一种甲醇洗脱碳闪蒸气与浓气联合制碱耦合的节能系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种甲醇洗脱碳闪蒸气与浓气联合制碱耦合的节能系统，属于合成氨联碱领域，包括设置有下部脱硫段和上部脱碳段的洗涤塔、液相进口与上部脱碳段液相出口相连的第一闪蒸槽、液相进口与下部脱硫段液相出口相连的第二闪蒸槽、脱硫塔、气相进口与第一闪蒸槽的气相出口及脱硫塔的气相出口相连的碳化塔、气相出口通过增压机与下部脱硫段的气相进口相连的净化塔、进口与第二闪蒸槽及脱硫塔的液相出口相连的低压再生系统及辅助设备等；脱硫塔的液相进口与第一闪蒸槽的液相出口相连，气相进口与第二闪蒸槽的气相出口相连。本实用新型专利技术省去了传统联合浓气制碱系统的CO2压缩机，也使闪蒸气增压机功耗减少70

【技术实现步骤摘要】
一种甲醇洗脱碳闪蒸气与浓气联合制碱耦合的节能系统


[0001]本技术涉及合成氨联碱
，尤其是一种甲醇洗脱碳闪蒸气与浓气联合制碱耦合的节能系统。

技术介绍

[0002]采用浓气CO2制碱的合成氨联碱工艺通常采用合成氨系统脱碳工段再生产生的低压纯净CO2，CO2经压缩机加压到制碱要求的0.3
‑
0.6MPa后与氨盐水在碳化塔内反应制取NaHCO3，NaHCO3再经煅烧后制得产品Na2CO3。合成氨生产过程中，为了避免合成氨系统脱碳过程原料气中H2、CO的损失，脱CO2富液一般经过带压闪蒸使在脱碳液中溶解度较低的H2、CO提前闪蒸分离，并加以循环回收利用。但闪蒸过程同时伴随大量CO2的闪蒸，闪蒸气中CO2含量高达70
‑
90%，结果造成闪蒸气循环压缩机功耗大幅度增加，并且由于 CO2的循环，也加大了脱碳塔的操作负荷。
[0003]传统浓气联合制碱系统的具体流程，如图2所示：
[0004]变换气进入洗涤塔1下部脱硫段，经上部脱碳段来的富CO2甲醇洗涤，将气体中的H2S脱除干净，然后气体进入上部脱碳段，经脱碳甲醇贫液洗涤后脱除 CO2至满足净化要求，从洗涤塔1塔顶出来的净化气去后工段；
[0005]洗涤塔1上部脱碳段和下部脱硫段的不含H2S甲醇富液和含H2S甲醇富液分别进入第一闪蒸槽2和第二闪蒸槽3，闪蒸出的含H2、CO的闪蒸气合并去增压机11 加压后回洗涤塔1回收利用，闪蒸后的甲醇富液分别去低压再生系统8，从低压再生系统8出来的含H2S和CO2的酸性气体去硫回收工段，从低压再生系统8出来再生后的甲醇贫液经循环泵9后去洗涤塔1上部脱碳段，低压CO2一部分经压缩机10增压后去碳化塔5，多余部分去尿素、输煤工段等用户或放空。低压CO2在碳化塔5内与氨盐水进行反应生成碳酸氢钠和氯化铵，碳化塔下部物料在离心机7处理后，固体产品碳酸氢钠去煅烧工段，母液经吸氨、溶盐分离氯化铵后循环使用。碳化塔5顶部尾气去净化塔6，在净化塔6内经洗涤水洗涤后尾气直接放空，底部洗涤液去溶盐或吸氨工段。

技术实现思路

[0006]本技术需要解决的技术问题是提供一种甲醇洗脱碳闪蒸气与浓气联合制碱耦合的节能系统，充分利用闪蒸汽的压力，并结合联合制碱系统对CO2气量的要求，适当控制闪蒸压力，使闪蒸气中CO2气量满足制碱的需求。
[0007]为解决上述技术问题，本技术所采用的技术方案是：
[0008]一种甲醇洗脱碳闪蒸气与浓气联合制碱耦合的节能系统，包括洗涤塔、第一闪蒸槽、第二闪蒸槽、碳化塔、净化塔、低压再生系统、离心机、循环泵及各连接管路；所述洗涤塔包括下部脱硫段和上部脱碳段；所述第一闪蒸槽的液相进口与上部脱碳段的液相出口相连；所述第二闪蒸槽的液相进口与下部脱硫段的液相出口相连，所述系统还包括脱硫塔；所述脱硫塔的液相进口与第一闪蒸槽的底部液相出口相连，所述脱硫塔的气相进口与第二闪
蒸槽的上部气相出口相连；所述第一闪蒸槽的上部气相出口及脱硫塔的上部气相出口均与碳化塔的气相进口相连；所述第二闪蒸槽的底部液相出口及脱硫塔的底部液相出口均与低压再生系统的进口相连；所述低压再生系统再生贫甲醇液通过循环泵与洗涤塔的上部脱碳段液相进口相连，再生产生的CO2气体与用户相连或放空；所述低压再生系统的含H2S和CO2的酸性气体出口与硫回收工段相连；所述净化塔的顶部气相出口与洗涤塔的下部脱硫段的气相进口相连；在所述净化塔的顶部气相出口与洗涤塔的下部脱硫段的气相进口相连的管路上设置增压机。
[0009]本技术技术方案的进一步改进在于：在下部脱硫段、上部脱碳段、第一闪蒸槽、第二闪蒸槽、脱硫塔和净化塔的底部液相出口端均设置有根据设备的液位调节管道里物料流量的阀门。
[0010]本技术技术方案的进一步改进在于：在碳化塔的底部物料出口端设置能够进行固液分离的离心机，在碳化塔的底部物料出口端还设置有根据设备的液位调节管道里物料流量的阀门。
[0011]本技术技术方案的进一步改进在于：所述第一闪蒸槽、所述第二闪蒸槽和所述脱硫塔的压力均根据联碱工段对CO2量的要求设置为0.5
‑
2.0Mpa。
[0012]由于采用了上述技术方案，本技术取得的技术进步是：
[0013]1、本技术通过调整第一闪蒸槽和第二闪蒸槽的压力，在第二闪蒸槽后设置脱硫塔，利用第一闪蒸槽出来的不含H2S的甲醇富液对第二闪蒸槽出来的闪蒸气进行脱硫，第一闪蒸气和经脱硫后的第二闪蒸气汇合后进入碳化塔与氨盐水进行反应，净化塔出来含H2、CO的尾气通过增压机返回洗涤塔进行回收再利用，使整个系统无需设置传统联合浓气制碱系统的CO2压缩机，节省了一次性投资，降低了系统动力消耗。
[0014]2、本技术将第一、第二闪蒸气中的CO2作为制碱系统的原料，未反应的H2、CO通过增压机返回洗涤塔进行回收再利用，使合成氨系统中甲醇洗脱硫脱碳闪蒸气循环增压机功耗减少了70
‑
90%，大幅节省了闪蒸气循环增压机机投资和运行电耗。
[0015]3、本技术作为碳化原料气的闪蒸气中存在少量H2、CO等非反应气体，可增加联碱系统碳化塔内气体对液体的搅动作用，增加气液接触机会、提高传质效率，并可降低碳化塔结疤的几率。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；
[0017]图1是本技术实施例提供的一种甲醇洗脱碳闪蒸气与浓气联合制碱耦合的节能系统及工艺的示意图；
[0018]图2是本技术
技术介绍
中传统联合浓气制碱系统及工艺示意图；
[0019]其中，1、洗涤塔；2、第一闪蒸槽；3、第二闪蒸槽；4、脱硫塔；5、碳化塔；6、净化塔；7、离心机；8、低压再生系统；9、循环泵；10、压缩机；11、增压机。
具体实施方式
[0020]需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语
ꢀ“
包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0021]本申请实施例通过提供一种甲醇洗脱碳闪蒸气与浓气联合制碱耦合的节能系统，解决了现有技术中存在的“闪蒸过程同时伴随大量CO2的闪蒸，闪蒸气中CO2含量高达70
‑
90%，结果造成闪蒸气循环压缩机功耗大幅度增加，并且由于 CO2的循环，也加大了脱碳塔的操作负荷。”的问题，大体思路为：在第一闪蒸槽和第二闪蒸槽之后、低压再生系统之间设置脱硫塔，调整第一闪蒸槽和第二闪蒸槽及脱硫塔的压力，使闪蒸气量满足制碱要本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种甲醇洗脱碳闪蒸气与浓气联合制碱耦合的节能系统，包括洗涤塔（1）、第一闪蒸槽（2）、第二闪蒸槽（3）、碳化塔（5）、净化塔（6）、低压再生系统（8）、离心机（7）、循环泵（9）及各连接管路；所述洗涤塔（1）包括下部脱硫段和上部脱碳段；所述第一闪蒸槽（2）的液相进口与上部脱碳段的液相出口相连；所述第二闪蒸槽（3）的液相进口与下部脱硫段的液相出口相连，其特征在于：所述系统还包括脱硫塔（4）；所述脱硫塔（4）的液相进口与第一闪蒸槽（2）的底部液相出口相连，所述脱硫塔（4）的气相进口与第二闪蒸槽（3）的上部气相出口相连；所述第一闪蒸槽（2）的上部气相出口及脱硫塔（4）的上部气相出口均与碳化塔（5）的气相进口相连；所述第二闪蒸槽（3）的底部液相出口及脱硫塔（4）的底部液相出口均与低压再生系统（8）的进口相连；所述低压再生系统（8）再生贫甲醇液通过循环泵（9）与洗涤塔（1）的上部脱碳段液相进口相连，再生产生的CO2气体与用户相连或放空；所述低压再生系统（8）的含H2S和CO2的酸性气体出口与硫回...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘金成，张长秋，王永占，董文林，陈登，刘慧琴，吴海良，
申请(专利权)人：河北正元化工工程设计有限公司，
类型：新型
国别省市：