CN113856231A - 一种低温甲醇洗洗涤富液co2解吸装置及方法 - Google Patents
一种低温甲醇洗洗涤富液co2解吸装置及方法 Download PDFInfo
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Abstract
本申请公开了一种低温甲醇洗洗涤富液CO2解吸装置和方法，所述装置包括CO2解吸塔和H2S浓缩塔；CO2解吸塔自上而下设置有C‑1段和D‑1段；D‑1段分别与H2S浓缩塔和C‑1段连通，用于对H2S浓缩塔中的经闪蒸处理后的含硫富甲醇液继续进行闪蒸处理。本申请通过在CO2解吸塔新增D‑1段，D‑1段不仅具有现有工艺中闪蒸罐的作用，同时使A‑1、B‑1、C‑1段向上抬高，减小了CO2解吸塔A‑1、B‑1、C‑1段出料口与H2S浓缩塔A‑2、B‑2、C2‑段进料口之间的位差，降低了两塔之间的流动阻力。
Description
技术领域
本申请涉及一种低温甲醇洗洗涤富液CO2解吸装置及方法，属于化工气体洗涤技术领域。
背景技术
低温甲醇洗工艺被广泛应用于以煤(石油焦)或渣油为原料生产合成氨、城市煤气、工业氢、合成甲醇或其他一些碳化学品的装置中。其过程为用甲醇吸收混合气中的酸性气，通常为CO2或CO2和H2S，再经减压解吸、气提、加热使甲醇与酸性气分开，达到分离回收的目的。甲醇对酸性气的吸收能力随着温度的升高而降低。为提高甲醇对酸性气的吸收能力，减少溶剂循环量，必须维持甲醇洗装置在低温下操作。现有技术中，通过CO2解吸塔和H2S浓缩塔之间的压差推动富甲醇液的流动，但是通常两塔之间的压差很小，而两塔连接管口之间还存在一定的位差(CO2解吸塔管口低而H2S浓缩塔管口高)，如管道阻力过大会导致富甲醇液流动不畅，甲醇循环过程无法正常进行的问题。
发明内容
为了解决上述技术问题，本申请提供了一种低温甲醇洗洗涤富液CO2解吸装置及方法，通过在CO2解吸塔底部增加D-1段，利用D-1段对富甲醇进行闪蒸，同时提高了原CO2解吸塔A-1、B-1、C-1段的高度，减少与H2S浓缩塔对应管口的位差，保证了两塔富甲醇流动通畅。
为了实现上述目的，本申请采用的技术方案如下：
本申请提出了一种低温甲醇洗洗涤富液CO2解吸装置，包括CO2解吸塔和H2S浓缩塔；
CO2解吸塔自上而下设置有C-1段和D-1段；
D-1段分别与H2S浓缩塔和C-1段连通，用于对H2S浓缩塔中的经闪蒸处理后的含硫富甲醇液继续进行闪蒸处理。
可选地，设置在H2S浓缩塔中部的出液口与CO2解吸塔D-1段的进液口连通，用于使H2S浓缩塔中气提后的含硫富甲醇液进入D-1段中，进行闪蒸处理Ⅰ；
D-1段的顶部设有与C-1段连通的气体出口Ⅰ，用于将经过闪蒸处理Ⅰ得到的CO2闪蒸气通入C-1段；
D-1段的底部设有与C-1段连通的液体出口，用于将经过闪蒸处理Ⅰ得到的剩余含硫富甲醇液通入C-1段进行闪蒸处理Ⅱ。
可选地，CO2解吸塔还包括A-1段和B-1段，A-1段位于B-1段的上方，B-1段位于C-1段的上方；
A-1段下部与A-2段上部通过管道连接；
B-1段下部与B-2段中部通过管道连接；B-2段下部与C-1段上部通过管道连接；
C-1段下部与C-2段上部通过管道连接；
具体地，A-1段上部设置有进液口Ⅰ；B-1段中部设置进液口Ⅱ；
C-1段的顶部、B-1段顶部设有分别与B-1段、A-1段连通的气体出口Ⅱ；
A-1段顶部、A-2段顶部、B-2段上部均设置有出气口Ⅲ；
A-2段下部设置有出液口Ⅰ；
C-2段下部设置有汽提气入口，C-2段底部设置有出液口Ⅱ；
优选地，A-1段下部与B-1段上部通过管道连接；
优选地，A-2段底部与B-2段上部通过管路连接。
可选地，D-1段的高度为8～10米。
可选地，H2S浓缩塔与D-1段连通的管路上设置有输送泵和换热器。
可选地，D-1段与C-1段连通的管路上设置有输送泵和换热器。
本申请另一方面，提出了一种低温甲醇洗洗涤富液CO2解吸方法，包括以下步骤：
将H2S浓缩塔中气提后的含硫富甲醇液通入CO2解吸塔D-1段进行闪蒸处理Ⅰ，得到CO2闪蒸气和剩余含硫富甲醇液；
将CO2闪蒸气通入CO2解吸塔C-1段，回收CO2闪蒸气；
将剩余含硫富甲醇液通入CO2解吸塔C-1段，使得剩余含硫富甲醇液进行闪蒸处理Ⅱ。
可选地，闪蒸处理Ⅰ的条件为：控制压力在0.32～0.34MPa；
闪蒸处理Ⅱ的条件为：控制压力在0.32～0.34MPa。
可选地，将含硫富甲醇液通入CO2解吸塔D-1段前，还包括：
对含硫富甲醇液进行换热升温；
优选地，将含硫富甲醇液升温至-35～-45℃。
可选地，将剩余含硫富甲醇液通入CO2解吸塔C-1段前，还包括：
对剩余含硫富甲醇液进行换热升温；
优选地，将剩余含硫富甲醇液升温至-25～-35℃。
本申请中，“洗涤富液”是指低温甲醇洗涤原料气中酸性气体CO2、H2S等后的溶液，为富含CO2、H2S的甲醇液。
本申请能产生的有益效果包括：
1)本申请所提供的低温甲醇洗工艺，将现有技术中的富甲醇闪蒸罐直接设置在CO2解吸塔的底部，即通过在CO2解吸塔新增D-1段(现有技术中的富甲醇闪蒸罐)，D-1段不仅具有现有工艺中闪蒸罐的作用，同时使A-1、B-1、C-1段向上抬高，减小了CO2解吸塔A-1、B-1、C-1段出料口与H2S浓缩塔A-1、B-1、C-1段进料口之间的位差，降低了两塔之间的流动阻力。同时本申请中，对现有技术中闪蒸罐的直接利用，无需设置额外的增高装置，节约了设备成本。
2)本申请所提供的低温甲醇洗工艺，通过在CO2解吸塔新增D-1段，将闪蒸罐所需的外部工艺管线，改成了塔内升气帽，降低了低温管线成本。
3)本申请所提供的低温甲醇洗工艺，通过在CO2解吸塔新增D-1段，与原富甲醇闪蒸罐相比，设备操作温度、操作压力及设备材质不变，对全流程操作无影响，不增加系统消耗。
附图说明
图1为本申请一种实施方式中低温甲醇洗洗涤富液CO2解吸装置和工艺流程示意图。
部件和附图标记列表：
T-101.CO2解吸塔，T-102.H2S浓缩塔，E-101.1#换热器，E-102.2#换热器，P101.1#泵，P102.2#泵；
1.无硫富甲醇，2.含硫富甲醇，3.CO2产品气，4.A-1段闪蒸后的无硫富甲醇，5.CO2气洗涤用无硫富甲醇，6.去H2S浓缩塔无硫富甲醇液，7.B-1段闪蒸后的含硫甲醇，8.C-1段闪蒸后的含硫富甲醇，9.尾气洗涤用无硫富甲醇，10.低压CO2气，11.半贫液，12.尾气，13.低温含硫富甲醇，14.低压氮气，15.气提后的含硫甲醇，16.CO2闪蒸气，17.D-1段闪蒸后的含硫甲醇。
具体实施方式
下面结合附图和实施例详述本申请，但本申请并不局限于这些实施例。
本申请一种实施方式中一种低温甲醇洗洗涤富液CO2解吸装置，其结构如图1所示：
包括CO2解吸塔T-101和H2S浓缩塔T-102，CO2解吸塔T-101包括自上而下依次设置A-1段、B-1段、C-1段和D-1段，H2S浓缩塔T-102包括自上而下依次设置A-2段、B-2段、C-2段。
A-1段下部与A-2段上部通过管道连接；
B-1段下部与B-2段中部通过管道连接；B-2段下部与C-1段上部通过管道连接；
C-1段下部与C-2段上部通过管道连接；
C-1段的顶部、B-1段顶部设有分别与B-1段、A-1段连通的气体出口Ⅱ；
C-1段的顶部设有与B-2段连通的气体出口Ⅲ；
A-1段顶部、A-2段顶部、B-2段上部均设置有出气口Ⅳ；
A-1段上部设置有进液口Ⅰ；A-2段下部设置有出液口Ⅰ；
B-1段中部设置进液口Ⅱ；
C-2段下部设置有汽提气入口，C-2段底部设置有出液口Ⅱ。
A-1段下部与B-1段上部通过管道连接；
A-2段底部与B-2段上部通过管路连接。
H2S浓缩塔T-102与D-1段连通的管路上设置有1#泵P-101和1#换热器E-101。
D-1段与C-1段连通的管路上设置有2#泵P-101和2#换热器E-102。
本申请低温甲醇洗洗涤富液CO2解吸方法，其工艺流程如图1所示：
中压闪蒸后的含硫富甲醇2经减压后进入CO2解吸塔T-101B-1段下部，闪蒸出溶解的CO2，同时溶解的H2S也部分闪蒸出来。中压闪蒸后的无硫富甲醇1经减压后进入CO2解吸塔T-101A-1段，闪蒸出溶解的CO2。CO2解吸塔T-101A-1段闪蒸后的无硫富甲醇液4中，其中一部分作为CO2气洗涤用无硫富甲醇5返回CO2解吸塔T-101B-1段，洗涤塔内含硫富液闪蒸出的含硫气体；另一部分作为去H2S浓缩塔无硫富甲醇液6进入H2S浓缩塔T-102A-2段。CO2解吸塔T-101塔顶得到合格的CO2产品气3；CO2解吸塔T-101B-1段闪蒸后的含硫甲醇液7进入H2S浓缩塔T-102B-2段中部。H2S浓缩塔T-102A-2段低压闪蒸后的无硫富甲醇液，其中一部分用作为半贫液11，另一部分作为尾气洗涤用无硫富甲醇9返回H2S浓缩塔T-102B-2段上部，洗涤含硫富液闪蒸出的含硫气体。H2S浓缩塔T-102B-2段上部得到硫化氢含量合格的尾气12。H2S浓缩塔T-102B-2段下部气提闪蒸得到的低温含硫富甲醇液13通过1#泵P-101、经1#换热器E-101升温后(升温至-35～-45℃)进入CO2解吸塔T-101D-1段，升温后的含硫富甲醇液可以闪蒸(即闪蒸处理Ⅰ，闪蒸过程控制压力在0.32～0.34MPa)出部分CO2气体。CO2解吸塔T-101D-1段的CO2闪蒸气16进入CO2解吸塔T-101C-1段；CO2解吸塔T-101D-1段闪蒸后的含硫富甲醇17(即剩余含硫富甲醇)通过2#泵P-102、经2#换热器E-102升温后(升温至-25～-35℃)进入CO2解吸塔T-101C-1段，继续闪蒸(即闪蒸处理Ⅱ，闪蒸过程控制压力在0.32～0.34MPa)CO2气体，闪蒸气经CO2解吸塔T-101B-1段洗涤后进CO2产品气。CO2解吸塔T-101C-1段闪蒸后的含硫富甲醇液8进入H2S浓缩塔T-102C-2段，H2S浓缩塔T-102C-2段通入低压氮气14气提，H2S浓缩塔T-102塔底得到的气提后含硫富甲醇15去热再生系统。H2S浓缩塔T-102闪蒸得到的低压CO2气10从塔顶排出。
现有工艺中T-101塔操作压力比T-102塔操作压力高0.1～0.12MPa，压差作为两个塔之间富甲醇液6、7、8流动的推动力。流动需要克服的阻力是管道、阀门压降和两塔管口的位差。而T-101塔A-1段、B-1段、C-1段对应的出液口1A、1B、1C分别低于T-102塔A-2段、B-2段、C-2段的进液口2A、2B、2C约10～15米，当管道、阀门压降偏大时，常发生T-101塔富甲醇到T-102塔流动不畅的情况，造成装置无法正常操作；
同时T-102塔C-2段得到低温含硫富甲醇液13需要单独进入的闪蒸罐中进行闪蒸，现有技术中采用的闪蒸罐基本为卧式闪蒸罐，占地较大；且另需要接一条较大的闪蒸气管线进入T-101塔。
本申请通过在T-101塔底部新增D-1段，起到了闪蒸罐的作用；并且增加D-1段后，相应的A-1、B-1、C-1段向上抬高8～10米。改进后的低温甲醇洗工艺具有以下优点：
1)减小了T-101塔管口1A、1B、1C与T-102塔管口2A、2B、2C的位差，降低的流动阻力；
2)将卧式闪蒸罐采用T-101塔D-1段代替，节省占地，同时将闪蒸罐所需的外部CO2闪蒸气管线，改为塔内升气，节省管线费用，降低了管线成本；
3)从流程看T-101与V-101本身就是一个温度、压力体系，将闪蒸罐作为T-101塔D-1段，设备操作温度、操作压力及设备材质不变，同时对全流程操作无影响，不增加系统能耗。
以上所述，仅是本申请的几个实施例，并非对本申请做任何形式的限制，虽然本申请以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限制本申请，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案的范围内，利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例，均属于技术方案范围内。
Claims (10)
1.一种低温甲醇洗洗涤富液CO2解吸装置，其特征在于，所述装置包括CO2解吸塔和H2S浓缩塔；
所述CO2解吸塔自上而下设置有C-1段和D-1段；
所述D-1段分别与所述H2S浓缩塔和所述C-1段连通，用于对所述H2S浓缩塔中的经闪蒸处理后的含硫富甲醇液继续进行闪蒸处理。
2.根据权利要求1所述的低温甲醇洗洗涤富液CO2解吸装置，其特征在于，设置在所述H2S浓缩塔中部的出液口与所述CO2解吸塔D-1段的进液口连通，用于使所述H2S浓缩塔中气提后的含硫富甲醇液进入所述D-1段中，进行闪蒸处理Ⅰ；
所述D-1段的顶部设有与所述C-1段连通的气体出口Ⅰ，用于将经过闪蒸处理Ⅰ得到的CO2闪蒸气通入所述C-1段；
所述D-1段的底部设有与所述C-1段连通的液体出口，用于将经过闪蒸处理Ⅰ得到的剩余含硫富甲醇液通入所述C-1段进行闪蒸处理Ⅱ。
3.根据权利要求1所述的低温甲醇洗洗涤富液CO2解吸装置，其特征在于，所述CO2解吸塔还包括A-1段和B-1段，所述A-1段位于所述B-1段的上方，所述B-1段位于所述C-1段的上方；
所述H2S浓缩塔自上而下依次设置A-2段、B-2段和C-2段；
所述A-1段下部与所述A-2段上部通过管道连接；
所述B-1段下部与所述B-2段中部通过管道连接；所述B-2段下部与所述C-1段上部通过管道连接；
所述C-1段下部与所述C-2段上部通过管道连接。
4.根据权利要求1所述的低温甲醇洗洗涤富液CO2解吸装置，其特征在于，所述D-1段的高度为8～10米。
5.根据权利要求1所述的低温甲醇洗洗涤富液CO2解吸装置，其特征在于，所述H2S浓缩塔与所述D-1段连通的管路上设置有输送泵和换热器。
6.根据权利要求1所述的低温甲醇洗洗涤富液CO2解吸装置，其特征在于，所述D-1段与所述C-1段连通的管路上设置有输送泵和换热器。
7.一种低温甲醇洗洗涤富液CO2解吸方法，其特征在于，包括以下步骤：
将H2S浓缩塔中气提后的含硫富甲醇液通入CO2解吸塔D-1段进行闪蒸处理Ⅰ，得到CO2闪蒸气和剩余含硫富甲醇液；
将所述CO2闪蒸气通入所述CO2解吸塔C-1段，回收所述CO2闪蒸气；
将所述剩余含硫富甲醇液通入所述CO2解吸塔C-1段，使得所述剩余含硫富甲醇液进行闪蒸处理Ⅱ。
8.根据权利要求7所述的低温甲醇洗洗涤富液CO2解吸方法，其特征在于，所述闪蒸处理Ⅰ的条件为：控制压力在0.32～0.34MPa；
所述闪蒸处理Ⅱ的条件为：控制压力在0.32～0.34MPa。
9.根据权利要求7所述的低温甲醇洗洗涤富液CO2解吸方法，其特征在于，将所述含硫富甲醇液通入CO2解吸塔D-1段前，还包括：
对所述含硫富甲醇液进行换热升温；
优选地，将所述含硫富甲醇液升温至-35～-45℃。
10.根据权利要求7所述的低温甲醇洗洗涤富液CO2解吸方法，其特征在于，将所述剩余含硫富甲醇液通入所述CO2解吸塔C-1段前，还包括：
对所述剩余含硫富甲醇液进行换热升温；
优选地，将所述剩余含硫富甲醇液升温至-25～-35℃。
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
| CN202010621535.6A CN113856231A (zh) | 2020-06-30 | 2020-06-30 | 一种低温甲醇洗洗涤富液co2解吸装置及方法 |
| PCT/CN2020/110344 WO2022000735A1 (zh) | 2020-06-30 | 2020-08-20 | 一种低温甲醇洗洗涤富液co 2解吸装置及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN202010621535.6A CN113856231A (zh) | 2020-06-30 | 2020-06-30 | 一种低温甲醇洗洗涤富液co2解吸装置及方法 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115044397A (zh) * | 2022-05-25 | 2022-09-13 | 中国神华煤制油化工有限公司 | 一种用于降低低温甲醇洗排放气中co含量的系统和方法 |
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2020
- 2020-06-30 CN CN202010621535.6A patent/CN113856231A/zh active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115044397A (zh) * | 2022-05-25 | 2022-09-13 | 中国神华煤制油化工有限公司 | 一种用于降低低温甲醇洗排放气中co含量的系统和方法 |
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