CN113769540A - 一种同时适用三种变换系统的甲醇洗涤塔及工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种同时适用三种变换系统的甲醇洗涤塔及工艺;包括原料气管道,原料气管道通过甲醇喷淋单元以及冷却分离单元与甲醇洗涤塔的脱硫段相连;甲醇洗涤塔由下至上依次设有脱硫段、脱碳段、主洗段以及精洗段;精洗段的顶部设有净化气管道出口,净化气管道出口通过冷却分离单元与净化气管网相连,主洗段上部设有为净化气进行配气的配气单元;二氧化碳解析塔的产品气出口通过冷却分离单元与CO2产品气管网相连。具有节约投资、设备利用率高、调整灵活、通过控制进入甲醇洗涤塔塔底的原料气温度、侧线采出配气等方式,可满足不同二氧化碳含量的未变换气、部分变换气和全变换气的洗涤要求,满足甲醇、合成氨及其它碳化学品生产的优点。
Description
技术领域
本发明涉及气体净化技术领域,具体为一种同时适用三种变换系统的甲醇洗涤塔及工艺。
背景技术
低温甲醇洗技术根据不同原料气组分在低温甲醇中的溶解度不同进行气体分离,低温条件下H2S和CO2在甲醇中的溶解度远远大于CO、H2等,是目前最成熟的脱硫脱碳技术,广泛应用于变换气、未变换气的气体净化,覆盖甲醇、合成氨、醋酸、乙二醇、DMF等多种化学品。一般根据产品碳氢比的要求,CO变换的深度不同,变换系统可区分为全变换系统(如合成氨)、部分变换系统(如甲醇)和未变换系统(如醋酸),不同变换深度对应的原料气二氧化碳含量不同,一般低温甲醇洗工序配套的甲醇洗涤塔和变换系统一一对应,未变换气配套未变换气甲醇洗涤塔,部分变换气配套部分变换甲醇洗涤塔,全变换气配套全变换甲醇洗涤塔,一套低温甲醇洗系统包含2-4个甲醇洗涤塔以应对不同产品的要求,造成低温甲醇洗工序投资大、设备利用率低。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明提供了一种通过控制进入甲醇洗涤塔塔底的原料气温度、侧线采出配气等方式,可满足不同二氧化碳含量的未变换气、部分变换气和全变换气的洗涤要求,满足甲醇、合成氨及其它碳化学品生产的同时适用三种变换系统的甲醇洗涤塔及工艺。
为了达到上述目的,本发明所采用的技术方案是:
一种同时适用三种变换系统的甲醇洗涤塔,包括原料气管道,所述原料气管道通过甲醇喷淋单元以及冷却分离单元与甲醇洗涤塔的脱硫段相连;所述甲醇洗涤塔由下至上依次设有脱硫段、脱碳段、主洗段以及精洗段;所述精洗段的顶部设有净化气管道出口,净化气管道出口通过冷却分离单元与净化气管网相连,主洗段上部设有为净化气进行配气的配气单元;二氧化碳解析塔的产品气出口通过冷却分离单元与CO2产品气管网相连。
进一步地,所述甲醇喷淋单元包括用于对原料气管道内部进行喷淋的喷淋甲醇储罐。
进一步地,所述冷却分离单元至少包括用于冷却原料气的第一原料气冷却器以及用于原料气冷却后进行气液分离的第一气液分离罐,原料气管道通过第一原料气冷却器的第一通道与第一气液分离罐相连,第一气液分离罐的液相出口与甲醇水分离装置相连;第一气液分离罐的气相出口与甲醇洗涤塔的脱硫段相连。
进一步地,所述冷却分离单元还包括第二原料气冷却器,第一气液分离罐的气相出口与甲醇洗涤塔的脱硫段之间设有第一三通,第一三通的第三端通过第二原料气冷却器的第一通道与脱硫段相连。
进一步地,所述甲醇洗涤塔的脱硫段底部液相出口分别通过并联设置的含硫富甲醇冷却器的管程和第一氨冷器与含硫富甲醇闪蒸装置相连;脱碳段下部的无硫富甲醇液出口通过第二三通与脱硫段上部的脱硫段回流液口相连;第二三通分别通过并联设置的第二氨冷器和无硫富甲醇冷却器的壳程与无硫富甲醇闪蒸装置相连。
进一步地,所述净化气管道分别通过并联设置的第一近路管道和含硫富甲醇冷却器的壳程与第三三通相连,第三三通的第二端通过第四三通分别与第一原料气冷却器的第二通道以及第二原料气冷却器的第二通道相连,第一原料气冷却器的第二通道出口与净化气管网相连;第三三通的第三端与配气单元中的第二气液分离罐的气相出口相连,第二气液分离罐的进口与主洗段上部相连通,第二气液分离罐的液相出口与甲醇闪蒸装置相连;第二原料气冷却器的第二通道出口与第一原料气冷却器的第二通道进口之间设有第二近路管道;第二氧化碳解析塔的产品气出口分别通过并联设置的第三近路管道和无硫富甲醇冷却器的管程与第五三通相连,第五三通分别与第一原料气冷却器的第三通道以及第二原料气冷却器的第三通道相连,第一原料气冷却器的第三通道出口与CO2产品气管网相连;第二原料气冷却器的第三通道出口与第一原料气冷却器的第三通道进口之间设有第四近路管道;硫化氢浓缩塔尾气出口通过第一原料气冷却器的第四通道与尾气管网相连。所述精洗段的内上部设有与甲醇液储罐相连的甲醇喷淋管道;精洗段下部的甲醇液出口通过段间冷却器的第一通道与主洗段上部的主洗段回流液口相连,主洗段下部的甲醇液出口通过段间冷却器的第二通道与脱碳段上部的脱碳段回流液口相连;段间冷却器的第三通道的进口与富甲醇循环储罐相连,段间冷却器的第三通道的出口与二氧化碳解析塔相连。
一种利用同时适用三种变换系统的甲醇洗涤塔的工艺,该工艺包括原料气为未变换气的洗涤方法、原料气为部分变换气的洗涤方法以及原料气为全变换气的洗涤方法;上述方法是以下列阀门控制为基础进行转换的,阀门包括第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门、第六阀门、第七阀门、第八阀门、第九阀门、第十阀门、第十一阀门、第十二阀门、第十三阀门、第十四阀门、第十五阀门、第十六阀门、第十七阀门、第十八阀门以及第十九阀门;第一阀门设置在主洗段上部和第二气液分离罐的进口之间;第二阀门设置在第一三通的第三端和第二原料气冷却器的第一通道之间;第三阀门设置在第一三通和甲醇洗涤塔的脱硫段之间;第四阀门设置在含硫富甲醇冷却器的壳程进口端;第五阀门设置在第一近路管道上;第六阀门设置在含硫富甲醇冷却器的管程进口端;第七阀门设置在第一氨冷器进口端;第八阀门设置在第二近路管道上;第九阀门设置在第四近路管道上;第十阀门设置在第四三通和第一原料气冷却器的第二通道之间;第十一阀门设置在第二气液分离罐的气相出口和第三三通的第三端之间;第十二阀门设置在第四三通和第二原料气冷却器的第二通道之间;第十三阀门设置在第五三通和第一原料气冷却器的第三通道之间;第十四阀门设置在第五三通和第二原料气冷却器的第三通道之间;第十五阀门设置在第二原料气冷却器的第一通道与脱硫段之间;第十六阀门设置在第二氨冷器的进口端;第十七阀门设置在无硫富甲醇冷却器的壳程的进口端;第十八阀门设置在无硫富甲醇冷却器的管程的进口端;第十九阀门设置在第三近路管道上;
当使用未变换气的洗涤方法时,第八阀门、第九阀门、第十一阀门、第十二阀门、第十四阀门、第二阀门、第十五阀门、第一阀门、第五阀门、第七阀门、第十六阀门以及第十八阀门处于关闭状态;第三阀门、第十阀门、第十三阀门、第四阀门、第六阀门、第十七阀门以及第十八阀门处于开启状态;
步骤1:所述原料气管道通过甲醇喷淋单元喷淋吸收水分后在第一原料气冷却器的第一通道中降温,降温后进入第一气液分离罐进行气液分离;气液分离后的液相进入甲醇水分离装置内,气液分离后的气相通过第三阀门进入脱硫段;所述原料气管道中原料气的温度为:30~40℃,CO2含量为:15~20%,通过第一原料气冷却器的第一通道后的原料气温度-11~-16℃;
步骤2:甲醇液储罐的甲醇通过甲醇喷淋管道对精洗段的原料气进行进行喷淋精洗;精洗后的甲醇液在精洗段下部的甲醇液出口通过段间冷却器的第一通道和主洗段上部的主洗段回流液口进入到主洗段内;主洗后的甲醇液通过主洗段下部的甲醇液出口通过段间冷却器的第二通道和脱碳段上部的脱碳段回流液口进入到脱碳段内;富甲醇循环储罐中的循环富甲醇为冷源,循环富甲醇通过段间冷却器的第三通道升温后进入到二氧化碳解析塔内;甲醇液通过段间冷却器的第一通道后温度为-42~-45℃;甲醇液通过段间冷却器的第二通道后温度为-42~-45℃;循环富甲醇为冷源得到温度为-45~-50℃;
步骤3:脱碳段下部的无硫富甲醇中的一部分无硫富甲醇液通过第二三通和脱硫段回流液口进入到脱硫段,所述进入脱硫段的无硫富甲醇液的温度为:-9~-13℃;另一部分无硫富甲醇液通过第十七阀门和无硫富甲醇冷却器的壳程进入无硫富甲醇闪蒸装置内;所述进入无硫富甲醇闪蒸装置内的无硫富甲醇的温度为:-30~-34℃;
步骤4:二氧化碳解析塔的产品气通过第十八阀门、无硫富甲醇冷却器的管程、第十三阀门和第一原料气冷却器的第三通道进入CO2产品气管网;所述二氧化碳解析塔的产品气的温度-50~-55℃,通过第一原料气冷却器的第三通道的产品气温度为:20~30℃;
步骤5:脱硫段底部的含硫富甲醇液通过第六阀门和含硫富甲醇冷却器的管程进入到含硫富甲醇闪蒸装置中;所述脱硫段底部的含硫富甲醇液的温度为-5~-9℃,通过含硫富甲醇冷却器的管程含硫富甲醇液的温度为-30~-34℃;
步骤6:精洗段的净化气通过净化气管道出口、第四阀门、含硫富甲醇冷却器的壳程、第十阀门和第一原料气冷却器的第二通道进入净化气管网;所述通过含硫富甲醇冷却器的壳程净化气的温度为-20~-25℃,通过第一原料气冷却器的第二通道净化气的温度为20~30℃;所述硫化氢浓缩塔尾气出口的尾气通过第一原料气冷却器的第四通道进入到尾气管网内;所述硫化氢浓缩塔尾气出口的尾气温度为:-40~-50℃,通过第一原料气冷却器的第四通道尾气温度为:20~30℃。
进一步地,该工艺的原料气为部分变换气的洗涤方法为:当原料气为部分变换气时,第八阀门、第九阀门、第十二阀门、第十四阀门、第十五阀门、第二阀门、第五阀门、第七阀门、第十六阀门和第十九阀门处于关闭状态;第一阀门、第十一阀门、第三阀门、第十阀门、第十三阀门、第四阀门、第六阀门、第十七阀门和第十八阀门处于开启状态;
步骤1:所述原料气管道通过甲醇喷淋单元喷淋吸收水分后在第一原料气冷却器的第一通道中降温,降温后进入第一气液分离罐进行气液分离;气液分离后的液相进入甲醇水分离装置内,气液分离后的气相通过第三阀门进入脱硫段;所述原料气管道中原料气的温度为:30~40℃,CO2含量为:28~34%,通过第一原料气冷却器的第一通道后的原料气温度-11~-16℃;
步骤2:甲醇液储罐的甲醇通过甲醇喷淋管道对精洗段的原料气进行进行喷淋精洗;精洗后的甲醇液在精洗段下部的甲醇液出口通过段间冷却器的第一通道和主洗段上部的主洗段回流液口进入到主洗段内;主洗后的甲醇液通过主洗段下部的甲醇液出口通过段间冷却器的第二通道和脱碳段上部的脱碳段回流液口进入到脱碳段内;富甲醇循环储罐中的循环富甲醇为冷源,循环富甲醇通过段间冷却器的第三通道升温后进入到二氧化碳解析塔内;甲醇液通过段间冷却器的第一通道后温度为-42~-45℃;甲醇液通过段间冷却器的第二通道后温度为-42~-45℃;循环富甲醇为冷源得到温度为-45~-50℃;
步骤3:主洗段中的部分气相通过第一阀门进入第二气液分离罐内,第二气液分离罐进行气液分离后的液相进入甲醇闪蒸装置中,第二气液分离罐的气相通过第十一阀门向净化气配气;所述第二气液分离罐内的气相CO2含量6~10%;配气后的净化气CO2含量2~3.5%;
步骤4:脱碳段下部的无硫富甲醇中的一部分无硫富甲醇液通过第二三通和脱硫段回流液口进入到脱硫段,所述进入脱硫段的无硫富甲醇液的温度为:-9~-13℃;另一部分无硫富甲醇液通过第十七阀门和无硫富甲醇冷却器的壳程进入无硫富甲醇闪蒸装置内;所述进入无硫富甲醇闪蒸装置(40)内的无硫富甲醇的温度为:-30~-34℃;
步骤5:二氧化碳解析塔的产品气通过第十八阀门、无硫富甲醇冷却器的管程、第十三阀门和第一原料气冷却器的第三通道进入CO2产品气管网;所述二氧化碳解析塔的产品气的温度-50~-55℃,通过第一原料气冷却器的第三通道的产品气温度为:20~30℃;
步骤6:脱硫段底部的含硫富甲醇液通过第六阀门和含硫富甲醇冷却器的管程进入到含硫富甲醇闪蒸装置中;所述脱硫段底部的含硫富甲醇液的温度为-5~-9℃,通过含硫富甲醇冷却器的管程含硫富甲醇液的温度为-30~-34℃;
步骤7:精洗段的净化气通过净化气管道出口、第四阀门、含硫富甲醇冷却器的壳程、第十阀门和第一原料气冷却器的第二通道进入净化气管网;所述通过含硫富甲醇冷却器的壳程净化气的温度为-20~-25℃,通过第一原料气冷却器的第二通道净化气的温度为20~30℃;所述硫化氢浓缩塔尾气出口的尾气通过第一原料气冷却器的第四通道进入到尾气管网内;所述硫化氢浓缩塔尾气出口的尾气温度为:-40~-50℃,通过第一原料气冷却器的第四通道尾气温度为:20~30℃。
进一步地,该工艺的原料气为原料气为全变换气的洗涤方法为:
所述原料气为全变换气时,第八阀门、第九阀门、第十二阀门、第十四阀门、第二阀门、第十五阀门、第五阀门、第七阀门、第十六阀门、第十九阀门处于开启状态,第一阀门、第十一阀门、第三阀门、第十阀门、第十三阀门、第四阀门、第六阀门、第十七阀门、第十八阀门处于关闭状态;
步骤1:所述原料气管道通过甲醇喷淋单元喷淋吸收水分后在第一原料气冷却器的第一通道中降温,降温后进入第一气液分离罐进行气液分离;气液分离后的液相进入甲醇水分离装置内,气液分离后的气相通过第二阀门、第二原料气冷却器的第一通道和第十五阀门进入脱硫段;所述原料气管道中原料气的温度为:30~40℃,CO2含量为:40~45%,通过第一原料气冷却器的第一通道后的原料气温度-11~-16℃;通过第二原料气冷却器的第一通道后的原料气温度为-20~-26℃;
步骤2:甲醇液储罐的甲醇通过甲醇喷淋管道对精洗段的原料气进行进行喷淋精洗;精洗后的甲醇液在精洗段下部的甲醇液出口通过段间冷却器的第一通道和主洗段上部的主洗段回流液口进入到主洗段内;主洗后的甲醇液通过主洗段下部的甲醇液出口通过段间冷却器的第二通道和脱碳段上部的脱碳段回流液口进入到脱碳段内;富甲醇循环储罐中的循环富甲醇为冷源,循环富甲醇通过段间冷却器的第三通道升温后进入到二氧化碳解析塔内;
甲醇液通过段间冷却器的第一通道后温度为-42~-45℃;甲醇液通过段间冷却器的第二通道后温度为-42~-45℃;循环富甲醇为冷源得到温度为-45~-50℃;
步骤3:脱碳段下部的无硫富甲醇中的一部分无硫富甲醇液通过第二三通和脱硫段回流液口进入到脱硫段,所述进入脱硫段的无硫富甲醇液的温度为:-9~-13℃;另一部分无硫富甲醇液通过第十六阀门和第二氨冷器进入无硫富甲醇闪蒸装置内;所述进入无硫富甲醇闪蒸装置内的无硫富甲醇的温度为:-30~-34℃;
步骤4:二氧化碳解析塔的产品气通过第十九阀门和第十四阀门进入第二原料气冷却器的第三通道,然后通过第四近路管道和第一原料气冷却器的第三通道进入CO2产品气管网;所述二氧化碳解析塔的产品气温度-50~-55℃,通过第二原料气冷却器的第三通道出口产品气温度-25~-30℃,通过第一原料气冷却器的第三通道的产品气温度为:20~30℃;
步骤5:脱硫段底部的含硫富甲醇液通过第七阀门和第一氨冷器进入到含硫富甲醇闪蒸装置中;所述脱硫段底部的含硫富甲醇液的温度为-11~-16℃,通过第一氨冷器的含硫富甲醇液的温度为-30~-34℃;
步骤6:精洗段的净化气通过净化气管道出口、第五阀门和第十二阀门进入到第二原料气冷却器的第二通道,然后通过第二近路管道和第一原料气冷却器的第二通道进入净化气管网;所述通过第二原料气冷却器的第二通道净化气温度-25~-30℃,通过第一原料气冷却器的第二通道的净化气温度为20~30℃;所述硫化氢浓缩塔尾气出口的尾气通过第一原料气冷却器的第四通道进入到尾气管网内;所述硫化氢浓缩塔尾气出口的尾气温度为:-40~-50℃,通过第一原料气冷却器的第四通道尾气温度为:20~30℃。
按照上述方案制成的一种同时适用三种变换系统的甲醇洗涤塔及工艺,本发明是利用酸性气体在低温甲醇中的溶解度,使CO2在较低温度下会大量液化,从而可以通过二氧化碳的液化和分离以达到降低甲醇洗涤塔操作负荷的目的;进一步地,本发明通过含硫富甲醇冷却器和无硫富甲醇冷却器将冷量前移至第一原料气冷却器和第二原料气冷却器中,用较低的温度冷源降低原料气的温度,从而实现原料气中CO2的液化和分离,移出的冷量利用第一氨冷器和第二氨冷器进行补充,以达到降低CO2工况的目的;具有节约投资、设备利用率高、调整灵活、通过控制进入甲醇洗涤塔塔底的原料气温度、侧线采出配气等方式,可满足不同二氧化碳含量的未变换气、部分变换气和全变换气的洗涤要求,满足甲醇、合成氨及其它碳化学品生产的优点。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
参看图1:本发明为一种同时适用三种变换系统的甲醇洗涤塔及工艺,其中该洗涤塔包括原料气管道1,所述原料气管道1通过甲醇喷淋单元以及冷却分离单元与甲醇洗涤塔34的脱硫段11相连;所述甲醇洗涤塔由下至上依次设有脱硫段11、脱碳段12、主洗段13以及精洗段14;所述精洗段14的顶部设有净化气管道出口,净化气管道出口通过冷却分离单元与净化气管网44相连,主洗段13上部设有为净化气进行配气的配气单元;二氧化碳解析塔42的产品气出口通过冷却分离单元与CO2产品气管网46相连。所述甲醇喷淋单元包括用于对原料气管道1内部进行喷淋的喷淋甲醇储罐2。所述冷却分离单元至少包括用于冷却原料气的第一原料气冷却器3以及用于原料气冷却后进行气液分离的第一气液分离罐4,原料气管道1通过第一原料气冷却器3的第一通道与第一气液分离罐4相连,第一气液分离罐4的液相出口与甲醇水分离装置5相连;第一气液分离罐4的气相出口与甲醇洗涤塔34的脱硫段11相连。所述冷却分离单元还包括第二原料气冷却器24,第一气液分离罐4的气相出口与甲醇洗涤塔的脱硫段11之间设有第一三通48,第一三通48的第三端通过第二原料气冷却器24的第一通道与脱硫段11相连。所述甲醇洗涤塔的脱硫段11底部液相出口分别通过并联设置的含硫富甲醇冷却器16的管程和第一氨冷器17与含硫富甲醇闪蒸装置21相连;脱碳段12下部的无硫富甲醇液出口通过第二三通49与脱硫段11上部的脱硫段回流液口相连;第二三通49分别通过并联设置的第二氨冷器38和无硫富甲醇冷却器39的壳程与无硫富甲醇闪蒸装置40相连。所述净化气管道分别通过并联设置的第一近路管道53和含硫富甲醇冷却器16的壳程与第三三通50相连,第三三通50的第二端通过第四三通51分别与第一原料气冷却器3的第二通道以及第二原料气冷却器24的第二通道相连,第一原料气冷却器3的第二通道出口与净化气管网44相连;第三三通50的第三端与配气单元中的第二气液分离罐6的气相出口相连,第二气液分离罐6的进口与主洗段13上部相连通,第二气液分离罐6的液相出口与甲醇闪蒸装置7相连;第二原料气冷却器24的第二通道出口与第一原料气冷却器3的第二通道进口之间设有第二近路管道54;第二氧化碳解析塔42的产品气出口分别通过并联设置的第三近路管道55和无硫富甲醇冷却器39的管程与第五三通52相连,第五三通52分别与第一原料气冷却器3的第三通道以及第二原料气冷却器24的第三通道相连,第一原料气冷却器3的第三通道出口与CO2产品气管网46相连;第二原料气冷却器24的第三通道出口与第一原料气冷却器3的第三通道进口之间设有第四近路管道56;硫化氢浓缩塔22尾气出口通过第一原料气冷却器3的第四通道与尾气管网45相连。所述精洗段14的内上部设有与甲醇液储罐35相连的甲醇喷淋管道47;精洗段14下部的甲醇液出口通过段间冷却器33的第一通道与主洗段13上部的主洗段回流液口相连,主洗段13下部的甲醇液出口通过段间冷却器33的第二通道与脱碳段12上部的脱碳段回流液口相连;段间冷却器33的第三通道的进口与富甲醇循环储罐32相连,段间冷却器33的第三通道的出口与二氧化碳解析塔42相连。
一种利用同时适用三种变换系统的甲醇洗涤塔的工艺,该工艺包括原料气为未变换气的洗涤方法、原料气为部分变换气的洗涤方法以及原料气为全变换气的洗涤方法;上述方法是以下列阀门控制为基础进行转换的,阀门包括第一阀门8、第二阀门9、第三阀门10、第四阀门15、第五阀门18、第六阀门19、第七阀门20、第八阀门23、第九阀门25、第十阀门26、第十一阀门27、第十二阀门28、第十三阀门29、第十四阀门30、第十五阀门31、第十六阀门36、第十七阀门37、第十八阀门41以及第十九阀门43;第一阀门8设置在主洗段13上部和第二气液分离罐6的进口之间;第二阀门9设置在第一三通48的第三端和第二原料气冷却器24的第一通道之间;第三阀门10设置在第一三通48和甲醇洗涤塔的脱硫段11之间;第四阀门15设置在含硫富甲醇冷却器16的壳程进口端;第五阀门18设置在第一近路管道53上;第六阀门19设置在含硫富甲醇冷却器16的管程进口端;第七阀门20设置在第一氨冷器17进口端;第八阀门23设置在第二近路管道54上;第九阀门25设置在第四近路管道56上;第十阀门26设置在第四三通51和第一原料气冷却器3的第二通道之间;第十一阀门27设置在第二气液分离罐6的气相出口和第三三通50的第三端之间;第十二阀门28设置在第四三通51和第二原料气冷却器24的第二通道之间;第十三阀门29设置在第五三通52和第一原料气冷却器3的第三通道之间;第十四阀门30设置在第五三通52和第二原料气冷却器24的第三通道之间;第十五阀门31设置在第二原料气冷却器24的第一通道与脱硫段11之间;第十六阀门36设置在第二氨冷器38的进口端;第十七阀门37设置在无硫富甲醇冷却器39的壳程的进口端;第十八阀门41设置在无硫富甲醇冷却器39的管程的进口端;第十九阀门43设置在第三近路管道55上;
当使用未变换气的洗涤方法时,第八阀门23、第九阀门25、第十一阀门27、第十二阀门28、第十四阀门30、第二阀门9、第十五阀门31、第一阀门8、第五阀门18、第七阀门20、第十六阀门36以及第十八阀门41处于关闭状态;第三阀门10、第十阀门26、第十三阀门29、第四阀门15、第六阀门19、第十七阀门37以及第十八阀门41处于开启状态;
步骤1:所述原料气管道1通过甲醇喷淋单元喷淋吸收水分后在第一原料气冷却器3的第一通道中降温,降温后进入第一气液分离罐4进行气液分离;气液分离后的液相进入甲醇水分离装置5内,气液分离后的气相通过第三阀门10进入脱硫段11;所述原料气管道1中原料气的温度为:30~40℃,CO2含量为:15~20%,通过第一原料气冷却器3的第一通道后的原料气温度-11~-16℃;
步骤2:甲醇液储罐35的甲醇通过甲醇喷淋管道47对精洗段14的原料气进行进行喷淋精洗;精洗后的甲醇液在精洗段14下部的甲醇液出口通过段间冷却器33的第一通道和主洗段13上部的主洗段回流液口进入到主洗段13内;主洗后的甲醇液通过主洗段13下部的甲醇液出口通过段间冷却器33的第二通道和脱碳段12上部的脱碳段回流液口进入到脱碳段12内;富甲醇循环储罐32中的循环富甲醇为冷源,循环富甲醇通过段间冷却器33的第三通道升温后进入到二氧化碳解析塔42内;甲醇液通过段间冷却器33的第一通道后温度为-42~-45℃;甲醇液通过段间冷却器33的第二通道后温度为-42~-45℃;循环富甲醇为冷源得到温度为-45~-50℃;
步骤3:脱碳段12下部的无硫富甲醇中的一部分无硫富甲醇液通过第二三通49和脱硫段回流液口进入到脱硫段11,所述进入脱硫段11的无硫富甲醇液的温度为:-9~-13℃;另一部分无硫富甲醇液通过第十七阀门37和无硫富甲醇冷却器39的壳程进入无硫富甲醇闪蒸装置40内;所述进入无硫富甲醇闪蒸装置40内的无硫富甲醇的温度为:-30~-34℃;
步骤4:二氧化碳解析塔42的产品气通过第十八阀门41、无硫富甲醇冷却器39的管程、第十三阀门29和第一原料气冷却器3的第三通道进入CO2产品气管网46;所述二氧化碳解析塔42的产品气的温度-50~-55℃,通过第一原料气冷却器3的第三通道的产品气温度为:20~30℃;
步骤5:脱硫段11底部的含硫富甲醇液通过第六阀门19和含硫富甲醇冷却器16的管程进入到含硫富甲醇闪蒸装置21中;所述脱硫段11底部的含硫富甲醇液的温度为-5~-9℃,通过含硫富甲醇冷却器16的管程含硫富甲醇液的温度为-30~-34℃;
步骤6:精洗段14的净化气通过净化气管道出口、第四阀门15、含硫富甲醇冷却器16的壳程、第十阀门26和第一原料气冷却器3的第二通道进入净化气管网44;所述通过含硫富甲醇冷却器16的壳程净化气的温度为-20~-25℃,通过第一原料气冷却器3的第二通道净化气的温度为20~30℃;所述硫化氢浓缩塔22尾气出口的尾气通过第一原料气冷却器3的第四通道进入到尾气管网45内;所述硫化氢浓缩塔22尾气出口的尾气温度为:-40~-50℃,通过第一原料气冷却器3的第四通道尾气温度为:20~30℃。
该工艺的原料气为部分变换气的洗涤方法为:
当原料气为部分变换气时,第八阀门23、第九阀门25、第十二阀门28、第十四阀门30、第十五阀门31、第二阀门9、第五阀门18、第七阀门20、第十六阀门36和第十九阀门43处于关闭状态;第一阀门8、第十一阀门27、第三阀门10、第十阀门26、第十三阀门29、第四阀门15、第六阀门19、第十七阀门37和第十八阀门41处于开启状态;
步骤1:所述原料气管道1通过甲醇喷淋单元喷淋吸收水分后在第一原料气冷却器3的第一通道中降温,降温后进入第一气液分离罐4进行气液分离;气液分离后的液相进入甲醇水分离装置5内,气液分离后的气相通过第三阀门10进入脱硫段11;所述原料气管道1中原料气的温度为:30~40℃,CO2含量为:28~34%,通过第一原料气冷却器3的第一通道后的原料气温度-11~-16℃;
步骤2:甲醇液储罐35的甲醇通过甲醇喷淋管道47对精洗段14的原料气进行进行喷淋精洗;精洗后的甲醇液在精洗段14下部的甲醇液出口通过段间冷却器33的第一通道和主洗段13上部的主洗段回流液口进入到主洗段13内;主洗后的甲醇液通过主洗段13下部的甲醇液出口通过段间冷却器33的第二通道和脱碳段12上部的脱碳段回流液口进入到脱碳段12内;富甲醇循环储罐32中的循环富甲醇为冷源,循环富甲醇通过段间冷却器33的第三通道升温后进入到二氧化碳解析塔42内;甲醇液通过段间冷却器33的第一通道后温度为-42~-45℃;甲醇液通过段间冷却器33的第二通道后温度为-42~-45℃;循环富甲醇为冷源得到温度为-45~-50℃;
步骤3:主洗段13中的部分气相通过第一阀门8进入第二气液分离罐6内,第二气液分离罐6进行气液分离后的液相进入甲醇闪蒸装置7中,第二气液分离罐6的气相通过第十一阀门27向净化气配气;所述第二气液分离罐6内的气相CO2含量6~10%;配气后的净化气CO2含量2~3.5%;
步骤4:脱碳段12下部的无硫富甲醇中的一部分无硫富甲醇液通过第二三通49和脱硫段回流液口进入到脱硫段11,所述进入脱硫段11的无硫富甲醇液的温度为:-9~-13℃;另一部分无硫富甲醇液通过第十七阀门37和无硫富甲醇冷却器39的壳程进入无硫富甲醇闪蒸装置40内;所述进入无硫富甲醇闪蒸装置40内的无硫富甲醇的温度为:-30~-34℃;
步骤5:二氧化碳解析塔42的产品气通过第十八阀门41、无硫富甲醇冷却器39的管程、第十三阀门29和第一原料气冷却器3的第三通道进入CO2产品气管网46;所述二氧化碳解析塔42的产品气的温度-50~-55℃,通过第一原料气冷却器3的第三通道的产品气温度为:20~30℃;
步骤6:脱硫段11底部的含硫富甲醇液通过第六阀门19和含硫富甲醇冷却器16的管程进入到含硫富甲醇闪蒸装置21中;所述脱硫段11底部的含硫富甲醇液的温度为-5~-9℃,通过含硫富甲醇冷却器16的管程含硫富甲醇液的温度为-30~-34℃;
步骤7:精洗段14的净化气通过净化气管道出口、第四阀门15、含硫富甲醇冷却器16的壳程、第十阀门26和第一原料气冷却器3的第二通道进入净化气管网44;所述通过含硫富甲醇冷却器16的壳程净化气的温度为-20~-25℃,通过第一原料气冷却器3的第二通道净化气的温度为20~30℃;
所述硫化氢浓缩塔22尾气出口的尾气通过第一原料气冷却器3的第四通道进入到尾气管网45内;所述硫化氢浓缩塔22尾气出口的尾气温度为:-40~-50℃,通过第一原料气冷却器3的第四通道尾气温度为:20~30℃。
该工艺的原料气为原料气为全变换气的洗涤方法为:
所述原料气为全变换气时,第八阀门23、第九阀门25、第十二阀门28、第十四阀门30、第二阀门9、第十五阀门31、第五阀门18、第七阀门20、第十六阀门36、第十九阀门43处于开启状态,第一阀门8、第十一阀门27、第三阀门10、第十阀门26、第十三阀门29、第四阀门15、第六阀门19、第十七阀门37、第十八阀门41处于关闭状态;
步骤1:所述原料气管道1通过甲醇喷淋单元喷淋吸收水分后在第一原料气冷却器3的第一通道中降温,降温后进入第一气液分离罐4进行气液分离;气液分离后的液相进入甲醇水分离装置5内,气液分离后的气相通过第二阀门9、第二原料气冷却器24的第一通道和第十五阀门31进入脱硫段11;所述原料气管道1中原料气的温度为:30~40℃,CO2含量为:40~45%,通过第一原料气冷却器3的第一通道后的原料气温度-11~-16℃;通过第二原料气冷却器24的第一通道后的原料气温度为-20~-26℃;
步骤2:甲醇液储罐35的甲醇通过甲醇喷淋管道47对精洗段14的原料气进行进行喷淋精洗;精洗后的甲醇液在精洗段14下部的甲醇液出口通过段间冷却器33的第一通道和主洗段13上部的主洗段回流液口进入到主洗段13内;主洗后的甲醇液通过主洗段13下部的甲醇液出口通过段间冷却器33的第二通道和脱碳段12上部的脱碳段回流液口进入到脱碳段12内;富甲醇循环储罐32中的循环富甲醇为冷源,循环富甲醇通过段间冷却器33的第三通道升温后进入到二氧化碳解析塔42内;甲醇液通过段间冷却器33的第一通道后温度为-42~-45℃;甲醇液通过段间冷却器33的第二通道后温度为-42~-45℃;循环富甲醇为冷源得到温度为-45~-50℃;
步骤3:脱碳段12下部的无硫富甲醇中的一部分无硫富甲醇液通过第二三通49和脱硫段回流液口进入到脱硫段11,所述进入脱硫段11的无硫富甲醇液的温度为:-9~-13℃;另一部分无硫富甲醇液通过第十六阀门36和第二氨冷器38进入无硫富甲醇闪蒸装置40内;所述进入无硫富甲醇闪蒸装置40内的无硫富甲醇的温度为:-30~-34℃;
步骤4:二氧化碳解析塔42的产品气通过第十九阀门43和第十四阀门30进入第二原料气冷却器24的第三通道,然后通过第四近路管道56和第一原料气冷却器3的第三通道进入CO2产品气管网46;所述二氧化碳解析塔42的产品气温度-50~-55℃,通过第二原料气冷却器24的第三通道出口产品气温度-25~-30℃,通过第一原料气冷却器3的第三通道的产品气温度为:20~30℃;
步骤5:脱硫段11底部的含硫富甲醇液通过第七阀门20和第一氨冷器17进入到含硫富甲醇闪蒸装置21中;所述脱硫段11底部的含硫富甲醇液的温度为-11~-16℃,通过第一氨冷器17的含硫富甲醇液的温度为-30~-34℃;
步骤6:精洗段14的净化气通过净化气管道出口、第五阀门18和第十二阀门28进入到第二原料气冷却器24的第二通道,然后通过第二近路管道54和第一原料气冷却器3的第二通道进入净化气管网44;所述通过第二原料气冷却器24的第二通道净化气温度-25~-30℃,通过第一原料气冷却器3的第二通道的净化气温度为20~30℃;所述硫化氢浓缩塔22尾气出口的尾气通过第一原料气冷却器3的第四通道进入到尾气管网45内;所述硫化氢浓缩塔22尾气出口的尾气温度为:-40~-50℃,通过第一原料气冷却器3的第四通道尾气温度为:20~30℃。
未变换气、部分变换气和全变换气的不同在于CO变换深度不同,其中CO2含量顺序全变换气>部分变换气>未变换气,常规的甲醇洗涤系统均为一个塔对应一类CO2含量的原料气,无法根据原料中CO2含量的不同,灵活操作,从而一套系统设置了3~5个甲醇洗涤塔,一方面负荷无法灵活调整,另一方面设备利用率低、浪费严重;本发明的甲醇洗涤原理在于利用酸性气体在低温甲醇中的溶解度,通过将冷量前移的方式使CO2在较低温度下大量液化,从而通过二氧化碳的液化和分离降低甲醇洗涤塔的操作负荷,具体的说,将含硫富甲醇冷却器和无硫富甲醇冷却器将冷量前移至第一原料气冷却器和第二原料气冷却器中,用较低的温度冷源降低原料气的温度,从而实现原料气中CO2的液化和分离,移出的冷量利用第一氨冷器和第二氨冷器进行补充,以达到降低CO2工况的目的;同时通过净化气以及二氧化碳解析塔42的产品气的冷量转移根据原料气中CO2含量的不同进行灵活调整,从而使得该甲醇洗涤塔能够同时适用于未变换气、部分变换气和全变换气;本发明中的第二气液分离罐6是为甲醇合成工况单独设立的,通过甲醇合成进口需要配气达到CO2含量2~5%的含量要求,同时在全变换气工况下净化气以及二氧化碳解析塔42的产品气直接走近路为第二原料气冷却器提供冷量,实现原料气温度的进一步降低,在CO2大量液化时,通过脱硫段11直接以液体形式排出,以达到降低符合和不影响脱碳段12、主洗段13以及精洗段14操作的目的;具有节约投资、设备利用率高、调整灵活、通过控制进入甲醇洗涤塔塔底的原料气温度、侧线采出配气等方式,可满足不同二氧化碳含量的未变换气、部分变换气和全变换气的洗涤要求,满足甲醇、合成氨及其它碳化学品生产的优点。
为了更加详细的解释本发明,现结合实施例对本发明做进一步阐述。具体实施例如下:
实施例1
一种同时适用三种变换系统的甲醇洗涤塔,包括原料气管道1,所述原料气管道1通过甲醇喷淋单元以及冷却分离单元与甲醇洗涤塔34的脱硫段11相连;所述甲醇洗涤塔由下至上依次设有脱硫段11、脱碳段12、主洗段13以及精洗段14;所述精洗段14的顶部设有净化气管道出口,净化气管道出口通过冷却分离单元与净化气管网44相连,主洗段13上部设有为净化气进行配气的配气单元;二氧化碳解析塔42的产品气出口通过冷却分离单元与CO2产品气管网46相连。所述甲醇喷淋单元包括用于对原料气管道1内部进行喷淋的喷淋甲醇储罐2。所述冷却分离单元至少包括用于冷却原料气的第一原料气冷却器3以及用于原料气冷却后进行气液分离的第一气液分离罐4,原料气管道1通过第一原料气冷却器3的第一通道与第一气液分离罐4相连,第一气液分离罐4的液相出口与甲醇水分离装置5相连;第一气液分离罐4的气相出口与甲醇洗涤塔34的脱硫段11相连。所述冷却分离单元还包括第二原料气冷却器24,第一气液分离罐4的气相出口与甲醇洗涤塔的脱硫段11之间设有第一三通48,第一三通48的第三端通过第二原料气冷却器24的第一通道与脱硫段11相连。所述甲醇洗涤塔的脱硫段11底部液相出口分别通过并联设置的含硫富甲醇冷却器16的管程和第一氨冷器17与含硫富甲醇闪蒸装置21相连;脱碳段12下部的无硫富甲醇液出口通过第二三通49与脱硫段11上部的脱硫段回流液口相连;第二三通49分别通过并联设置的第二氨冷器38和无硫富甲醇冷却器39的壳程与无硫富甲醇闪蒸装置40相连。所述净化气管道分别通过并联设置的第一近路管道53和含硫富甲醇冷却器16的壳程与第三三通50相连,第三三通50的第二端通过第四三通51分别与第一原料气冷却器3的第二通道以及第二原料气冷却器24的第二通道相连,第一原料气冷却器3的第二通道出口与净化气管网44相连;第三三通50的第三端与配气单元中的第二气液分离罐6的气相出口相连,第二气液分离罐6的进口与主洗段13上部相连通,第二气液分离罐6的液相出口与甲醇闪蒸装置7相连;第二原料气冷却器24的第二通道出口与第一原料气冷却器3的第二通道进口之间设有第二近路管道54;第二氧化碳解析塔42的产品气出口分别通过并联设置的第三近路管道55和无硫富甲醇冷却器39的管程与第五三通52相连,第五三通52分别与第一原料气冷却器3的第三通道以及第二原料气冷却器24的第三通道相连,第一原料气冷却器3的第三通道出口与CO2产品气管网46相连;第二原料气冷却器24的第三通道出口与第一原料气冷却器3的第三通道进口之间设有第四近路管道56;硫化氢浓缩塔22尾气出口通过第一原料气冷却器3的第四通道与尾气管网45相连。所述精洗段14的内上部设有与甲醇液储罐35相连的甲醇喷淋管道47;精洗段14下部的甲醇液出口通过段间冷却器33的第一通道与主洗段13上部的主洗段回流液口相连,主洗段13下部的甲醇液出口通过段间冷却器33的第二通道与脱碳段12上部的脱碳段回流液口相连;段间冷却器33的第三通道的进口与富甲醇循环储罐32相连,段间冷却器33的第三通道的出口与二氧化碳解析塔42相连。
一种利用同时适用三种变换系统的甲醇洗涤塔的工艺,该工艺包括原料气为未变换气的洗涤方法、原料气为部分变换气的洗涤方法以及原料气为全变换气的洗涤方法;上述方法是以下列阀门控制为基础进行转换的,阀门包括第一阀门8、第二阀门9、第三阀门10、第四阀门15、第五阀门18、第六阀门19、第七阀门20、第八阀门23、第九阀门25、第十阀门26、第十一阀门27、第十二阀门28、第十三阀门29、第十四阀门30、第十五阀门31、第十六阀门36、第十七阀门37、第十八阀门41以及第十九阀门43;第一阀门8设置在主洗段13上部和第二气液分离罐6的进口之间;第二阀门9设置在第一三通48的第三端和第二原料气冷却器24的第一通道之间;第三阀门10设置在第一三通48和甲醇洗涤塔的脱硫段11之间;第四阀门15设置在含硫富甲醇冷却器16的壳程进口端;第五阀门18设置在第一近路管道53上;第六阀门19设置在含硫富甲醇冷却器16的管程进口端;第七阀门20设置在第一氨冷器17进口端;第八阀门23设置在第二近路管道54上;第九阀门25设置在第四近路管道56上;第十阀门26设置在第四三通51和第一原料气冷却器3的第二通道之间;第十一阀门27设置在第二气液分离罐6的气相出口和第三三通50的第三端之间;第十二阀门28设置在第四三通51和第二原料气冷却器24的第二通道之间;第十三阀门29设置在第五三通52和第一原料气冷却器3的第三通道之间;第十四阀门30设置在第五三通52和第二原料气冷却器24的第三通道之间;第十五阀门31设置在第二原料气冷却器24的第一通道与脱硫段11之间;第十六阀门36设置在第二氨冷器38的进口端;第十七阀门37设置在无硫富甲醇冷却器39的壳程的进口端;第十八阀门41设置在无硫富甲醇冷却器39的管程的进口端;第十九阀门43设置在第三近路管道55上;
当使用未变换气的洗涤方法时,第八阀门23、第九阀门25、第十一阀门27、第十二阀门28、第十四阀门30、第二阀门9、第十五阀门31、第一阀门8、第五阀门18、第七阀门20、第十六阀门36以及第十八阀门41处于关闭状态;第三阀门10、第十阀门26、第十三阀门29、第四阀门15、第六阀门19、第十七阀门37以及第十八阀门41处于开启状态;
步骤1:所述原料气管道1通过甲醇喷淋单元喷淋吸收水分后在第一原料气冷却器3的第一通道中降温,降温后进入第一气液分离罐4进行气液分离;气液分离后的液相进入甲醇水分离装置5内,气液分离后的气相通过第三阀门10进入脱硫段11;所述原料气管道1中原料气的温度为:30~40℃,CO2含量为:15~20%,通过第一原料气冷却器3的第一通道后的原料气温度-11~-16℃;
步骤2:甲醇液储罐35的甲醇通过甲醇喷淋管道47对精洗段14的原料气进行进行喷淋精洗;精洗后的甲醇液在精洗段14下部的甲醇液出口通过段间冷却器33的第一通道和主洗段13上部的主洗段回流液口进入到主洗段13内;主洗后的甲醇液通过主洗段13下部的甲醇液出口通过段间冷却器33的第二通道和脱碳段12上部的脱碳段回流液口进入到脱碳段12内;富甲醇循环储罐32中的循环富甲醇为冷源,循环富甲醇通过段间冷却器33的第三通道升温后进入到二氧化碳解析塔42内;甲醇液通过段间冷却器33的第一通道后温度为-42~-45℃;甲醇液通过段间冷却器33的第二通道后温度为-42~-45℃;循环富甲醇为冷源得到温度为-45~-50℃;
步骤3:脱碳段12下部的无硫富甲醇中的一部分无硫富甲醇液通过第二三通49和脱硫段回流液口进入到脱硫段11,所述进入脱硫段11的无硫富甲醇液的温度为:-9~-13℃;另一部分无硫富甲醇液通过第十七阀门37和无硫富甲醇冷却器39的壳程进入无硫富甲醇闪蒸装置40内;所述进入无硫富甲醇闪蒸装置40内的无硫富甲醇的温度为:-30~-34℃;
步骤4:二氧化碳解析塔42的产品气通过第十八阀门41、无硫富甲醇冷却器39的管程、第十三阀门29和第一原料气冷却器3的第三通道进入CO2产品气管网46;所述二氧化碳解析塔42的产品气的温度-50~-55℃,通过第一原料气冷却器3的第三通道的产品气温度为:20~30℃;
步骤5:脱硫段11底部的含硫富甲醇液通过第六阀门19和含硫富甲醇冷却器16的管程进入到含硫富甲醇闪蒸装置21中;所述脱硫段11底部的含硫富甲醇液的温度为-5~-9℃,通过含硫富甲醇冷却器16的管程含硫富甲醇液的温度为-30~-34℃;
步骤6:精洗段14的净化气通过净化气管道出口、第四阀门15、含硫富甲醇冷却器16的壳程、第十阀门26和第一原料气冷却器3的第二通道进入净化气管网44;所述通过含硫富甲醇冷却器16的壳程净化气的温度为-20~-25℃,通过第一原料气冷却器3的第二通道净化气的温度为20~30℃;所述硫化氢浓缩塔22尾气出口的尾气通过第一原料气冷却器3的第四通道进入到尾气管网45内;所述硫化氢浓缩塔22尾气出口的尾气温度为:-40~-50℃,通过第一原料气冷却器3的第四通道尾气温度为:20~30℃。
实施例2
一种同时适用三种变换系统的甲醇洗涤塔,其结构与实施例1相同。
一种利用同时适用三种变换系统的甲醇洗涤塔的工艺,该工艺包括原料气为未变换气的洗涤方法、原料气为部分变换气的洗涤方法以及原料气为全变换气的洗涤方法;上述方法是以下列阀门控制为基础进行转换的,阀门包括第一阀门8、第二阀门9、第三阀门10、第四阀门15、第五阀门18、第六阀门19、第七阀门20、第八阀门23、第九阀门25、第十阀门26、第十一阀门27、第十二阀门28、第十三阀门29、第十四阀门30、第十五阀门31、第十六阀门36、第十七阀门37、第十八阀门41以及第十九阀门43;第一阀门8设置在主洗段13上部和第二气液分离罐6的进口之间;第二阀门9设置在第一三通48的第三端和第二原料气冷却器24的第一通道之间;第三阀门10设置在第一三通48和甲醇洗涤塔的脱硫段11之间;第四阀门15设置在含硫富甲醇冷却器16的壳程进口端;第五阀门18设置在第一近路管道53上;第六阀门19设置在含硫富甲醇冷却器16的管程进口端;第七阀门20设置在第一氨冷器17进口端;第八阀门23设置在第二近路管道54上;第九阀门25设置在第四近路管道56上;第十阀门26设置在第四三通51和第一原料气冷却器3的第二通道之间;第十一阀门27设置在第二气液分离罐6的气相出口和第三三通50的第三端之间;第十二阀门28设置在第四三通51和第二原料气冷却器24的第二通道之间;第十三阀门29设置在第五三通52和第一原料气冷却器3的第三通道之间;第十四阀门30设置在第五三通52和第二原料气冷却器24的第三通道之间;第十五阀门31设置在第二原料气冷却器24的第一通道与脱硫段11之间;第十六阀门36设置在第二氨冷器38的进口端;第十七阀门37设置在无硫富甲醇冷却器39的壳程的进口端;第十八阀门41设置在无硫富甲醇冷却器39的管程的进口端;第十九阀门43设置在第三近路管道55上;
该工艺的原料气为部分变换气的洗涤方法为:
当原料气为部分变换气时,第八阀门23、第九阀门25、第十二阀门28、第十四阀门30、第十五阀门31、第二阀门9、第五阀门18、第七阀门20、第十六阀门36和第十九阀门43处于关闭状态;第一阀门8、第十一阀门27、第三阀门10、第十阀门26、第十三阀门29、第四阀门15、第六阀门19、第十七阀门37和第十八阀门41处于开启状态;
步骤1:所述原料气管道1通过甲醇喷淋单元喷淋吸收水分后在第一原料气冷却器3的第一通道中降温,降温后进入第一气液分离罐4进行气液分离;气液分离后的液相进入甲醇水分离装置5内,气液分离后的气相通过第三阀门10进入脱硫段11;所述原料气管道1中原料气的温度为:30~40℃,CO2含量为:28~34%,通过第一原料气冷却器3的第一通道后的原料气温度-11~-16℃;
步骤2:甲醇液储罐35的甲醇通过甲醇喷淋管道47对精洗段14的原料气进行进行喷淋精洗;精洗后的甲醇液在精洗段14下部的甲醇液出口通过段间冷却器33的第一通道和主洗段13上部的主洗段回流液口进入到主洗段13内;主洗后的甲醇液通过主洗段13下部的甲醇液出口通过段间冷却器33的第二通道和脱碳段12上部的脱碳段回流液口进入到脱碳段12内;富甲醇循环储罐32中的循环富甲醇为冷源,循环富甲醇通过段间冷却器33的第三通道升温后进入到二氧化碳解析塔42内;甲醇液通过段间冷却器33的第一通道后温度为-42~-45℃;甲醇液通过段间冷却器33的第二通道后温度为-42~-45℃;循环富甲醇为冷源得到温度为-45~-50℃;
步骤3:主洗段13中的部分气相通过第一阀门8进入第二气液分离罐6内,第二气液分离罐6进行气液分离后的液相进入甲醇闪蒸装置7中,第二气液分离罐6的气相通过第十一阀门27向净化气配气;所述第二气液分离罐6内的气相CO2含量6~10%;配气后的净化气CO2含量2~3.5%;
步骤4:脱碳段12下部的无硫富甲醇中的一部分无硫富甲醇液通过第二三通49和脱硫段回流液口进入到脱硫段11,所述进入脱硫段11的无硫富甲醇液的温度为:-9~-13℃;另一部分无硫富甲醇液通过第十七阀门37和无硫富甲醇冷却器39的壳程进入无硫富甲醇闪蒸装置40内;所述进入无硫富甲醇闪蒸装置40内的无硫富甲醇的温度为:-30~-34℃;
步骤5:二氧化碳解析塔42的产品气通过第十八阀门41、无硫富甲醇冷却器39的管程、第十三阀门29和第一原料气冷却器3的第三通道进入CO2产品气管网46;所述二氧化碳解析塔42的产品气的温度-50~-55℃,通过第一原料气冷却器3的第三通道的产品气温度为:20~30℃;
步骤6:脱硫段11底部的含硫富甲醇液通过第六阀门19和含硫富甲醇冷却器16的管程进入到含硫富甲醇闪蒸装置21中;所述脱硫段11底部的含硫富甲醇液的温度为-5~-9℃,通过含硫富甲醇冷却器16的管程含硫富甲醇液的温度为-30~-34℃;
步骤7:精洗段14的净化气通过净化气管道出口、第四阀门15、含硫富甲醇冷却器16的壳程、第十阀门26和第一原料气冷却器3的第二通道进入净化气管网44;所述通过含硫富甲醇冷却器16的壳程净化气的温度为-20~-25℃,通过第一原料气冷却器3的第二通道净化气的温度为20~30℃;
所述硫化氢浓缩塔22尾气出口的尾气通过第一原料气冷却器3的第四通道进入到尾气管网45内;所述硫化氢浓缩塔22尾气出口的尾气温度为:-40~-50℃,通过第一原料气冷却器3的第四通道尾气温度为:20~30℃。
实施例3
一种同时适用三种变换系统的甲醇洗涤塔,其结构与实施例1相同。
一种利用同时适用三种变换系统的甲醇洗涤塔的工艺,该工艺包括原料气为未变换气的洗涤方法、原料气为部分变换气的洗涤方法以及原料气为全变换气的洗涤方法;上述方法是以下列阀门控制为基础进行转换的,阀门包括第一阀门8、第二阀门9、第三阀门10、第四阀门15、第五阀门18、第六阀门19、第七阀门20、第八阀门23、第九阀门25、第十阀门26、第十一阀门27、第十二阀门28、第十三阀门29、第十四阀门30、第十五阀门31、第十六阀门36、第十七阀门37、第十八阀门41以及第十九阀门43;第一阀门8设置在主洗段13上部和第二气液分离罐6的进口之间;第二阀门9设置在第一三通48的第三端和第二原料气冷却器24的第一通道之间;第三阀门10设置在第一三通48和甲醇洗涤塔的脱硫段11之间;第四阀门15设置在含硫富甲醇冷却器16的壳程进口端;第五阀门18设置在第一近路管道53上;第六阀门19设置在含硫富甲醇冷却器16的管程进口端;第七阀门20设置在第一氨冷器17进口端;第八阀门23设置在第二近路管道54上;第九阀门25设置在第四近路管道56上;第十阀门26设置在第四三通51和第一原料气冷却器3的第二通道之间;第十一阀门27设置在第二气液分离罐6的气相出口和第三三通50的第三端之间;第十二阀门28设置在第四三通51和第二原料气冷却器24的第二通道之间;第十三阀门29设置在第五三通52和第一原料气冷却器3的第三通道之间;第十四阀门30设置在第五三通52和第二原料气冷却器24的第三通道之间;第十五阀门31设置在第二原料气冷却器24的第一通道与脱硫段11之间;第十六阀门36设置在第二氨冷器38的进口端;第十七阀门37设置在无硫富甲醇冷却器39的壳程的进口端;第十八阀门41设置在无硫富甲醇冷却器39的管程的进口端;第十九阀门43设置在第三近路管道55上;
该工艺的原料气为原料气为全变换气的洗涤方法为:
所述原料气为全变换气时,第八阀门23、第九阀门25、第十二阀门28、第十四阀门30、第二阀门9、第十五阀门31、第五阀门18、第七阀门20、第十六阀门36、第十九阀门43处于开启状态,第一阀门8、第十一阀门27、第三阀门10、第十阀门26、第十三阀门29、第四阀门15、第六阀门19、第十七阀门37、第十八阀门41处于关闭状态;
步骤1:所述原料气管道1通过甲醇喷淋单元喷淋吸收水分后在第一原料气冷却器3的第一通道中降温,降温后进入第一气液分离罐4进行气液分离;气液分离后的液相进入甲醇水分离装置5内,气液分离后的气相通过第二阀门9、第二原料气冷却器24的第一通道和第十五阀门31进入脱硫段11;所述原料气管道1中原料气的温度为:30~40℃,CO2含量为:40~45%,通过第一原料气冷却器3的第一通道后的原料气温度-11~-16℃;通过第二原料气冷却器24的第一通道后的原料气温度为-20~-26℃;
步骤2:甲醇液储罐35的甲醇通过甲醇喷淋管道47对精洗段14的原料气进行进行喷淋精洗;精洗后的甲醇液在精洗段14下部的甲醇液出口通过段间冷却器33的第一通道和主洗段13上部的主洗段回流液口进入到主洗段13内;主洗后的甲醇液通过主洗段13下部的甲醇液出口通过段间冷却器33的第二通道和脱碳段12上部的脱碳段回流液口进入到脱碳段12内;富甲醇循环储罐32中的循环富甲醇为冷源,循环富甲醇通过段间冷却器33的第三通道升温后进入到二氧化碳解析塔42内;甲醇液通过段间冷却器33的第一通道后温度为-42~-45℃;甲醇液通过段间冷却器33的第二通道后温度为-42~-45℃;循环富甲醇为冷源得到温度为-45~-50℃;
步骤3:脱碳段12下部的无硫富甲醇中的一部分无硫富甲醇液通过第二三通49和脱硫段回流液口进入到脱硫段11,所述进入脱硫段11的无硫富甲醇液的温度为:-9~-13℃;另一部分无硫富甲醇液通过第十六阀门36和第二氨冷器38进入无硫富甲醇闪蒸装置40内;所述进入无硫富甲醇闪蒸装置40内的无硫富甲醇的温度为:-30~-34℃;
步骤4:二氧化碳解析塔42的产品气通过第十九阀门43和第十四阀门30进入第二原料气冷却器24的第三通道,然后通过第四近路管道56和第一原料气冷却器3的第三通道进入CO2产品气管网46;所述二氧化碳解析塔42的产品气温度-50~-55℃,通过第二原料气冷却器24的第三通道出口产品气温度-25~-30℃,通过第一原料气冷却器3的第三通道的产品气温度为:20~30℃;
步骤5:脱硫段11底部的含硫富甲醇液通过第七阀门20和第一氨冷器17进入到含硫富甲醇闪蒸装置21中;所述脱硫段11底部的含硫富甲醇液的温度为-11~-16℃,通过第一氨冷器17的含硫富甲醇液的温度为-30~-34℃;
步骤6:精洗段14的净化气通过净化气管道出口、第五阀门18和第十二阀门28进入到第二原料气冷却器24的第二通道,然后通过第二近路管道54和第一原料气冷却器3的第二通道进入净化气管网44;所述通过第二原料气冷却器24的第二通道净化气温度-25~-30℃,通过第一原料气冷却器3的第二通道的净化气温度为20~30℃;所述硫化氢浓缩塔22尾气出口的尾气通过第一原料气冷却器3的第四通道进入到尾气管网45内;所述硫化氢浓缩塔22尾气出口的尾气温度为:-40~-50℃,通过第一原料气冷却器3的第四通道尾气温度为:20~30℃。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种同时适用三种变换系统的甲醇洗涤塔,包括原料气管道(1),其特征在于:所述原料气管道(1)通过甲醇喷淋单元以及冷却分离单元与甲醇洗涤塔(34)的脱硫段(11)相连;
所述甲醇洗涤塔由下至上依次设有脱硫段(11)、脱碳段(12)、主洗段(13)以及精洗段(14);
所述精洗段(14)的顶部设有净化气管道出口,净化气管道出口通过冷却分离单元与净化气管网(44)相连,主洗段(13)上部设有为净化气进行配气的配气单元;
二氧化碳解析塔(42)的产品气出口通过冷却分离单元与CO2产品气管网(46)相连。
2.根据权利要求1所述的同时适用三种变换系统的甲醇洗涤塔,其特征在于:所述甲醇喷淋单元包括用于对原料气管道(1)内部进行喷淋的喷淋甲醇储罐(2)。
3.根据权利要求1所述的同时适用三种变换系统的甲醇洗涤塔,其特征在于:所述冷却分离单元至少包括用于冷却原料气的第一原料气冷却器(3)以及用于原料气冷却后进行气液分离的第一气液分离罐(4),原料气管道(1)通过第一原料气冷却器(3)的第一通道与第一气液分离罐(4)相连,第一气液分离罐(4)的液相出口与甲醇水分离装置(5)相连;第一气液分离罐(4)的气相出口与甲醇洗涤塔(34)的脱硫段(11)相连。
4.根据权利要求3所述的同时适用三种变换系统的甲醇洗涤塔,其特征在于:所述冷却分离单元还包括第二原料气冷却器(24),第一气液分离罐(4)的气相出口与甲醇洗涤塔的脱硫段(11)之间设有第一三通(48),第一三通(48)的第三端通过第二原料气冷却器(24)的第一通道与脱硫段(11)相连。
5.根据权利要求1所述的同时适用三种变换系统的甲醇洗涤塔,其特征在于:所述甲醇洗涤塔的脱硫段(11)底部液相出口分别通过并联设置的含硫富甲醇冷却器(16)的管程和第一氨冷器(17)与含硫富甲醇闪蒸装置(21)相连;
脱碳段(12)下部的无硫富甲醇液出口通过第二三通(49)与脱硫段(11)上部的脱硫段回流液口相连;第二三通(49)分别通过并联设置的第二氨冷器(38)和无硫富甲醇冷却器(39)的壳程与无硫富甲醇闪蒸装置(40)相连。
6.根据权利要求1所述的同时适用三种变换系统的甲醇洗涤塔,其特征在于:所述净化气管道分别通过并联设置的第一近路管道(53)和含硫富甲醇冷却器(16)的壳程与第三三通(50)相连,第三三通(50)的第二端通过第四三通(51)分别与第一原料气冷却器(3)的第二通道以及第二原料气冷却器(24)的第二通道相连,第一原料气冷却器(3)的第二通道出口与净化气管网(44)相连;第三三通(50)的第三端与配气单元中的第二气液分离罐(6)的气相出口相连,第二气液分离罐(6)的进口与主洗段(13)上部相连通,第二气液分离罐(6)的液相出口与甲醇闪蒸装置(7)相连;
第二原料气冷却器(24)的第二通道出口与第一原料气冷却器(3)的第二通道进口之间设有第二近路管道(54);
第二氧化碳解析塔(42)的产品气出口分别通过并联设置的第三近路管道(55)和无硫富甲醇冷却器(39)的管程与第五三通(52)相连,第五三通(52)分别与第一原料气冷却器(3)的第三通道以及第二原料气冷却器(24)的第三通道相连,第一原料气冷却器(3)的第三通道出口与CO2产品气管网(46)相连;第二原料气冷却器(24)的第三通道出口与第一原料气冷却器(3)的第三通道进口之间设有第四近路管道(56);
硫化氢浓缩塔(22)尾气出口通过第一原料气冷却器(3)的第四通道与尾气管网(45)相连。
7.根据权利要求1所述的同时适用三种变换系统的甲醇洗涤塔,其特征在于:所述精洗段(14)的内上部设有与甲醇液储罐(35)相连的甲醇喷淋管道(47);精洗段(14)下部的甲醇液出口通过段间冷却器(33)的第一通道与主洗段(13)上部的主洗段回流液口相连,主洗段(13)下部的甲醇液出口通过段间冷却器(33)的第二通道与脱碳段(12)上部的脱碳段回流液口相连;
段间冷却器(33)的第三通道的进口与富甲醇循环储罐(32)相连,段间冷却器(33)的第三通道的出口与二氧化碳解析塔(42)相连。
8.一种利用权利要求1-7任一项所述同时适用三种变换系统的甲醇洗涤塔的工艺,其特征在于:该工艺包括原料气为未变换气的洗涤方法、原料气为部分变换气的洗涤方法以及原料气为全变换气的洗涤方法;
上述方法是以下列阀门控制为基础进行转换的,阀门包括第一阀门(8)、第二阀门(9)、第三阀门(10)、第四阀门(15)、第五阀门(18)、第六阀门(19)、第七阀门(20)、第八阀门(23)、第九阀门(25)、第十阀门(26)、第十一阀门(27)、第十二阀门(28)、第十三阀门(29)、第十四阀门(30)、第十五阀门(31)、第十六阀门(36)、第十七阀门(37)、第十八阀门(41)以及第十九阀门(43);
第一阀门(8)设置在主洗段(13)上部和第二气液分离罐(6)的进口之间;
第二阀门(9)设置在第一三通(48)的第三端和第二原料气冷却器(24)的第一通道之间;
第三阀门(10)设置在第一三通(48)和甲醇洗涤塔的脱硫段(11)之间;
第四阀门(15)设置在含硫富甲醇冷却器(16)的壳程进口端;
第五阀门(18)设置在第一近路管道(53)上;
第六阀门(19)设置在含硫富甲醇冷却器(16)的管程进口端;
第七阀门(20)设置在第一氨冷器(17)进口端;
第八阀门(23)设置在第二近路管道(54)上;
第九阀门(25)设置在第四近路管道(56)上;
第十阀门(26)设置在第四三通(51)和第一原料气冷却器(3)的第二通道之间;
第十一阀门(27)设置在第二气液分离罐(6)的气相出口和第三三通(50)的第三端之间;
第十二阀门(28)设置在第四三通(51)和第二原料气冷却器(24)的第二通道之间;
第十三阀门(29)设置在第五三通(52)和第一原料气冷却器(3)的第三通道之间;
第十四阀门(30)设置在第五三通(52)和第二原料气冷却器(24)的第三通道之间;
第十五阀门(31)设置在第二原料气冷却器(24)的第一通道与脱硫段(11)之间;
第十六阀门(36)设置在第二氨冷器(38)的进口端;
第十七阀门(37)设置在无硫富甲醇冷却器(39)的壳程的进口端;
第十八阀门(41)设置在无硫富甲醇冷却器(39)的管程的进口端;
第十九阀门(43)设置在第三近路管道(55)上;
当使用未变换气的洗涤方法时,第八阀门(23)、第九阀门(25)、第十一阀门(27)、第十二阀门(28)、第十四阀门(30)、第二阀门(9)、第十五阀门(31)、第一阀门(8)、第五阀门(18)、第七阀门(20)、第十六阀门(36)以及第十八阀门(41)处于关闭状态;第三阀门(10)、第十阀门(26)、第十三阀门(29)、第四阀门(15)、第六阀门(19)、第十七阀门(37)以及第十八阀门(41)处于开启状态;
步骤1:所述原料气管道(1)通过甲醇喷淋单元喷淋吸收水分后在第一原料气冷却器(3)的第一通道中降温,降温后进入第一气液分离罐(4)进行气液分离;气液分离后的液相进入甲醇水分离装置(5)内,气液分离后的气相通过第三阀门(10)进入脱硫段(11);所述原料气管道(1)中原料气的温度为:30~40℃,CO2含量为:15~20%,通过第一原料气冷却器(3)的第一通道后的原料气温度-11~-16℃;
步骤2:甲醇液储罐(35)的甲醇通过甲醇喷淋管道(47)对精洗段(14)的原料气进行进行喷淋精洗;精洗后的甲醇液在精洗段(14)下部的甲醇液出口通过段间冷却器(33)的第一通道和主洗段(13)上部的主洗段回流液口进入到主洗段(13)内;主洗后的甲醇液通过主洗段(13)下部的甲醇液出口通过段间冷却器(33)的第二通道和脱碳段(12)上部的脱碳段回流液口进入到脱碳段(12)内;
富甲醇循环储罐(32)中的循环富甲醇为冷源,循环富甲醇通过段间冷却器(33)的第三通道升温后进入到二氧化碳解析塔(42)内;
甲醇液通过段间冷却器(33)的第一通道后温度为-42~-45℃;甲醇液通过段间冷却器(33)的第二通道后温度为-42~-45℃;循环富甲醇为冷源得到温度为-45~-50℃;
步骤3:脱碳段(12)下部的无硫富甲醇中的一部分无硫富甲醇液通过第二三通(49)和脱硫段回流液口进入到脱硫段(11),所述进入脱硫段(11)的无硫富甲醇液的温度为:-9~-13℃;另一部分无硫富甲醇液通过第十七阀门(37)和无硫富甲醇冷却器(39)的壳程进入无硫富甲醇闪蒸装置(40)内;所述进入无硫富甲醇闪蒸装置(40)内的无硫富甲醇的温度为:-30~-34℃;
步骤4:二氧化碳解析塔(42)的产品气通过第十八阀门(41)、无硫富甲醇冷却器(39)的管程、第十三阀门(29)和第一原料气冷却器(3)的第三通道进入CO2产品气管网(46);所述二氧化碳解析塔(42)的产品气的温度-50~-55℃,通过第一原料气冷却器(3)的第三通道的产品气温度为:20~30℃;
步骤5:脱硫段(11)底部的含硫富甲醇液通过第六阀门(19)和含硫富甲醇冷却器(16)的管程进入到含硫富甲醇闪蒸装置(21)中;所述脱硫段(11)底部的含硫富甲醇液的温度为-5~-9℃,通过含硫富甲醇冷却器(16)的管程含硫富甲醇液的温度为-30~-34℃;
步骤6:精洗段(14)的净化气通过净化气管道出口、第四阀门(15)、含硫富甲醇冷却器(16)的壳程、第十阀门(26)和第一原料气冷却器(3)的第二通道进入净化气管网(44);所述通过含硫富甲醇冷却器(16)的壳程净化气的温度为-20~-25℃,通过第一原料气冷却器(3)的第二通道净化气的温度为20~30℃;
所述硫化氢浓缩塔(22)尾气出口的尾气通过第一原料气冷却器(3)的第四通道进入到尾气管网(45)内;所述硫化氢浓缩塔(22)尾气出口的尾气温度为:-40~-50℃,通过第一原料气冷却器(3)的第四通道尾气温度为:20~30℃。
9.根据权利要求8所述的同时适用三种变换系统的甲醇洗涤塔的工艺,其特征在于:该工艺的原料气为部分变换气的洗涤方法为:
当原料气为部分变换气时,第八阀门(23)、第九阀门(25)、第十二阀门(28)、第十四阀门(30)、第十五阀门(31)、第二阀门(9)、第五阀门(18)、第七阀门(20)、第十六阀门(36)和第十九阀门(43)处于关闭状态;第一阀门(8)、第十一阀门(27)、第三阀门(10)、第十阀门(26)、第十三阀门(29)、第四阀门(15)、第六阀门(19)、第十七阀门(37)和第十八阀门(41)处于开启状态;
步骤1:所述原料气管道(1)通过甲醇喷淋单元喷淋吸收水分后在第一原料气冷却器(3)的第一通道中降温,降温后进入第一气液分离罐(4)进行气液分离;气液分离后的液相进入甲醇水分离装置(5)内,气液分离后的气相通过第三阀门(10)进入脱硫段(11);所述原料气管道(1)中原料气的温度为:30~40℃,CO2含量为:28~34%,通过第一原料气冷却器(3)的第一通道后的原料气温度-11~-16℃;
步骤2:甲醇液储罐(35)的甲醇通过甲醇喷淋管道(47)对精洗段(14)的原料气进行进行喷淋精洗;精洗后的甲醇液在精洗段(14)下部的甲醇液出口通过段间冷却器(33)的第一通道和主洗段(13)上部的主洗段回流液口进入到主洗段(13)内;主洗后的甲醇液通过主洗段(13)下部的甲醇液出口通过段间冷却器(33)的第二通道和脱碳段(12)上部的脱碳段回流液口进入到脱碳段(12)内;
富甲醇循环储罐(32)中的循环富甲醇为冷源,循环富甲醇通过段间冷却器(33)的第三通道升温后进入到二氧化碳解析塔(42)内;
甲醇液通过段间冷却器(33)的第一通道后温度为-42~-45℃;甲醇液通过段间冷却器(33)的第二通道后温度为-42~-45℃;循环富甲醇为冷源得到温度为-45~-50℃;
步骤3:主洗段(13)中的部分气相通过第一阀门(8)进入第二气液分离罐(6)内,第二气液分离罐(6)进行气液分离后的液相进入甲醇闪蒸装置(7)中,第二气液分离罐(6)的气相通过第十一阀门(27)向净化气配气;所述第二气液分离罐(6)内的气相CO2含量6~10%;配气后的净化气CO2含量2~3.5%;
步骤4:脱碳段(12)下部的无硫富甲醇中的一部分无硫富甲醇液通过第二三通(49)和脱硫段回流液口进入到脱硫段(11),所述进入脱硫段(11)的无硫富甲醇液的温度为:-9~-13℃;另一部分无硫富甲醇液通过第十七阀门(37)和无硫富甲醇冷却器(39)的壳程进入无硫富甲醇闪蒸装置(40)内;所述进入无硫富甲醇闪蒸装置(40)内的无硫富甲醇的温度为:-30~-34℃;
步骤5:二氧化碳解析塔(42)的产品气通过第十八阀门(41)、无硫富甲醇冷却器(39)的管程、第十三阀门(29)和第一原料气冷却器(3)的第三通道进入CO2产品气管网(46);所述二氧化碳解析塔(42)的产品气的温度-50~-55℃,通过第一原料气冷却器(3)的第三通道的产品气温度为:20~30℃;
步骤6:脱硫段(11)底部的含硫富甲醇液通过第六阀门(19)和含硫富甲醇冷却器(16)的管程进入到含硫富甲醇闪蒸装置(21)中;所述脱硫段(11)底部的含硫富甲醇液的温度为-5~-9℃,通过含硫富甲醇冷却器(16)的管程含硫富甲醇液的温度为-30~-34℃;
步骤7:精洗段(14)的净化气通过净化气管道出口、第四阀门(15)、含硫富甲醇冷却器(16)的壳程、第十阀门(26)和第一原料气冷却器(3)的第二通道进入净化气管网(44);所述通过含硫富甲醇冷却器(16)的壳程净化气的温度为-20~-25℃,通过第一原料气冷却器(3)的第二通道净化气的温度为20~30℃;
所述硫化氢浓缩塔(22)尾气出口的尾气通过第一原料气冷却器(3)的第四通道进入到尾气管网(45)内;所述硫化氢浓缩塔(22)尾气出口的尾气温度为:-40~-50℃,通过第一原料气冷却器(3)的第四通道尾气温度为:20~30℃。
10.根据权利要求8所述的同时适用三种变换系统的甲醇洗涤塔的工艺,其特征在于:该工艺的原料气为原料气为全变换气的洗涤方法为:
所述原料气为全变换气时,第八阀门(23)、第九阀门(25)、第十二阀门(28)、第十四阀门(30)、第二阀门(9)、第十五阀门(31)、第五阀门(18)、第七阀门(20)、第十六阀门(36)、第十九阀门(43)处于开启状态,第一阀门(8)、第十一阀门(27)、第三阀门(10)、第十阀门(26)、第十三阀门(29)、第四阀门(15)、第六阀门(19)、第十七阀门(37)、第十八阀门(41)处于关闭状态;
步骤1:所述原料气管道(1)通过甲醇喷淋单元喷淋吸收水分后在第一原料气冷却器(3)的第一通道中降温,降温后进入第一气液分离罐(4)进行气液分离;气液分离后的液相进入甲醇水分离装置(5)内,气液分离后的气相通过第二阀门(9)、第二原料气冷却器(24)的第一通道和第十五阀门(31)进入脱硫段(11);所述原料气管道(1)中原料气的温度为:30~40℃,CO2含量为:40~45%,通过第一原料气冷却器(3)的第一通道后的原料气温度-11~-16℃;通过第二原料气冷却器(24)的第一通道后的原料气温度为-20~-26℃;
步骤2:甲醇液储罐(35)的甲醇通过甲醇喷淋管道(47)对精洗段(14)的原料气进行进行喷淋精洗;精洗后的甲醇液在精洗段(14)下部的甲醇液出口通过段间冷却器(33)的第一通道和主洗段(13)上部的主洗段回流液口进入到主洗段(13)内;主洗后的甲醇液通过主洗段(13)下部的甲醇液出口通过段间冷却器(33)的第二通道和脱碳段(12)上部的脱碳段回流液口进入到脱碳段(12)内;
富甲醇循环储罐(32)中的循环富甲醇为冷源,循环富甲醇通过段间冷却器(33)的第三通道升温后进入到二氧化碳解析塔(42)内;
甲醇液通过段间冷却器(33)的第一通道后温度为-42~-45℃;甲醇液通过段间冷却器(33)的第二通道后温度为-42~-45℃;循环富甲醇为冷源得到温度为-45~-50℃;
步骤3:脱碳段(12)下部的无硫富甲醇中的一部分无硫富甲醇液通过第二三通(49)和脱硫段回流液口进入到脱硫段(11),所述进入脱硫段(11)的无硫富甲醇液的温度为:-9~-13℃;另一部分无硫富甲醇液通过第十六阀门(36)和第二氨冷器(38)进入无硫富甲醇闪蒸装置(40)内;所述进入无硫富甲醇闪蒸装置(40)内的无硫富甲醇的温度为:-30~-34℃;
步骤4:二氧化碳解析塔(42)的产品气通过第十九阀门(43)和第十四阀门(30)进入第二原料气冷却器(24)的第三通道,然后通过第四近路管道(56)和第一原料气冷却器(3)的第三通道进入CO2产品气管网(46);所述二氧化碳解析塔(42)的产品气温度-50~-55℃,通过第二原料气冷却器(24)的第三通道出口产品气温度-25~-30℃,通过第一原料气冷却器(3)的第三通道的产品气温度为:20~30℃;
步骤5:脱硫段(11)底部的含硫富甲醇液通过第七阀门(20)和第一氨冷器(17)进入到含硫富甲醇闪蒸装置(21)中;所述脱硫段(11)底部的含硫富甲醇液的温度为-11~-16℃,通过第一氨冷器(17)的含硫富甲醇液的温度为-30~-34℃;
步骤6:精洗段(14)的净化气通过净化气管道出口、第五阀门(18)和第十二阀门(28)进入到第二原料气冷却器(24)的第二通道,然后通过第二近路管道(54)和第一原料气冷却器(3)的第二通道进入净化气管网(44);所述通过第二原料气冷却器(24)的第二通道净化气温度-25~-30℃,通过第一原料气冷却器(3)的第二通道的净化气温度为20~30℃;
所述硫化氢浓缩塔(22)尾气出口的尾气通过第一原料气冷却器(3)的第四通道进入到尾气管网(45)内;所述硫化氢浓缩塔(22)尾气出口的尾气温度为:-40~-50℃,通过第一原料气冷却器(3)的第四通道尾气温度为:20~30℃。
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