CN1036245C - 一种用甲醇回收酸性气的方法 - Google Patents

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Abstract

一种利用低温甲醇洗净化方法净化原料气并回收酸性气尤其是CO2和H2S及提高H2S浓度的方法，该方法在甲醇吸收酸性气体之后，通过减压，闪蒸，分离和热交换，回收酸性气，本发明可提高CO2的回收率，提高送硫回收的H2S浓度，而且能耗降低。

Description

一种用甲醇回收酸性气的方法
本发明涉及混合气体净化领域，尤其是采用甲醇洗净化回收混合气体中的酸性气体的方法。
低温甲醇洗净化(Rectisol)方法是50年代由德国林德(Lind)公司和鲁奇(Lurgi)公司联合开发的，是一种物理吸收方法。1954年首先用于煤加压气化后的煤气净化，随后相继用于城市煤气的净化，从变换气中提取高纯度H2，从裂解气中提取乙炔，从鼓风炉中提取高纯度CO2从CH4中分离C2H2，从焦炉气中分离苯和环戌二烯等，近年来随着大型合成氨装置的发展，以渣油和煤为原料制合成氨中，低温甲醇洗净化技术也广泛地得到应用。
涉及低温甲醇洗净化技术的专利有：US4609384(1986)，US4609389(1986)，US4050909(1977)，CN85107195A(1985)以及G.Hochgesand，Rectol and Purisol，Industrial  and Engineering Chemistry，Vol.62，No.7.37(1970)；Rainer Zeller，G.：Gasification of Coaland  Rectisol-Wash Processes，Linde Reports on Science andTechnology，30/1979；Hydrocarbon Processing，April，93(1975)。
实际上从50年代以来，在实际中运行的低温甲醇洗净化装置其基本流程并无大的变化。
现存技术中采用的低温甲醇洗净化方法如附图1所示：
原料气(1)与回收的H2(24)混合，并经注入甲醇(68)以防止水分在冷却过程中结冰后，在换热器(2)中冷却，经闪蒸器(3)闪蒸，液相(5)分离后，气体(4)进入吸收塔(6)用低温甲醇(7)进行净化，吸收过程放出的溶解热用换热器取出，吸收后含H2S的富液(12)由换热器(13)冷却后减压(14)在闪蒸器(15)中闪蒸，气相(16)主要含H2，CO2返回系统，液相(17)减压(34)后甲醇(35)入CO2解吸塔(33)回收CO2，由吸收塔(6)中段出来的富液(9)除一部分(11)(约1/2)返回塔内吸收H2S外，其余(10)经换热器(18)冷却后减压(19)在闪蒸器(20)中闪蒸，气相(21)返回系统以回收H2，液相经减压(25)后甲醇(26)在闪蒸器(27)闪蒸以回收CO2(28)，甲醇(35)闪蒸出来的气体含H2S，而闪蒸器(27)闪蒸出来的甲醇不含H2S，为保证所回收的CO2(28)不含硫，用一部分不含H2S的甲醇(32)脱除H2S。又，为保证吸收塔(6)顶段喷淋甲醇(7)达到所要求的低温，系统中需要有相应的冷源，这正是浓缩塔(39)所起的重要作用之一。浓缩塔(39)是用N2(41)作气提气将甲醇中的CO2气提出来，使甲醇中的H2S浓度相对提高，同时又由于CO2的解吸而使甲醇的温度降低使物流(43)起到低温冷源的作用，气提出来的CO2在放空之前要将同时被气提出来的H2S吸收下来。低温甲醇(43)作为冷源经换冷后也在CO2解吸塔(33)闪蒸补充CO2的产量而气提后的液相(52)中的H2S与剩余的CO2送热再生塔(56)中用蒸汽进行热再生，含H2S的气体(62)送往克劳斯硫回收装置，而热再生后的贫甲醇(63)经冷却后返回吸收塔(6)作吸收剂。为维持系统的水平衡，设有甲醇蒸馏塔(72)。系统中的19台换热器组成换热器网络用以回收冷量并保证所要求的操作温度。净化气(8)从吸收塔(6)塔顶送出，回收的CO2供生产尿素使用。浓缩塔(39)的排放气(40)与甲醇蒸馏塔(72)塔底的排放水(77)部应符合环保的排放标准。
上述现有技术中存在以下不足：
A CO2的回收率较低，在63-65％之间，(原料气中CO2为32-36％，H2S为0.2-0.4％以下)在操作条件波动时会导致化肥厂HN3与CO2的不平衡，影响尿素的产量。
B H2S气体中的H2S浓度偏低，只有22-26％，当原料之中含硫量降低时，H2S浓度更低，仅为14-15％，这就为后继工序克劳斯硫回收装置的正常运行带来困难，使能耗增加。
C 排放气中的H2S含量往往达不到环保的要，须加一定量的贫液以加强化排放气中H2S的吸收，造成多耗能量。
本发明的目的就在于克服上述现有技术的不足之处。
本发明的目的在于：在保证净化气与CO2气达到规定的指标，保证排放气符合规定指标的前提下，对现有技术的甲醇洗净化工艺改进，以提高CO2的回收率，提高H2S中的H2S浓度降低能耗。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
一种用甲醇洗回收混合气体中的酸性气特别是CO2和H2S以及提高H2S浓度的方法，包括用换热器提高进入CO2解吸塔(33)各物流的温度；即提高CO2解吸塔(33)上段二次减压闪蒸后不含H2S的甲醇，中段二次减压闪蒸后含H2S的甲醇，以及下段由浓缩塔(39)出来的经冷量回收并闪蒸后的气液相物流的温度；同时，将CO2解吸塔中段送往浓缩塔的含H2S的甲醇的温度降低以保证必要的低温物流温度。对返回CO2解吸塔(33)的甲醇(32)用泵(83)加压，用换热器(85)进行冷量交换，使温度达到230-250K，最好235-245K，然后进入CO2解吸塔(33)进行解吸；从吸收塔(6)出来的含H2S的甲醇富液(12)，经在闪蒸器(15)减压闪蒸回收H2S后，对二次减压后的甲醇(35)在进入CO2解吸塔(33)解吸前，先用换热器(87)进行冷量交换，提高温度至250-265K，最好256-263K，然后解吸；由CO2解吸塔(33)送往浓缩塔(39)进一步用N2气提的甲醇(36)，在减压(37)前用换热器(93)冷却以保证必要的低温物流温度；从浓缩塔(39)出来的甲醇(43)经回收冷量并在闪蒸器(46)闪蒸后，在进入CO2解吸塔(33)进一步解吸前，用换热器(89，90)再增加冷量交换，使温度提高至245-255K，最好246-253K解吸。
与现有技术相比本发明具有以下的效果，数据均以年产30万吨合成氨装置，渣油为原料得出。
1由于提高了CO2解吸塔中CO2的解吸温度，CO2年回收率由现有技术的63-65％提高至70-72％；对以渣油为原料，年产30万吨合成氨的装置数据如下：
                    原料气                    CO2气        CO2回收率％
     流率Kmol/h      CO2含量mol％      CO2量Kmol/h     流率Kmol/h      CO2含量mol％      CO2量Kmol/h
  现有技术      6123.5      34.22      2095.5     1371.8      98.74      1354.5        64.64
   本发明      6123.5      34.22      2095.5     1534.7      98.69      1514.6        72.29
2CO2回收率提高后，送热再生塔(56)的甲醇中，残余CO2量减少，热再生后，H2S气中H2S浓度由现有技术的26.5％提高到73％；乃以渣油为原料，在年产30万吨合成氨装置上得出以下数据：
    热再生塔进料甲醇中的CO2含量    mol％      H2S气中的H2S浓度mol％
 现有技术           0.78            26.5
  本发明           0.06            73.0
3由于本发明的方法使CO2的解吸温度提高，这样在220K-250K温区范围的冷量可多回收2500-3000KW，则现有技术中所有的公用工程冷冻氨能耗可省下。
4浓缩塔(39))的气提N2用量可由现有技术的257Kmol/h减少至190Kmol/h减少了近26％
5本发明也适用于其他物理吸收方法，特别是要求在低温，加压下吸收而在减压下闪蒸回收CO2和H2S，如以聚乙二醇二甲醚作为吸剂的净化方法。
上述效果表明：采用本发明的技术方案达到了最初的发明目的，提高了CO2的回收率，提高了H2S中的H2S浓度，降低了能耗；而且保证了CO2气的质量指标，回收的CO2气中CO2含量大于98.5％，不含H2S，H2含量＜1％，CH3OH含量＜0.05％，而且排放气中不含H2S。
附图1为现有技术低温甲醇洗净化方法流程图其中：(6)解吸塔   (33)CO2解吸塔(39)浓缩塔
  (56)热再生塔(72)甲醇蒸馏塔(23)压缩机
  (3，15，20，27，46，58，61，75，79)为闪蒸器
  (2，13，18，44，54，60，67，69，74，78，81)为换热器
  (45，53，64，70，76，95)为泵
  (14，19，25，30，34，37，50，82)为节流阀
附图2为本发明的低温甲醇洗净化方法流程图其中：(6)吸收塔   (33)CO2解吸塔(39)浓缩塔
  (56)热再生塔(72)甲醇蒸流塔(23)压缩机
  (3，15，20，27，46，58，61，75，79)为闪蒸器
  (2，13，18，44，54，60，67，69，74，78，81，85，87，89
   89，90，93)为换热器
  (45，53，64，70，76，83，95)为泵
  (14，19，25，30，34，37，50，82)为节流阀
以下结合附图2对本发明做进一步详述：
原料气(1)进入系统，经与返回的H2(24)混合，并注入甲醇(68)防结冰，再冷却分离出甲醇水溶液(5)后，气体(4)进入吸收塔(6)脱除H2S和CO2，净化气(8)由塔顶排出，溶液分两路去解吸与再生。一路是从吸收塔(6)中段出来的不含H2S的甲醇富液(10)经在换热器(18)中冷却并在闪蒸器(20)一次减压至22.5-23.5atm闪蒸回收H2，再在闪蒸器(27)二次减压闪蒸解吸CO2，之后，将返回CO2解吸塔(33)的甲醇(32)先用泵加压，用换热器(85)进行冷量交换，使温度达到230-240K，最好为235-245K，然后进入CO解吸塔(33)进行CO2的解吸，同时又将塔的下段解吸出来的H2S加以吸收，防止塔顶出去的CO2产品(28)受到H2S的污染，另一路是从含H2S的甲醇富液(12)，从吸收塔(6)塔底出去，经换热器(13)冷却在闪蒸器(15)闪蒸回收H2后，再二次减压为甲醇(35)，在进入CO2解吸塔(33)解吸前，先用换热器(87)进行冷量交换，提高温度至250-265K，最好为256-263K然后解吸；由CO2解吸塔(33)送往浓缩塔(39)进一步用N2气提的甲醇(36)，在减压之前用换热器(93)冷却至216-226K，最好为256-263K，以保证浓缩塔(39)送出的甲醇(43)符合低温冷源(210-213K)的要求；从浓缩塔(39)出来的甲醇(43)做为冷源，用于系统内部吸收塔(6)塔顶喷淋甲醇的冷却(67)以及有关物流的冷却，经回收冷量并在闪蒸器(46)闪蒸，闪蒸后的气液相物流在进入CO2解吸塔(33)进一步解吸前，用换热器(89，90)再增加冷量交换，使温度提高至245-255K，最好为246-253K解吸。这样便节了能耗同时提高了CO2的回收率，又使甲醇中剩余的CO2减少，有利于进一步热再生。从浓缩塔(39)底部送出的甲醇(52)，即为热再生的原料。热再生后自塔顶送往克劳斯硫回收装置用的H2S气(62)，其中的H2S浓度为70-73％，这就大大地改善了硫回收装置的操作。

Claims (2)

1一种用甲醇回收CO2和H2S气体的方法，包括在甲醇吸收酸性气体之后，通过减压、闪蒸、分离和热交换回收CO2和H2S气体，其特征在于：用吸收塔(6)出口的工艺物流(9)、(10)、(12)作为热源通过换热器再进一步提高进入CO2解吸塔(33)有关物流(86)、(88)、(92)的温度，即将CO2解吸塔(33)上段经(20、27)两次减压闪蒸后不含H2S的甲醇通过换热器(85)提高到230K-250K，将中段二次减压闪蒸后含H2S的甲醇温度通过换热器(87)控制为250K-265K，将下段由浓缩塔(39)出来的经冷量回收并闪蒸后的气液相物流通过换热气(89、90)温度控制为245K-255K；同时，将CO2解吸塔中段送往浓缩塔的含H2S的甲醇的温度通过换热器(93)降至216K-226K。
2根据权利要求1所述的方法，其特征在于将CO2解吸塔(33)上段二次减压闪蒸后不含H2S的甲醇温度通过换热器(85)提高到235K-245K，将中段二次减压闪蒸后含H2S的甲醇温度通过换热器(87)控制为256K-263K，将下段由浓缩塔(39)出来的经冷量回收并闪蒸后的气液相物流通过换热器(89、90)将温度控制为246K-253K；同时，将CO2解吸塔中段送往浓缩塔的含H2S甲醇的温度通过换热器(93)降至218K-224K。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101590356B (zh) * 2009-06-03 2011-07-20 上海国际化建工程咨询公司 分流式低温甲醇洗装置
CN101735010B (zh) * 2009-11-09 2013-03-27 惠生工程（中国）有限公司 一种低温甲醇洗喷淋甲醇的再生工艺
CN101773764B (zh) * 2010-04-02 2012-09-05 中煤能源黑龙江煤化工有限公司 一种低温甲醇洗工艺及装置
CN101863471A (zh) * 2010-06-28 2010-10-20 天津市泰源工业气体有限公司 低温甲醇吸收生产二氧化碳的技术
CN102489120B (zh) * 2011-12-07 2013-12-18 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 低温甲醇洗方法及设备
CN104436998A (zh) * 2013-09-17 2015-03-25 中国石油化工股份有限公司 一种甲醇作吸收剂脱除酸性气体的方法
CN106318475A (zh) * 2015-06-15 2017-01-11 上海东化环境工程有限公司 低温甲醇洗的改进工艺
CN105944506B (zh) * 2016-06-15 2018-08-17 中石化宁波工程有限公司 一种高co2回收率的节能型气体洗涤工艺
CN107754558B (zh) * 2016-08-19 2020-10-20 中国石油化工股份有限公司 一种聚乙二醇二甲醚脱硫提浓方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4609384A (en) * 1983-12-05 1986-09-02 Linde Aktiengesellschaft Multiple temperature level regeneration of CO2 from physical solvent

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4609384A (en) * 1983-12-05 1986-09-02 Linde Aktiengesellschaft Multiple temperature level regeneration of CO2 from physical solvent

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