的低温甲醇洗系统，包括洗涤塔、中压闪蒸塔和低压闪蒸塔，原料气管路与洗涤塔下段入口连通，所述洗涤塔的富液出口与中压闪蒸塔的入口连通，所述中压闪蒸塔的富液出口与低压闪蒸塔的入口连通，所述低压闪蒸塔顶部的闪蒸气出口依次通过第二循环气压缩机和第一循环气压缩机与原料气管路连通，所述低压闪蒸塔底部的甲醇出口与甲醇再生系统连通。本实用新型专利技术通过在中压闪蒸后增加一级较低压力闪蒸的办法，将此闪蒸气体压缩回原料气中，回收甲醇液溶解的甲烷，提高系统的甲烷回收率。提高系统的甲烷回收率。提高系统的甲烷回收率。

【技术实现步骤摘要】
一种提高甲烷回收率的低温甲醇洗系统


[0001]本技术涉及煤化工领域气体净化技术，尤其涉及一种提高甲烷回收率的低温甲醇洗系统。

技术介绍

[0002]煤化工装置的原料气中，常含有CO2、H2S等酸性气体，这些气体需要通过低温甲醇洗方法予以脱除，以获得满足下游需要的净化合成气。低温甲醇洗净化法为物理吸收方法，利用甲醇在低温条件下(
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70～
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30℃)对CO2、H2S等酸性气体的溶解度大和选择性高的物理特性，以甲醇为溶剂将酸性气体从原料气中脱除，具有吸收能力强、净化度高、选择性好等优点，广泛用于现代大型煤化工装置。
[0003]低温甲醇洗系统的工作原理是不同气体在甲醇中的溶解度不同，如表1所示，在高压低温下，酸性气体CO2、H2S在甲醇中溶解度非常大，被甲醇吸收溶解在富甲醇中，得以脱除；而H2、CO在甲醇中溶解度小，作为净化气出洗涤塔。但由于甲醇溶液量比较大，在此过程中仍为少部分H2、CO被溶解在甲醇，如不加以回收将会造成有效气体损失。常用的方案是在高压吸收和低压解吸之间设中压闪蒸塔，被甲醇吸收的H2和CO在中压下被闪蒸出来，经循环气压缩机压缩，返回到原料气得以回收。
[0004]表1：
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40℃(233K)时各种气体在甲醇中的相对溶解度(S)
[0005][0006][0007]当低温甲醇洗的原料气中甲烷含量较高且甲烷又作为下游系统的有用原料时(如碎煤气化生产天然气的工厂)，则低温甲醇洗系统设计时应提高考虑甲烷的回收率。这部分甲烷不充分回收，甲醇洗CO2气和尾气中CH4含量会比较高，不满足环保排放要求。传统的低温甲醇洗系统设如图1所示，设置有中压闪蒸塔T
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102，用于回收H2和CO气，由于H2和CO在甲醇中溶解度较小，所以中压闪蒸压力设置的较高，多在1.0MPaA以上，即保证了有效气体回收率，又不需要太多的压缩功。
[0008]但将甲烷视为有效气体时，由于甲烷在甲醇的溶解度相对H2和CO气大，按回收H2和
CO设定的中压闪蒸压力，无法满足CH4回收的要求，CH4回收率仅能做到95～96％，大量CH4随CO2气和尾气排出，即损失了有效气体，也造成环保排放困难。因此，亟需一种能提高甲烷的回收率工艺技术。

技术实现思路

[0009]本技术的目的在于，针对传统低温甲醇洗系统的中压闪蒸压力，无法满足CH4回收要求问题，提出一种提高甲烷回收率的低温甲醇洗系统，该系统对于低温甲醇洗装置中压闪蒸系统进行了优化，有效提高了甲烷的回收率。
[0010]为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：一种提高甲烷回收率的低温甲醇洗系统，包括洗涤塔T
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101、中压闪蒸塔T
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102和低压闪蒸塔T
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103，原料气管路与洗涤塔T
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101下段入口连通，所述洗涤塔T
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101的富液出口与中压闪蒸塔的入口连通，所述中压闪蒸塔的富液出口与低压闪蒸塔的入口连通，所述低压闪蒸塔顶部的闪蒸气出口依次通过第二循环气压缩机K
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102和第一循环气压缩机K
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101与原料气管路连通，所述低压闪蒸塔底部的甲醇出口与甲醇再生系统连通。
[0011]进一步地，所述原料气管路依次与原料气冷却器E
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101、原料气分离罐V101和洗涤塔T
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101连通。
[0012]进一步地，所述中压闪蒸塔的中压闪蒸压力大于等于1.0MPaA，低压闪蒸塔的低压闪蒸压力为0.4～0.6MPaA。
[0013]进一步地，所述中压闪蒸塔分为上下两段，分别用于无硫甲醇富液和含硫甲醇富液闪蒸，为提高闪蒸效果，每段塔内设0.5～1.0m高填料。
[0014]进一步地，所述低压闪蒸塔分为上下两段，分别用于无硫甲醇富液和含硫甲醇富液闪蒸，为提高闪蒸效果，每段塔内设0.5～1.0m高填料。
[0015]进一步地，所述低压闪蒸塔设置在低压CO2解吸塔的上部分，或放在二层平台上。
[0016]本技术提高甲烷回收率的低温甲醇洗系统的工作原理：
[0017]低温甲醇洗装置吸收塔B段出来的无硫甲醇富液进入中压闪蒸塔T
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102上段B进行中压闪蒸；低温甲醇洗装置吸收塔A段出来的含硫甲醇富液进入中压闪蒸塔T
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102下段A进行中压闪蒸，其闪蒸压力大于等于1.0MPaA，回收富甲醇液中溶解的有效气体(H2和CO)，中压闪蒸塔T
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102上段B和下段A中压闪蒸后的富液分别进入低压闪蒸塔T
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103上段B和下段A进行更低一点压力的闪蒸，其闪蒸压力为0.4～0.6MPaA，使有效气体CH4充分解吸。此压力下的闪蒸气依次通过第二循环气压缩机K
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102和第一循环气压缩机K
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101压缩回原料气中。
[0018]本技术提高甲烷回收率的低温甲醇洗系统，与现有技术相比较具有以下优点：
[0019]1)低温甲醇洗装置洗涤塔T
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101出来的两股富液分别在中压闪蒸塔进行中压闪蒸，其压力大于等于1.0MPaA，回收其溶解的有效气体，中压闪蒸后的富体再到新增的低压闪蒸塔中以更低一点压力闪蒸，其压力为0.4～0.6MPaA，此压力下的闪蒸气压缩回原料气中。
[0020]2)T
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103塔可以设置在低压CO2解吸塔的上部，也可放在二层平台上，便于溶液向低压CO2解吸塔输送。
[0021]3)低压闪蒸塔闪蒸出来的气体可以压缩到中压闪蒸气压缩机的入口，也可压缩到
原料气中。
[0022]综上，本技术通过在中压闪蒸后增加一级较低压力闪蒸的办法，将此闪蒸气体压缩回原料气中，回收甲醇液溶解的CH4，提高系统的CH4回收率。
附图说明
[0023]图1为传统的低温甲醇洗系统流程图；
[0024]图2为本技术提高CH4回收率的低温甲醇洗系统的流程图。
具体实施方式
[0025]以下结合实施例对本技术进一步说明：
[0026]实施例1
[0027]本实施例公开了一种提高甲烷回收率的低温甲醇洗系统，如图2所示包括洗涤塔T
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101、中压闪蒸塔T
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102、低压闪蒸塔T
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103、第一循环气压缩机K
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101、第二循环气压缩机K
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102、段间冷却器E
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102和甲醇再生系统。
[0028]原料气管路依次与原料气冷却器E
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101、原料气分离罐V101和洗涤塔T
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101下段入口连通，所述洗涤塔T
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101中段与段间冷却器E
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102连通，所述洗涤塔T
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101的富液出口本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高甲烷回收率的低温甲醇洗系统，其特征在于，包括洗涤塔、中压闪蒸塔和低压闪蒸塔，原料气管路与洗涤塔下段入口连通，所述洗涤塔的富液出口与中压闪蒸塔的入口连通，所述中压闪蒸塔的富液出口与低压闪蒸塔的入口连通，所述低压闪蒸塔顶部的闪蒸气出口依次通过第二循环气压缩机和第一循环气压缩机与原料气管路连通，所述低压闪蒸塔底部的甲醇出口与甲醇再生系统连通。2.根据权利要求1所述提高甲烷回收率的低温甲醇洗系统，其特征在于，所述原料气管路依次与原...

【专利技术属性】
技术研发人员：张述伟，管凤宝，赵晋，高峰，
申请(专利权)人：大连佳纯气体净化技术开发有限公司，
类型：新型
国别省市：