[发明专利]一种低温甲醇洗尾气中CO低能耗回收的方法

说明书

本发明提供了一种低温甲醇洗尾气中CO低能耗回收的方法，该方法包括将来自甲醇洗涤塔上塔底部的富甲醇经送入一级闪蒸罐进行一级闪蒸；上述一级闪蒸罐蒸后的甲醇分别送入中压闪蒸塔内，并通入促进甲醇中CO解析的气体进行闪蒸；自气液分离罐底部引出的一股甲醇与贫甲醇罐进口处的贫甲醇经换热器换热，该股甲醇进入闪蒸罐内进行减压闪蒸，闪蒸后的闪蒸气进入CO₂产品塔进行处理，闪蒸后CO₂含量较少的甲醇经泵加压后通过两次降温，并将其送入中压闪蒸塔中段顶部进行闪蒸气洗涤，与来自中压闪蒸塔上段及下段顶部的闪蒸气逆向接触，降低闪蒸气气量。本发明降低了进入CO₂产品塔及硫化氢浓缩塔的甲醇中的CO含量，不仅提高了甲醇产能，也有效改善现场作业环境。

技术领域

本发明属于煤化工设备设备技术领域，特别涉及一种低温甲醇洗尾气中CO低能耗回收的方法。

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甲醇合成的生产是非常不利的，尤其是硫化物会造成下游甲醇合成反应中的催化剂中毒，因此必须对其进行脱除。低温甲醇洗工艺以冷的贫甲醇(甲醇≥99.5％，H₂O≤0.5％)为吸收溶剂，利用贫甲醇在低温下对酸性气体(CO₂、H₂S、COS等)溶解度极大、不易发泡、黏度小、来源广泛等方面的优良特性，用物理吸收的方法脱除变换气中的酸性气体，获得合格的净化气，以达到后续甲醇合成工段的使用要求。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。

对于180wt/a煤制甲醇项目，变换气以7.6MPa(G)、40℃工况进入8.7MPa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℃贫甲醇逆向接触，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在贫甲醇中溶解度的极大差异，从甲醇洗涤塔底部排出的吸收了H₂S、COS、CO₂的富甲醇分别使用减压闪蒸、氮气气提、精馏等方法分别将CO₂和H₂S、COS在不同区域解析出来。解析出H₂S、COS和CO₂等气体后的富甲醇，作为合格的贫甲醇送入贫甲醇罐，利用贫甲醇泵由贫甲醇罐抽出进行增压，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CO₂气体经过换热器回收冷量进行复温后高空排放；解析出的H₂S、COS气体先经过冷却后进行甲醇分液回收，再经过换热器回收冷量进行复温后作为副产酸性气送至硫回收工段进行处理。

对低温甲醇洗系统而言，变换气中各主要组分在相同温度和压力下，在甲醇中溶解能力排序为N₂＜H₂＜CO＜CO₂＜CH₄＜H₂S＜COS＜NH₃，由此排序看出，作为后续甲醇等合成工段的有效气H₂及CO也会溶解于甲醇中。由于甲醇中CO含量偏高，造成在使用减压闪蒸及氮气气提方法解析CO₂过程中，大量CO也会解析出来，污染环境同时，后续合成工段的有效气CO得大量浪费。

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，甲醇洗涤塔底部排出的吸收了H₂S、COS、CO₂的富甲醇在进行CO₂解析前，先进入闪蒸罐进行初步闪蒸，便于回收后续合成工段所需的有效气H₂及CO；闪蒸回收的有效气经循环闪蒸气回收压缩机压缩，重新返回低温甲醇洗系统。在闪蒸罐闪蒸后的甲醇，分别进入CO₂产品塔及硫化氢浓缩塔，进行进一步闪蒸再生，顶部排出的CO₂产品气及尾气直接进行现场高点排放。