CN101773764B - 一种低温甲醇洗工艺及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种低温甲醇洗工艺，包括以下步骤：步骤a)向粗煤气中喷入甲醇溶液；步骤b)对喷入甲醇溶液的粗煤气进行冷却；步骤c)向冷却后的粗煤气再次喷入甲醇溶液。并提供了一种低温甲醇洗装置，包括：向粗煤气中喷入甲醇溶液的第二喷射装置，对喷入甲醇溶液的粗煤气进行冷却的第一换热器，向冷却后的粗煤气再次喷入甲醇溶液的第一喷射装置。本发明所提供的低温甲醇洗工艺在冷却前向粗煤气中喷射甲醇溶液，使甲醇雾化融入到气相中，能够使得粗煤气的冰点降低，再经过冷却时粗煤气中含有的水就不易凝结，因而不会在换热器中出现管束被堵塞的现象，煤气的产量不会减少。
Description
技术领域
本发明涉及气体净化技术领域，具体涉及用低温甲醇作为吸收剂，脱除煤气中酸性气体的工艺及装置。
背景技术
由于酸性气体在原料气体冷却过程中会凝固、阻塞设备管道，在化学合成过程中会使触媒中毒，同时因其稀释作用会降低燃料气热值或者使气体输送过程增耗动力，所以需要将酸性气体由原料气中脱除。低温甲醇洗工艺被广泛应用于合成氨、合成甲醇和其他羰基合成、煤气、工业制氢和天然气脱硫等气体净化中，该工艺利用甲醇在低温下对酸性气体溶解度较大的物理特性，脱除原料气中的酸性气体，着重于CO2及H2S，是一种物理吸收过程。
请参考图1，图1为现有的低温甲醇洗装置示意图，在现有的煤气净化工艺中，粗煤气首先经过水洗塔4进行水洗以除去粗煤气中的粉尘和颗粒，然后利用低温介质在第一换热器1中对粗煤气进行冷却，冷却后再通过第一喷射装置2向粗煤气中喷射甲醇，然后对喷入甲醇的粗煤气继续进行冷却，如通过第二换热器3或更多的换热器最终将粗煤气冷却到-28℃左右，达到低温甲醇洗涤的最佳效果，甲醇在低温下对酸性气体的溶解度较高，可以将粗煤气中的酸性气体除去。
但在实际运行中可以发现低温甲醇洗装置的换热器在运行过程中压差会逐渐增大，这是由于经水洗塔水洗后出来的粗煤气湿度较大，容易造成换热器的管束结霜挂壁，使得孔束逐渐减小，发生堵塞，导致压差逐渐增大，从而煤气的产量减少，造成经济损失。
发明内容
本发明解决的问题在于提供一种低温甲醇洗工艺，换热器在运行时不会产生堵塞和压差问题，煤气产量不受影响。本发明还提供了一种低温甲醇洗装置。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：
一种低温甲醇洗工艺，包括以下步骤：
步骤a)向粗煤气中喷入甲醇溶液；
步骤b)对喷入甲醇溶液的粗煤气进行初级冷却；
步骤c)向冷却后的粗煤气再次喷入甲醇溶液。
作为优选，所述步骤a)中喷入的甲醇溶液的体积浓度为98％～99.8％。
作为优选，所述步骤a)中喷入的甲醇溶液的量为180kg/h～190kg/h。
作为优选，所述步骤c)中再次喷入的甲醇溶液的体积浓度为98％～99.8％。
作为优选，所述步骤c)中再次喷入的甲醇溶液的量为180kg/h～190kg/h。
作为优选，所述步骤c)后继续将粗煤气冷却至-25℃～-32℃。
一种低温甲醇洗装置，包括：
向粗煤气中喷入甲醇溶液的第二喷射装置，对喷入甲醇溶液的粗煤气进行初级冷却的第一换热器，向冷却后的粗煤气再次喷入甲醇溶液的第一喷射装置。
作为优选，所述第一喷射装置的喷头为球形。
作为优选，所述第二喷射装置的喷头为球形。
作为优选，所述低温甲醇洗装置还包括对再次喷入甲醇溶液的粗煤气继续冷却的至少一台换热器。
本发明所提供的低温甲醇洗工艺在对粗煤气进行冷却之前增加一个喷射甲醇溶液的步骤，在冷却前向粗煤气中喷射甲醇溶液，使甲醇雾化融入到气相中，能够使得粗煤气的冰点降低，再经过冷却时粗煤气中含有的水就不易凝结，因而不会在换热器中出现管束被堵塞的现象，煤气的产量不会减少。
附图说明
图1为现有的低温甲醇洗装置示意图；
图2为本发明一种具体实施方式所提供的低温甲醇洗装置示意图。
具体实施方式
为了进一步了解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。
本发明提供的低温甲醇洗工艺包括以下步骤：
步骤a)向待处理的粗煤气中喷入甲醇溶液，使甲醇雾化溶入到粗煤气中以降低煤气的冰点。喷入的甲醇溶液的体积浓度优选为98％～99.8％，甲醇溶液的量优选为180kg/h～190kg/h。
步骤b)对喷入甲醇溶液的粗煤气进行初级冷却，由于粗煤气中溶有甲醇，甲醇的冰点较低为-97℃，从而能够降低粗煤气的冰点。因此粗煤气被冷却后，其中含有的水不会凝结，避免了换热器管束的结霜挂壁，改善了工况，消除了压差，使系统能够正常运行，粗煤气的净化不受影响。经过初级冷却后，粗煤气的温度可以由30℃左右降至8℃左右。
步骤c)向冷却后的粗煤气再次喷入甲醇溶液，利用甲醇在低温下对酸性气体溶解度较大的物理特性，脱除粗煤气中的酸性气体。喷入的甲醇溶液的体积浓度优选为98％～99.8％，甲醇溶液的量优选为180kg/h～190kg/h。
为达到低温洗涤的最佳效果，作为优选，继续对粗煤气进行冷却，直至粗煤气温度降至-25℃～-32℃，一般会进行到第四级冷却。
本发明还提供了一种低温甲醇洗装置，请参考图2，图2为本发明一种具体实施方式所提供的低温甲醇洗装置示意图，包括：向粗煤气中喷入甲醇溶液的第二喷射装置5，对喷入甲醇溶液的粗煤气进行初级冷却的第一换热器1，向冷却后的粗煤气再次喷入甲醇溶液的第一喷射装置2。
为了提高传质效率，第一喷射装置2的喷头优选采用球形，可以强化雾化效果，同理第二喷射装置1的喷头也优选采用球形。
优选在第一喷射装置2后再设置至少一台换热器，如第二换热器3或者更多。
使用本发明提供的低温甲醇洗工艺及装置对粗煤气进行净化，通过在冷却前向粗煤气中喷射甲醇溶液，使粗煤气的冰点降低，粗煤气中含有的水不会凝结，因而避免了换热器管束的堵塞，改善了工况，保证了煤气生产的正常进行。
以上对本发明所提供的低温甲醇洗工艺及装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (1)
1.一种低温甲醇洗工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤a)向粗煤气中喷入甲醇溶液，所述甲醇溶液的体积浓度为98％～99.8％，甲醇溶液的量为180kg/h～190kg/h；
步骤b)对喷入甲醇溶液的粗煤气进行初级冷却；
步骤c)向冷却后的粗煤气再次喷入甲醇溶液，所述甲醇溶液的体积浓度为98％～99.8％，甲醇溶液的量为180kg/h～190kg/h；
所述步骤c)后继续将粗煤气冷却至-25℃～-32℃。
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