[发明专利]一种除去碎煤低温甲醇洗尾气中非甲烷烃及回收C2

说明书

本发明涉及尾气处理领域的一种除去碎煤低温甲醇洗尾气中非甲烷烃及回收C₂⁺烃的系统及方法。所述方法包括碎煤低温甲醇洗尾气进入一级变压吸附再生塔进行变压吸附，得到的被吸附组分送至浅冷甲醇吸收塔，得到的未被吸附的组分送至二级变压吸附再生塔进行变压吸附，得到未被吸附的组分排放大气，得到的被吸附组分返回一级吸附再生塔；将一级变压吸附再生塔得到的被吸附组分送入浅冷甲醇吸收塔，得到富含C₂⁺组分的气相烃和含有CO₂组分的吸收剂；将含有CO₂组分的吸收剂送入解吸塔，得到富含CO₂组分的气体，得到不含CO₂组分的吸收剂。本发明的方法保证了排放大气的二氧化碳中非甲烷烃含量达到排放要求，又回收了尾气中的碳二及以上馏分。

技术领域

本发明涉及煤化工尾气处理领域，更进一步说，涉及一种除去碎煤低温甲醇洗尾气中非甲烷烃及回收C₂⁺烃的系统及方法。

背景技术

煤制替代天然气由煤气化、粗煤气净化和甲烷化等工序组成构成。

低温甲醇洗工艺是二十世纪五十年代初德国林德公司和鲁奇公司联合开发的一种气体净化工艺。第一个低温甲醇洗装置由鲁奇公司于1954年应用在在南非萨索的合成燃料工厂，目前世界上有一百多套工业化装置运行，在我国也有十多套装置运行。低温甲醇洗工艺适合于处理含硫渣油部分氧化、煤气化生成的气体中CO₂和硫化物。该工艺为典型物理吸收法，以冷甲醇为吸收剂，利用甲醇在低温下对酸性气体溶解度极大的特性，脱除原料气中的酸性气体。由于甲醇的蒸汽压较高，所以低温甲醇洗工艺在低温(-30℃～-60℃)下操作。

对于碎煤加压气化低温甲醇洗技术来讲，由于气化所产粗合成气中含有较多烃类组分，需要设置预洗段将重烃、HCN等溶解度高的组分先用部分甲醇除去，并通过加水萃取再生的方法将溶解在甲醇中的重烃组分分离并送出界区。同时，因为部分C₂、C₃等轻烃组分进入吸收塔上部，被主洗甲醇吸收，在浓缩塔中被气提解吸，进入CO₂驰放尾气中。该CO₂尾气中非甲烷总烃的排放浓度通常为0.3～1.0％，远大于《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)中规定的120mg/m³排放限值。而且这些排放的CO₂中除了含有CO₂、CO、H₂、N₂、外，还含有一些甲烷、碳二及以上轻烷烃。甲烷、碳二及以上轻烷烃是很有价值的，这不仅造成严重的环境污染，且浪费了宝贵的烃资源，如何降低CO₂中非甲烷总烃的浓度，同时实现C₂⁺烃的回收和综合利用，已成为大家十分关注的问题之一。

从尾气中分离回收C₂⁺的技术主要有深冷分离法、油吸收法、膜分离法、吸附分离法，以及联合工艺等。

吸附分离法是利用吸附剂对混合气体中各组分的吸附选择性不同，通过压力或温度改变来实现吸附与再生的一种分离方法，具有再生速度快、能耗低、操作简单、工艺成熟稳定等特点。

膜分离法是在一定压力下，利用混合气中各组分在膜中渗透速率的差异进行分离的。其优点是占地面积小、操作简单、能耗低。在回收乙烯、乙烷方面，还没有相关采用膜分离的工业装置。

油吸收法主要是利用吸收剂对混合气各组分溶解度的不同来实现分离。油吸收法已经在回收炼厂干气中乙烷、乙烯得到成功应用。油吸收法回收炼厂干气中H₂、C₂⁺的能耗要低于深冷分离法，工艺成熟，乙烯、乙烷收率较高，投资省，操作简单。