CN100384510C - 一种高压脱除硫化物和二氧化碳的方法 - Google Patents

一种高压脱除硫化物和二氧化碳的方法 Download PDF

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Abstract

本发明是从工艺气体中脱除硫化物和二氧化碳的高效物理法,主体溶剂是聚乙二醇二甲醚,使用时,允许溶液含有小于10%(wt)的水量。本发明采用特别高的吸收压力,特别适用于以煤为原料,硫化物和二氧化碳含量高的氨合成气、甲醇合成气和羰基合成气的净化,以及天然气、油田气、炼厂气、城市煤气中更高压力操作的酸性气体的脱除,具有显著的经济效益和社会效益。

Description

一种高压脱除硫化物和二氧化碳的方法技术领域:本发明属于气体分离工程领域,具体涉及脱除工艺气中硫化物和二氧化碳的高效节 能物理吸收法。 背景技术:脱硫脱碳过程是合成氨厂的一个重要环节,近年来,工业上气体净化趋向于采用更高压力操作。物理吸收法更能满足其工艺条件。已经成熟的NHD净化法的投资和操作 费用较低,不必采用蒸汽再生,不用安置大量的换热设备和大规模的冷却系统。当原料 气组成和其它工艺条件波动时,NHD吸收装置有较大的适应性和操作弹性。NHD法的 脱碳指标完全能达到小于0.1%,与甲烷化相配,能耗仅为热法的1/6左右。 与本发明相关的技术主要有:1、 Kohl, A丄.,and Riesenfield, F.C., "Gas Purification" , Third Edition, Gulf Publishing Company, 1979, 748—756, 773—779,该书报导了的德国鲁奇(Lurgi)公司的Rectisol 工艺(冷甲醇法)。二氧化碳、硫化物等气体在低温甲醇中有很大的溶解度, 一旦降 压,这些溶解气体又易从甲醇溶液中逸出。书中还报导了美国费洛尔(Fluor)公司 开发的费洛尔溶剂技术。它以碳酸丙烯酯为物理吸收溶剂脱除天然气中大量二氧化 碳。后来进一步在以天然气为原料的合成氨厂中,用碳酸丙烯酯脱除变换气中二氧 化碳。2、 US3,737,392, 1973,从气体混合物中脱除酸性气体所用的溶剂组成。该专利由美国 阿利德公司(Allied Chemical Corporation)申报。所申报的塞勒克梭(Selexol)工艺, 以聚乙二醇二甲醚[CH30(C2H40)xCH3]为溶齐U,式中:X=3~9,同系物大致组成X-3, 4~9%; X=4, 22~24%; X=5, 24~28%; X=6, 20~22%; X=7, 13~15%; X=8, 6~8%; X=9, 2~4%。该法用于脱除气体混合物(如天然气)中所含的硫化氢、二氧化碳等 酸性气体。3、 CN 85,103,897A, 1985,文章推出了从含酸性气体的混合气中脱除硫化物和二氧化碳 的高效物理法,采用组成为CH30(C2H40)xCH3聚醇醚作吸收剂,其中X-2, 2~5%; X=3, 18~19%; X=4, 28~30%; X=5, 23~26%; X=6, 18~20%。该法与其它物理法 相比,具有能耗低,净化度高,选择性好,流程简单,溶剂无毒,无腐蚀,稳定等 特点,可用于合成氨和制氢原料气、城市煤气、天然气等的净化,以取得较好的节 能效果。该发明用于20公斤/厘米2的低压吸收。4、 CN13561584A,2002,该发明是关于脱除工艺气中硫化氢和二氧化碳的高效节能的物 理吸收法。主体溶剂是聚乙二醇二甲醚,组成要求乂=2和乂=3,《13%; X=4, X=5 和乂=6,》73%; X-7和X-8,《12%,活化剂是一种杂环类化合物,使用时,容许 溶液含有小于10% (wt)的水量。发明内容:本发明的溶剂主体是聚乙二醇二甲醚,其分子式为CH3-0(CH2CH20)x-CH3,组成 要求:乂 = 2和乂 = 3组分的摩尔含量小于等于13%; x = 4, x-5和x二6组分的摩尔含 量大于等于73%; x二7和x-8组分的摩尔含量小于等于12%,使用时,聚乙二醇二甲 醚含有小于10% (wt)的水量。原料气可以是氨合成气、甲醇合成气、羰基合成气、制 氢原料气、天然气、油田气、炼厂气或城市煤气。本发明与冷甲醇法和费洛尔法相比,溶剂不同。与US3,737,392相比,处理对象、 溶液的组成、各组分在吸收中所起作用的看法及流程不一样。与CN 85, 103,897A的使 用压力(20公斤/厘米M氏压吸收)相比,本发明使用压力明显提高。这种高压操作, 更有利于聚醇醚对二氧化碳、硫化氢等酸性气体的吸收,提高其吸收能力。<table>table see original document page 4</column></row> <table>本发明是这样实现的:原料气以5.0〜8.0Mpa压力,从吸收塔下部进塔,自下而上通过吸收塔与由塔顶喷 淋而下的溶剂(-5'C ~40'C),在填料层中逆流接触。原料气中的酸性气体被脱除,净 化气由塔顶排出,富液在吸收塔底部排出。经过一级或几级减压闪蒸,降压到0.4Mpa〜 0.7Mpa的闪蒸液由静压头自动压到再生塔顶部的常解段,解吸出大部分二氧化碳后(纯 度99%),由溢流管导入再生塔中上部的真空解吸段,在一定的真空度下,溶液继续闪 蒸,得到高纯度C02 (99.9%),并减轻了气提段的负荷。真空闪蒸后的溶液,最后进入 再生塔的气提段。在鼓风机的抽引下,气提段呈现一定的负压,气提用惰性气体被吸入 塔内。这样提高了气提效果,避免了鼓风机机械热带入系统,减少了系统的冷量要求, 减少了电耗。这些工艺流程上的创新,是以前有关专利技术所没有涉及的。高压吸收、 负压气提的结果,扩大了使用范围,降低了能耗,适应当代气化装置大型化、高压化的 发展趋势。再生气由塔顶排出系统。再生后的贫液由塔底流出,通过溶液泵打入吸收塔 顶部,循环使用。脱除硫化物时,采用0.35Mpa〜1.0Mpa的蒸汽,加热再生溶液。热再生后的贫液冷 却到-5'C〜40'C后,打回吸收塔,重新吸收硫化物。本发明的主要技术经济指标:经溶剂净化后,工艺气含二氧化碳小于0.1%,总硫 指标在lppm左右,供尿素(或其它)用二氧化碳纯度大于98.5%,溶剂消耗小于0.3 Kg /TNH3,电耗可小于80KWH/TNH3。净化度高,能耗低,效益显著。附图说明:附图1是本发明实施例1脱除二氧化碳流程示意图;附图2为本发明实施例2先选 择性脱除硫化氢,然后,再脱除二氧化碳的流程示意图。
附图1中,l"压縮机;2 —气体换热器;3—进塔气分离器;4一脱碳塔;5 —氨冷 器;6—高压闪蒸槽;7 —贫液泵;8 —气提塔;9, IO—鼓风机;ll一换热器。附图2中,1—脱硫塔;2, 14一水冷器;3—闪蒸气压縮机;4, 18, 22 —透平;5,8, 13, 20—泵;6—脱硫高闪槽;7, 10, 12, 15, 26—换热器;9一脱硫低闪槽;11 —脱硫再生塔;16 —分离器;17—脱碳塔;19一氨冷器;21—脱碳高闪槽;23 —真空泵;24—鼓风机;25—脱碳气提塔。 具体实施方式:实例1、(参阅附图1所示工艺流程图) 本实例是脱除二氧化碳的过程。变脱气(气量9600Nm3/11,压力6.0MPa、温度40。C、含0)228%)与高闪气混合, 进入气体换热器2,被低压闪蒸气和脱碳气冷却,并在进塔气分离器3分离掉冷凝水后, 进入脱碳塔4。在塔内,气流中的二氧化碳被吸收,从塔顶离开脱碳塔,此时,脱碳气 含二氧化碳小于0.1%,通过气体换热器2,以冷却进塔气,然后去后续工序。贫液温度为-2。C,进入脱碳塔顶,吸收升温20。C,富液从脱碳塔底流出,在高压闪 蒸槽6中降压闪蒸,高闪气与变脱气混合,并经氮氢气压縮机l压縮,重返系统。高闪液由静压头自动压到气提塔8顶部的常解段,解吸出大部分二氧化碳后(常解 气含二氧化碳99%以上),由溢流管导入气提塔中上部的真空解吸段,在一定的真空度 下,溶液继续闪蒸,得到高纯度(99.9%) C02,并减轻了气提段的负荷。真空闪蒸后 的溶液,最后进入气提塔的气提段。在鼓风机10的抽引下,气提段呈现一定的负压, 气提用惰性气体被吸入塔内,与自上而下的溶液,在填料段中逆流接触。气提气由塔上 部排出。再生后的贫液由塔底流出,冷却后,通过溶液泵7打入吸收塔顶部,循环使用。主要设备如下:吸收塔:O3200, H~ 50000, 16MnR,内装0 5O散装填料,共五层,每层六米。 气提塔:03600, H~ 55000, 16MnR,上部常解段,中部真解段,下部装0 50散 装填料,共四层,每层六米。本装置电耗为50KWH/tNH3,溶剂消耗0.15Kg/tNH3,不耗蒸汽。 实例2、(参阅附图2所示工艺流程图)本实例是先选择性脱除硫化氢,然后,再脱除二氧化碳的过程。变换气(气量96000Nm3/h,压力8.0MPa、温度38° C、含H2S 1 ~ 3 g/Nm3、 COS 1.6 ppm、 C0244%)与闪蒸气一起,进入脱硫塔1底部与塔顶流下的贫液逆流接触,吸收 全部的H2S、 COS及部分C02,出脱硫塔顶的脱硫气,含H2S〈lppm,送脱碳系统。脱硫塔底排出的富液,经水力透平4回收能量,减压到3MPa(a),进入脱硫高压闪 蒸槽6,高闪气(与脱碳高闪气一起)经闪蒸气压縮机3加压,返回脱硫塔,以回收氢 气。高闪液与热再生后的贫液在贫富液换热器7中换热,进入脱硫低压闪蒸槽9,低闪 槽的压力控制在0.7MPa(a)左右,低闪气(与再生气一起)经再生冷凝冷却器14,送 往硫回收车间。低闪液与热再生后的贫液,在贫富液换热器10中换热,进入再生塔ll 上部。再生塔底溶液由变换气煮沸器12,用变换气加热蒸煮,将溶液中的残量硫化氢赶 出,得到贫度较高的再生贫液。贫液经过贫富液换热器10,贫液泵8,贫富液换热器7, 由脱硫高压泵5增压,并由冷却水在贫液冷却器2中冷却,最终贫液以38。C进脱硫塔 顶部,完成了溶液循环。脱硫液循环量为400m3/11。再生塔填料段的再生气经过塔上部 的旋流板,用塔顶回流的冷凝液洗涤冷却,出再生塔,进入再生气冷凝冷却器14,最后 送往硫回收车间。分离下来的冷凝液用回流液泵13,打入再生塔顶的洗涤段。脱硫气进入气^^换热器15,被脱碳低压闪蒸气和脱碳气冷却,并在进塔气分离器 16中分离掉冷凝水和夹带的溶剂雾沫,进入脱碳塔17。在塔内,气流中的二氧化碳被 吸收,从塔顶离开脱碳塔。此时,脱碳气含二氧化碳〜0.1%,通过换热器15,冷却进 塔气后,去甲烷化装置。富液从脱碳塔底流出,经过水力透平18,回收部分能量,然后在高压闪蒸槽21中 闪蒸(高闪压力3Mpa)。脱碳高闪气与脱硫高闪气混合,经闪蒸气压縮机3加压,返回 脱硫塔,以回收氢气。闪蒸液由静压头自动压到气提塔25顶部的常解段,解吸出大部分二氧化碳(常解 气含二氧化碳99%以上),由溢流管导入气提塔中上部的真空解吸段,在一定的真空度 下,溶液继续闪蒸,得到高纯度(99.9%) C02,并减轻了气提段的负荷。真空闪蒸后 的溶液,最后进入气提塔的气提段。在鼓风机24的抽引下,气提段呈现一定的负压, 气提用惰性气体被吸入塔内,与自上而下的溶液,在填料段中逆流接触。气提气由塔上 部排出。再生后的贫液由塔底流出,冷却后,通过溶液泵20打入吸收塔顶部,循环使 用。脱碳溶液循环量为600m3/11。主要设备如下-脱硫塔02000, H~45000, 16MnR,内装038散装填料,四层,每层六米。 再生塔02000, H~40000, 16MnR,内装①38散装填料,三层,每层六米。脱碳塔02800, H~ 50000, 16MnR,内装O50散装填料,五层,每层六米。 气提塔03200, H~ 55000, 16MnR,内装O50散装填料,四层,每层六米。本装置电耗为60KWH/tNH3,(脱硫17KWH/tNH3,脱碳43 KWH/tNH3),蒸 汽耗0.6t/tNH3,溶剂消耗0.3Kg/tNH3,(脱硫0.17Kg/tNH3,脱碳0.13 Kg/tNH3)

Claims (2)

1、一种高压脱除硫化物和二氧化碳的方法,采用聚乙二醇二甲醚溶剂,其分子式为CH3-O(CH2CH2O)x-CH3,组成要求:x=2和x=3组分的摩尔含量小于等于13%;x=4,x=5和x=6组分的摩尔含量大于等于73%;x=7和x=8组分的摩尔含量小于等于12%,使用时,聚乙二醇二甲醚含有小于10%(wt)的水量,其特征在于包括以下连续步骤:原料气以5.0MPa~8.0MPa压力,从吸收塔下部进塔,自下而上通过吸收塔与由塔顶喷淋而下的溶剂在填料层中逆流接触,溶剂温度-5℃~40℃,原料气中的酸性气体被脱除,净化气由塔顶排出;富液在吸收塔底部排出,经过一级或几级减压闪蒸,降压到0.4MPa~0.7MPa,降压后的闪蒸液由静压头自动压到再生塔顶部的常解段,解吸出大部分二氧化碳后,导入再生塔中上部的真空解吸段,溶液继续闪蒸,真空闪蒸后的溶液,最后进入再生塔的气提段;在鼓风机的抽引下,气提段呈现一定的负压,用作气提的惰性气体被吸入塔内;再生气由塔顶排出系统;再生后的贫液由塔底流出,通过溶液泵全部打入吸收塔顶部,循环使用。
2、 一种如权利要求1所述的高压脱除硫化物和二氧化碳的方法,其特征是原料 气为氨合成气、甲醇合成气、羰基合成气、制氢原料气、天然气、油田气、 炼厂气或城市煤气。
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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101492616B (zh) * 2008-12-12 2012-12-19 兖矿鲁南化肥厂 一种聚乙二醇二甲醚脱硫脱碳合一吸收工艺
CN101637694B (zh) * 2009-05-08 2011-09-21 北京化工大学 一种从含co2混合气中分离回收co2的方法
CN102190341B (zh) * 2010-03-09 2012-12-26 中国石油化工股份有限公司 热泵闪蒸汽提脱氨法
CN101837222A (zh) * 2010-03-24 2010-09-22 大连理工大学 一种富集回收二氧化碳气体的装置
CN102008869A (zh) * 2010-07-02 2011-04-13 陕西神木化学工业有限公司 一种nhd脱碳接气方法
CN102441315B (zh) * 2010-10-12 2014-04-02 中国石油化工股份有限公司 一种油气回收吸收液再生方法
CN102527197A (zh) * 2012-02-27 2012-07-04 上海亿景能源科技有限公司 油气脱碳脱硫工艺装置
CN103432890B (zh) * 2013-09-10 2015-12-09 北京博源恒升高科技有限公司 改性聚乙二醇脱除气体中SOx的方法
CN104083987B (zh) * 2014-06-26 2016-08-24 安徽淮化股份有限公司 一种利用合成氨净化装置中的nhd溶液对工艺气进行脱硫碳处理的方法及设备
CN105944561B (zh) * 2016-06-16 2018-07-10 中国华能集团公司 一种合成气酸气分离和硫回收一体化装置及方法
CN107715675A (zh) * 2016-08-12 2018-02-23 中国石化工程建设有限公司 一种气体脱硫方法及系统
CN107754559B (zh) * 2016-08-19 2020-10-20 中国石油化工股份有限公司 一种用于气体分离的醇醚复合溶剂及方法
CN106988741A (zh) * 2017-02-22 2017-07-28 中国石油化工股份有限公司 一种含硫气井试气试采装置
CN111003690A (zh) * 2019-11-27 2020-04-14 浙江天禄环境科技有限公司 一种合成气的脱碳工艺

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3737392A (en) * 1969-06-11 1973-06-05 Allied Chem Solvent composition useful in acid gas removal from gas mixtures
CN1356158A (zh) * 2001-09-26 2002-07-03 南化集团研究院 一种物理溶剂脱硫脱碳新技术

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3737392A (en) * 1969-06-11 1973-06-05 Allied Chem Solvent composition useful in acid gas removal from gas mixtures
CN1356158A (zh) * 2001-09-26 2002-07-03 南化集团研究院 一种物理溶剂脱硫脱碳新技术

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