[发明专利]一种低温甲醇洗工艺

说明书

技术领域

本发明涉及到以煤、石油焦或渣油为原料生产合成氨、城市煤气、工业氢、合成甲醇或其它一碳化学品工艺，具体指脱除混合气中CO₂和H₂S酸性气的低温甲醇洗工艺。

背景技术

低温甲醇洗最早是由德国林德公司和鲁奇公司共同开发的酸性气脱除工艺，被广泛应用于以煤、石油焦或渣油为原料生产合成氨、城市煤气、工业氢、合成甲醇或其它一碳化学品合成工艺中。经过多年变革改进后，现有的低温甲醇洗装置包括H₂S吸收塔、CO₂吸收塔、中压闪蒸塔、再吸收塔、甲醇热再生塔和尾气洗涤系统。低温甲醇洗工艺流程为：约40℃的粗合成气冷却至-26～-10℃后依次送入H₂S吸收塔和CO₂吸收塔进行低温甲醇洗，脱除其中的H₂S和CO₂，得到净化气；吸收了H₂S和CO₂的富甲醇依次被送入中压闪蒸塔、再吸收塔、甲醇热再生系统以及尾气洗涤系统，经减压解吸、气提、加热再生等工序使甲醇与酸性气分开，使甲醇再生并洗涤尾气、分离有效气体。

由于气体溶解在液体中为放热过程，因此随着低温甲醇中酸性气的溶解度的增大，甲醇的温度逐渐升高，而甲醇对酸性气的吸收能力随着温度的升高而降低。因此，为保证甲醇对酸性气的吸收能力，减少容积循环量，必须维持甲醇洗装置在低温下运行。现有的装置和工艺中，普遍存在粗合成气被冷却后进吸收塔温度偏高，导致吸收过程甲醇用量大；二是换热网络不合理，冷量回收不充分，维持甲醇洗装置低温运行的方法主要是通过冰机向系统内补充冷量，导致外供冷量大，冰机负荷高，能耗高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状提供一种能有效降低能耗和甲醇用量的低温甲醇洗工艺。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：该低温甲醇洗工艺，其特征在于包括下述步骤：

1)粗合成气第一次冷却：

粗合成气首先被送入第一多股流换热器中与来自再吸收塔的尾气(75～82v％)以及经第二多股流换热器送来的来自CO₂吸收塔的净化合成气换热；换热后的粗合成气与来自中压闪蒸塔的闪蒸循环气混合并注入微量防冻甲醇后，一起送入气液分离器进行气液分离出液相；

来自第二多股流换热器的净化合成气在第一多股流换热器中换热后送出装置；

来自再吸收塔的尾气在第一多股流换热器中换热后送去尾气洗涤；

2)粗合成气第二次冷却：

从所述的气液分离器出来的气相进入第二多股流换热器与来自CO₂吸收塔的净化合成气、来自再吸收塔的CO₂产品气、来自中压闪蒸塔的闪蒸气、来自再吸收塔H₂S浓缩段的经过第三多股流换热器换热过的富H₂S循环甲醇换热；换热后的粗合成气送入H₂S吸收塔脱硫；

上述来自CO₂吸收塔的净化合成气换热后进入第一多股流换热器继续换热，来自再吸收塔的CO₂产品气在第二多股流换热器中换热后送出装置；

来自中压闪蒸塔的闪蒸气在第二多股流换热器内换热经压缩机升压后即为所述的闪蒸循环气；

换热后的所述富H₂S循环甲醇从所述再吸收塔氮气气提段的上部再送回所述的再吸收塔；

3)粗合成气脱H₂S：

脱H₂S在H₂S吸收塔内进行；所述的H₂S吸收塔分为两段，即位于下部的预洗段和位于上部的精洗段；H₂S吸收塔内所用的甲醇为来自所述的CO₂吸收塔的富CO₂甲醇，该富CO₂甲醇经所述的第三多股流换热器与所述的富H₂S循环甲醇换热后分两路送入所述的H₂S吸收塔，第一路从H₂S吸收塔精洗段的上部送入，第二路从H₂S吸收塔预洗段的上部送入，并且第二路的流量为总流量的2～5％；

经过二次冷却后的粗合成气从H₂S吸收塔预洗段的下部进入，经预洗段内的甲醇洗涤后脱去粗合成气中的脏物及部分H₂S后进入H₂S吸收塔的精洗段脱硫；