CN1036319C - 用甲醇吸收回收酸性气的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用甲醇吸收并回收酸性气体的方法,其特征在于用甲醇吸收脱除酸性气体后,吸收塔A段出来的含硫富液与B段出来的不含硫富液分别处理,含H2S的富液用N2和/或净化气中压气提CO2,气提后溶液送热再生,而气体中的CO2用含CO2溶液进行二次吸收,气体中的H2S用一部分富液脱除,不含硫的富液冷却后送CO2解吸系统。CO2基本全部回收,H2S浓度提高,H2损失大幅度减少,能耗降低。
Description
本发明属于气体净化领域,涉及酸性气体回收方法。
低温甲醇洗净化工艺(Rectisol process)是五十年代由德国的林德(Linde)公司和鲁奇(Lurgi)公司联合开发的一种气体净化方法。由于它具有一些突出的优点,所以从五十年代以来,广泛地应用于制氢与脱除并回收酸性气体,但该工艺存在下述问题:
1.由于溶液再生过程中采用了低压气提技术,即用N2将甲醇中的CO2进行气提,使甲醇中的H2S浓度相对提高,气提后的气体放空,导致CO2损失,CO2回收率低,现有技术中CO2回收率约为65%。
2.由于气提前甲醇中的CO2含量较高(8-10%CO2),气提的效果又有局限性,因此气提后甲醇中的残余CO2含量为0.8-1.2%,导致热再生后塔顶送硫回收装置的气体中H2S浓度偏低,设计值为25-26%H2S(原料气中H2S含量为0.24%)。由于操作条件的波动,实际生产中H2S的浓度还要低,这样就影响硫回收工序中的操作,增加了能耗。
3.由于CO2从甲醇中解吸或气提时都伴随有H2S,为防止CO2产品气与排放气带硫,都用不含H2S的甲醇再进行脱硫,这就引起含H2S的甲醇量逐步扩大,增加了热再生塔的负荷及贫液循环量,增加了能耗。
4.由于净化过程中,原料气中的H2在甲醇中溶解,虽然这些H2在溶液减压再生过程中,有75-80%得到回收,但剩余的溶解H2在CO2解吸时就随CO2排出。这个损失对大型装置来说也是可观的,以年产30万吨合成氨装置为例,这一部分的损失就可达1000吨氨/年以上。
US4609384(1986)公开了一种甲醇洗净化技术,附图1,其浓缩塔(3a)与(9a)的压力分别为2.4bar与2.7bar,(4a)与(10a)均以N2为气提气,温度30℃,目的都是为了将甲醇中的CO2气提出来,使溶液中的H2S浓度相对提高,但两个浓缩塔的操作温度不同,前者进入的甲醇(1a)和(2a)分别为-54℃与-50℃,(1a)为含CO2的富液,(2a)还含有H2S;后者(9a)的操作温度较高,为34℃,气提后的甲醇(12a)再送热再生塔(14a)。H2S气体中H2S气体浓度为28%。此技术的核心在于提高气提效果,即温度高气提气用量可以减少,或气提气用量一定时,甲醇中的H2S浓度可以提高。但由于是低压气提,气提后的气体都放空,未解决CO2回收率低的问题,H2S浓度低的问题也未得到大的改善。
US4324567(1982)公开了一种方法:其基本过程如附图2,主要设备为吸收塔(2b),CO2解吸塔(21b)与浓缩塔(30b)。其技术内容为:将CO2解吸塔(21b)塔底输出的甲醇(28b)进一步减压闪蒸,而将含CO2的闪蒸气用压缩机压缩并冷却后送回解吸塔以增加CO2的回收率,此技术的CO2回收率得到提高,甲醇中的CO2含量降低,因此H2S(39b)中的H2S浓度也得到提高,但CO2气中的H2含量仍有1.06%,损失量与前述技术相当,而且功耗有所增加。
US4430316(1984)公开了一种方法:主要特点为采用了2个浓缩塔,2个热再生塔(附图3)。吸收塔(8c)吸收CO2与H2S,浓缩塔(25c)中用N2(26c)作为气提气,使甲醇(29c)中H2S的浓度相对提高,热再生塔(33c)与(46c)中用加热器(34c)和(48c)使甲醇气化,利用甲醇蒸汽气提甲醇中的H2S,第一热再生塔(33c)后的气相(36c)中除H2S外,仍含有较多的CO2,又一次在浓缩塔(41c)中用饱和有CO2的甲醇将气体中的H2S吸收,以提高甲醇(44c)中的H2S浓度。
US4242108(1980)公开了一种方法:原料气(1d)在吸收塔(2d)吸收H2S后,气体进一步送CO2吸收塔(42d)脱除CO2,而含H2S的富液(4d)经加热后在高压气提塔(11d)中用净化气(12d)或N2气提,气提气(13d)减压闪蒸后的回收H2(21d)经压缩后返回吸收,含H2S的溶剂送热再生塔(28d)进行热再生。此技术由于以聚乙二醇二甲醚为吸收剂采用高压气提,所以有一定的效果,但对甲醇洗来说,高压气提难以达到预期的效果。
本发明的目的就在于克服上述技术的不足。
本发明的目的在于提供一种新的甲醇洗方法,从而提高CO2的回收率,提高所回收的H2S的浓度,降低能耗,减少CO2气中H2的损失。
本发明的目的通过以下技术方案实现:
将原料气输入吸收塔(6)的塔底,与从塔顶输入的甲醇接触,吸收原料气中的CO2和H2S;从塔(6)中段(B)流出的不含硫富液(9)进入二次吸收塔(39)中部,用来自解吸塔(58)塔底流出的部分半贫液进行再吸收;从塔(39)中下段流出的不含硫富液(40)输入解吸塔(58),使CO2解吸,从塔(58)顶放出CO2,从塔(58)底流出的半贫液返回吸收塔(6)的上部;从塔(39)中下部流出的不含硫富液(40)的一部分(75)作为H2S的吸收液回流到该塔的下部;从塔(39)中下部流出的不含硫富液(40)的另一部分(42)经换热器降温后输入解吸塔(58);塔(6)底部流出的含硫富液(12)输入气提塔(25)上部,用从塔(25)底部输入的N2和/或塔(6)顶部的净化气气提;气提塔(25)的操作压力为18-39atm;气提塔(25)的操作温度为50-70℃;从塔(25)顶部排出的气流(28)输入二次吸收塔(39)的下部,进一步脱除H2S;从塔(25)底部流出的液流输入热再生塔(60)的上部,从塔(60)顶部排出H2S,从塔(60)底部流出的再生甲醇循环至吸收塔(6)顶部;从气提塔(25)底部流出的液流在输入热再生塔(60)之前减压闪蒸,闪蒸气送回塔(25)的底部。
附图1为US4609384的物理吸收方法
附图2为US4324567的物理吸收方法
附图3为US4430316的物理吸收方法
附图4为US4242108的物理吸收方法
附图5为本发明的用甲醇吸收的方法其中附图5中各符号的意义为:
(6) 吸收塔 (25)气提塔 (39)二次吸收塔
(58)CO2解吸塔(60)热再生塔
(3,15,20,31,61,64) 为闪蒸器
(2,13,18,26,34,38,41,47,49,51,52,59,63,
67,71,74)为换热器
(44,46,48,50,53,54,62,66,68)为泵
(14,19,30,33,42,55)为节流阀
(36)为喷射泵(23)为压缩机
以下结合附图5对本发明作进一步详述:
一种采用低温甲醇从原料气中脱除并回收酸性气体CO2和H2S的方法,包括吸收、气提、解吸与热再生等步骤,其特征在于:原料气(1)经吸收塔(6)用甲醇吸收脱除酸性气后,将A段出来的含硫富液与B段出来的不含硫富液分开处理;含H2S的富液用N2或净化气在18-39atm的压力、50-70℃的条件下中压气提回收CO2,气提后溶液(29)换热后送热再生塔(60),而气体(28)中的CO2用含CO2溶液在二次吸收塔(39)中进行二次吸收,气体(28)中的H2S用一部分富液脱除,含硫富液(43)与(17)汇合作为气提塔(25)的进料,不含硫的富液(40)大部分冷却后送CO2解吸塔(58),CO2解吸塔(58)可分为四级或四级以上,一级闪蒸后的溶液用作低温冷源回收冷量,以后逐次适度升温回收冷量闪蒸解吸;在四级闪蒸的情况下,第四级闪蒸后,溶液(56)用作半贫液送回吸收塔(6)上段以减轻顶部精洗段CO2吸收负荷,减少了贫液量。另一部分溶液(57)送CO2二次吸收塔(39)顶部,对气体中尚未吸收的CO2再进行吸收。
本发明的方法,其特征在于经中压气提后的溶液(29),在送热再生塔(60)之前,先在减压闪蒸器(31)减压闪蒸,补充回收一部分CO2,闪蒸气采用喷射泵(36)送回气提塔(25)。闪蒸后的溶液经换热提高温度使之适应热再生的要求后,送热再生塔(60)使含硫的富液进行热再生。
本发明的方法,其特征在于经中压气提后的气体(28)含80%-86%的CO2,用含CO2的甲醇在二次吸收塔(39)中进行二次吸收.当中压气提的压力低于回收H2时的压力时,可以用不含硫的闪蒸后的甲醇(37)进行吸收,在二次吸收塔(39)的下段用一部分(48%-50%)饱和有CO2的溶液吸收H2S;从二次吸收塔(39)的中段出来的富液(40)经换热器(41)冷却到-33℃--43℃后,减压至2.5-3.0atm闪蒸,闪蒸后的溶液用泵送出与贫甲醇进行换冷,换冷后温度升高,再返回(58)补充解吸CO2。
本发明的方法,其中从二次吸收塔(39)中段出来的富液(40)冷却的温度要保证减压闪蒸后的溶液温度符合低温冷源的要求,即闪蒸后的温度应在-60℃以下。此外,在CO2解吸塔进行的闪蒸可根据需要重复进行三至四次升温闪蒸,提高CO2解吸量,回收冷量。
以下结合具体的原料气描述本发明的方法:
含CO2 34.1%,H2 62.4%,H2S 0.24%的原料气(1)6032Kmol/h与循环气(24)汇合,再注入甲醇(73)以防结冰,经分离出液相后进入吸收塔(6)下段即A段,用含CO2的富液(11)脱除H2S,随后,再在吸收塔的其余三段(即B段、C段、D段)将CO2全部脱除。净化气4081Kmol/h,含H2 92.22%。贫甲醇(7)由精洗段(D)段加入。贫甲醇量约相当现有技术的60-65%,节约能耗。吸收塔(6)的D段还补充加入未经热再生的半贫液(56)。由A段出来的含硫富液(12),经减压闪蒸回收H2后,液相再加热,在气提塔(25)用N2气(35)和/或净化气进行气提,用N2气提时,气提N2约为150Kmol/h,为提高气提效果将减压闪蒸回收H2后的闪蒸气(22)在适当位置补充加入气提塔。气提后的溶液(29)含有原料气中的全部H2S,再减压闪蒸,闪蒸出来的CO2气(32)用喷射泵(36)以N2(35)作动力,送回气提塔。闪蒸后的溶液经减压,送热再生塔(60),由塔顶输出的即回收的H2S气(65),浓度为45%-46%,中压气提后的气体(28)约含80%-86%的CO2,0.2%以下H2S,其中的H2S先用一部分(48%-50%)含CO2的富液(75)脱除,而CO2则用回收H2闪蒸后的液体(37)进行吸收,剩余少量CO2用半贫液(57)补充吸收。由CO2二次吸收塔(39)顶部输出的主要为H2、N2与少量CO2,用压缩机(23)压缩,循环返回吸收塔(6)的人口。不含硫的含CO2的富液(40)经冷却后,减压进入CO2解吸塔(58)。该解吸塔分四级,一级闪蒸后的溶液作为低温冷源与贫液(70)进行冷量交换,随后各级在闪蒸之前都进行适度提压换冷,提高温度,以促进CO2的解吸;必要时可以用同样的方法,进行五级闪蒸;以四级闪蒸为例,四级闪蒸后的溶液作半贫液,一部分(57)供二次吸收塔(39)补充吸收CO2,大部分(56)送到吸收塔D段。CO2气的压力为2.74atm,CO2浓度98.9%,H2为0.008%。
本发明可达到如下的效果:
1.提高了CO2的回收率:现有技术中,CO2回收率较低,一般在65%,US405909的技术中CO2回收率虽达到71%,但主要是由于原料气中CO2/H2S的比值不同;本发明由于采用了中压气提,解决了低压气提后气体难以回收的问题,又改进了高压气提时气提效果不佳的缺点,本发明气提后的CO2可全部回收;当本发明采用N2作气提气时还可以将溶解的H2气提出来,减少H2的损失,而N2本身是合成氨生产中合成气配氮所需要的。此外本发明还采用在CO2解吸时适度提高解吸温度的方法,即在提高温度时保证CO2产品气中CH3OH含量不超标,这样,在提高CO2回收率的同时可以多回收冷量减少能耗。CO2解吸时的压力不降低,不增设压缩机。本发明的CO2回收率提高到了99%以上,即除了热再生塔顶H2S回收中伴随的少量CO2外(约占CO2总量的0.6%-0.8%),原料气中的全部CO2基本回收。
2.H2S浓度提高:现行技术中回收的H2S浓度不高,其关键在于溶液中残余的CO2含量偏大,即实际上与CO2回收率低有关,US4430316采取二次浓缩,二次热再生的技术措施,这种方法可以提高所回收的H2S浓度,但是投资费用会增加,能耗也会上升,本发明将提高CO2回收率与提高H2S浓度的问题结合起来解决,而且考虑到投资与能耗的总体效果;由于本发明采用了将中压气提后的溶液,在送热再生前先进行减压闪蒸,闪蒸气采用喷射泵送回中压气提塔,喷射泵用N2作动力,这样就进一步使溶液中的CO2含量降低,以利于热再生后含硫气体中H2S浓度的提高。
3.能耗降低:与现有技术相比,本发明的热再生能耗降低,若与年产30万吨合成氨的低温甲醇洗装置比较,由于贫液循环量减少35%-40%,相应的热再生能耗也减少35%-40%,又由于大部分CO2的解吸是在212K至242K进行,因此冷量可得到利用。
4.H2的损失减少:由于本发明采用中压气提并进行CO2气体的二次吸收,二次吸收后溶液中溶解H2的含量大幅度下降,CO2气产品中H2的损失约比现有技术降低90%。
5.本发明消除了排放气:本发明中,中压气提所用的N2比现有技术少,为50%-70%,且排放气污染环境问题完全得到解决。
6.本发明也适用于其它物理吸收,特别是要求在低温和加压下吸收,而在减压下闪蒸回收CO2的物理吸收方法。
Claims (6)
1.一种采用低温甲醇从原料气中回收酸性气体CO2和H2S的方法,包括:
a.将原料气输入吸收塔(6)的塔底,与从塔顶输入的甲醇接触,吸收原料气中的CO2和H2S;
b.从塔(6)中段(B)流出的不含硫富液(9)进入二次吸收塔(39)中部,用来自解吸塔(58)塔底流出的部分半贫液进行再吸收;
c.从塔(39)中下段流出的不含硫富液(40)输入解吸塔(58),使CO2解吸,从塔(58)顶放出CO2,从塔(58)底流出的半贫液返回吸收塔(6)的上部;
d.塔(6)底部流出的含硫富液(12)输入气提塔(25)上部,用从塔(25)底部输入的N2和/或塔(6)顶部的净化气气提;
e.从塔(25)顶部排出的气流(28)输入二次吸收塔(39)的下部,进一步脱除H2S;
f.从塔(25)底部流出的液流输入热再生塔(60)的上部,从塔(60)顶部排出H2S,从塔(60)底部流出的再生甲醇循环至吸收塔(6)顶部。
2.根据权利要求1的方法,其中气提塔(25)的操作压力为18-39atm。
3.根据权利要求1的方法,其中气提塔(25)的操作温度为50-70℃。
4.根据权利要求1的方法,其中从气提塔(25)底部流出的液流在输入热再生塔(60)之前减压闪蒸,闪蒸气送回塔(25)的底部。
5.根据权利要求1的方法,其中从塔(39)中下部流出的不含硫富液(40)的一部分(75)作为H2S的吸收液回流到该塔的下部。
6.根据权利要求1的方法,其中从塔(39)中下部流出的不含硫富液(40)的另一部分(42)经换热器降温后输入解吸塔(58)。
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CN101108988B (zh) * | 2007-08-10 | 2011-03-23 | 辽宁凯田再生能源环保有限公司 | 生物气净化设备及其净化工艺 |
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CN104519978A (zh) * | 2012-07-03 | 2015-04-15 | 国际壳牌研究有限公司 | 用于深度脱除气体物流的杂质的方法 |
CN102806000B (zh) * | 2012-09-05 | 2015-05-20 | 大连佳纯气体净化技术开发有限公司 | 节能型一步法低温甲醇洗方法 |
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CN104857817A (zh) * | 2015-05-12 | 2015-08-26 | 湖北双环科技股份有限公司 | 低温甲醇洗后气提再生甲醇的设备及其使用方法 |
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CN105920978B (zh) * | 2016-06-15 | 2018-08-31 | 中石化宁波工程有限公司 | 一种节能型气体洗涤工艺 |
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 |
DE102016010515A1 (de) * | 2016-08-30 | 2018-03-01 | Linde Aktiengesellschaft | Verfahren und Vorrichtung zur effektiven Strippung von teilbeladenem Waschmittel bei physikalischen Gaswäschen |
CN113731117A (zh) * | 2021-09-09 | 2021-12-03 | 湖南大学 | 一种高效低温甲醇洗提纯回收二氧化碳的新工艺 |
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