[发明专利]一种用于处理低温甲醇洗系统含氨甲醇的工艺

说明书

本发明提供了一种用于处理低温甲醇洗系统含氨甲醇的工艺，该工艺包括脱除低温甲醇洗中的氨、甲醇蒸发再生，其中将低温甲醇洗系统中形成碳氨结晶现象的富NH₃、H₂S甲醇送入脱氨装置反应釜中，并向脱氨装置反应釜加入稀硫酸溶液生成硫酸铵；再将位于上述脱氨装置反应釜底部的稀硫酸、硫酸铵及甲醇溶液送入蒸发器内再生，经由蒸发器的顶部输出的含甲醇的气体经甲醇水冷器进行降温，降温后的含甲醇的气体再次送入精甲醇气液分离罐进行气液分离，分离后的气体送入酸性气体总管，蒸发器底部含硫酸铵液体的溶液分别送入硫酸铵制备系统和氨水制备系统。本发明不仅有效保证低温甲醇洗正常运行，将富氨甲醇脱氨处理后再次回收利用并生产副产物硫酸铵和氨水。

技术领域

本发明属于煤化工设备设备技术领域，特别涉及一种用于处理低温甲醇洗系统含氨甲醇的工艺。

背景技术

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生产是非常不利的，尤其是硫化物会造成下游生产中的催化剂中毒，因此必须将其进行脱除。低温甲醇洗工艺以冷甲醇为吸收溶剂，利用甲醇在低温下对酸性气体( CO₂、H₂S、COS等)溶解度极大的优良特性，用物理吸收的方法脱除变换气中的酸性气体，以达到后续工段的使用要求。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。

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，变换气以7.6MPa(G)、40℃工况进入低温甲醇洗系统，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-62℃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在甲醇中溶解度的极大差异，分别使用减压闪蒸、气提、精馏等方法分别将H₂S、COS和CO₂在不同区域解析出来。解析出H₂S、COS和CO₂等气体后的甲醇，利用泵对其增压，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H₂S、COS经过冷却及甲醇分液后，作为副产酸性气送至硫回收工段进行处理。

从变换装置进入低温甲醇洗的变换气中含有微量的NH₃，根据变换气中各组分在相同压力和温度下，在低温甲醇中的溶解度，得出各组分在甲醇中溶解能力为：NH₃＞H₂S＞COS＞CO₂＞CH₄＞CO＞N₂＞H₂，所以在相同条件下是原料气各组分中最能溶于甲醇的是NH₃。在低温甲醇洗系统中，通过减压闪蒸、气提区域是无法将其与甲醇进行有效分离的，只能在甲醇热再生塔区域进行不完全解析；随着低温甲醇洗系统的甲醇循环利用，甲醇中NH₃会逐渐进行累积和浓缩，当达到一定程度后，在现有的温度和压力下，由CO₂及H₂S为主要组分的酸性气管线中会形成碳氨结晶现象，堵塞管线及设备，其主要影响：

1、低温甲醇洗系统酸性气管线超压或压力大幅波动，打破甲醇热再生塔温度、流量、液位等的平衡，威胁甲醇的再生效果，使低温甲醇洗对变换气的脱硫效果变差，严重时造成出甲醇洗涤塔顶部的净化气中H₂S含量超标，引起合成催化剂中毒失活；

2、低温甲醇洗系统副产的酸性气无法外送，只能通过就近管线排至酸性气火炬系统进行管线疏通，引起硫回收系统减负荷或者切气，同时造成一定的环境污染。

为保证低温甲醇洗系统安全、稳定、长周期、高负荷运行，目前采取措施有：

1、酸性气管线热洗方法