CN113975939A - 一种费托合成尾气的脱碳方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种费托合成尾气的脱碳方法，属于尾气脱碳技术领域。所述费托合成尾气的脱碳方法，包括如下步骤：步骤1：CO2吸收处理；步骤2：溶剂再生处理。本发明的费托合成尾气的脱碳方法，可以降低脱碳过程中烃类的损失，可以降低再生热耗，能提高再生气的纯度，处理量大，且操作简单，市场前景广阔，适合规模化推广应用。
Description
技术领域
本发明涉及一种费托合成尾气的脱碳方法，属于尾气脱碳技术领域。
背景技术
费托合成工艺是煤制油工艺的核心部分。从费托合成反应器出来的分离了油品后的循环气中，烃类的含量占15％-32％，CO2的含量近30％，特别是采用铁基催化剂时，烯烃和C4以上的重烷烃类比较多，并含有少量的醛、酮、醇和酸等含氧有机物。
脱碳单元的主要功能是将高温浆态床费托合成回路排放的尾气进行脱碳处理，因此在工艺选择上不同于其它脱碳场合，主要原因是费托合成尾气中含有少量含氧化合物以及饱和状态的轻油成分，容易造成对溶剂的污染和流程的复杂化。针对物流特点和工艺要求，需要采用的脱碳工艺技术应具有以下特点：(1)脱碳工艺应尽可能避免轻油进入脱碳系统；(2)避免流股中少量含氧化合物等对脱碳溶剂的破坏作用；(3)具有高脱碳的选择性，能有效降低烃类的损失。
现有的费托合成尾气的脱碳方法存在处理能力低、再生能耗高、净化度低、再生气纯度低等缺点。鉴于此，有必要提供一种费托合成尾气的脱碳方法，以解决现有技术的不足。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种费托合成尾气的脱碳方法。本发明的费托合成尾气的脱碳方法，可以降低脱碳过程中烃类的损失，可以降低再生热耗，能提高再生气的纯度，处理量大。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种费托合成尾气的脱碳方法，包括如下步骤：
步骤1：CO2吸收处理
费托合成尾气经洗涤后，再与贫液换热，待升温至≥90℃进入吸收塔的底部，与从所述吸收塔的顶部进塔的冷贫液和热贫液以及从所述吸收塔的中部进塔的半贫液逆流接触，待尾气中的CO2含量≤1.5wt％，再冷却至≤50℃后，进入净化气分离器，与洗涤水逆流接触后，得到的冷凝水送至富液闪蒸槽和地下槽，净化气一部分返回费托合成单元，其余净化气送至低温油洗单元；
步骤2：溶剂再生处理
将所述富液闪蒸槽内的冷凝水进行一级闪蒸，得到的一级闪蒸气经洗涤水洗涤后，送至燃料气管网，得到的富液进入加压再生塔顶部的闪蒸段，进行二级闪蒸；
二级闪蒸得到的富液，一部分进入常压再生塔顶部和中部的气提段，另一部分则流入所述常压再生塔的底部，经再生形成贫液后，进入贫液闪蒸槽；
从所述贫液闪蒸槽闪蒸出来的气提蒸汽，进入所述常压再生塔的底部，贫液去贫液泵，半贫液去半贫液泵。
本发明的费托合成尾气的脱碳方法的有益效果是：
1、本发明的费托合成尾气的脱碳方法，烃类的损失约为0.8％。现有技术的胺法脱碳，烃类的损失约为1.2％；物理溶剂法，烃类的损失约为100％；混合溶剂法，烃类的损失约为9.9％。因此，本发明可以降低脱碳过程中烃类的损失。
2、本发明的费托合成尾气的脱碳方法，溶液再生能耗低于74.9kJ/mol CO2。现有技术的Benfield催化热碳酸钾脱碳方法，溶液再生热耗约为112.36kJ/mol CO2。因此，本发明可以降低再生热耗。
3、本发明的费托合成尾气的脱碳方法，能提高再生气的纯度，处理量大，且操作简单，市场前景广阔，适合规模化推广应用。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，步骤1中，所述洗涤在循环气水洗塔中进行。
采用上述进一步的有益效果是：在循环气水洗塔中，可以洗涤尾气中的含氧有机物。
进一步，步骤1中，所述冷却采用净化气空冷器。
采用上述进一步的有益效果是：采用净化气空冷器，可以将尾气冷却至≤50℃。
进一步，步骤1中，所述一级闪蒸的压力为0.3MPa。
采用上述进一步的有益效果是：采用上述压力参数，可以进行一级闪蒸，得到的一级闪蒸气中，大部分是CO、H2和烃类气体。
进一步，步骤2中，所述二级闪蒸的压力为0.1MPa。
采用上述进一步的有益效果是：采用上述压力参数，可以进行二级闪蒸，得到的二级闪蒸气中，大部分是CO2和水汽。
进一步，步骤2中，所述气提蒸汽的压力为0.022MPa，温度为105℃。
进一步，步骤2中，所述加压再生塔和所述常压再生塔塔的底部均设有蒸汽煮沸器。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1
本实施例的费托合成尾气的脱碳方法，包括如下步骤：
步骤1：CO2吸收处理
费托合成尾气在循环气水洗塔中，经洗涤后，再与贫液换热，待升温至90℃进入吸收塔的底部，与从所述吸收塔的顶部进塔的冷贫液和热贫液以及从所述吸收塔的中部进塔的半贫液逆流接触，待尾气中的CO2含量为1.5wt％，再采用净化气空冷器冷却至50℃后，进入净化气分离器，与洗涤水逆流接触后，得到的冷凝水送至富液闪蒸槽和地下槽，净化气一部分返回费托合成单元，其余净化气送至低温油洗单元。
步骤2：溶剂再生处理
将所述富液闪蒸槽内的冷凝水，在压力为0.3MPa下进行一级闪蒸，得到的一级闪蒸气经洗涤水洗涤后，送至燃料气管网，得到的富液进入加压再生塔顶部的闪蒸段，在压力为0.1MPa下进行二级闪蒸。
二级闪蒸得到的富液，一部分进入常压再生塔顶部和中部的气提段，另一部分则流入所述常压再生塔的底部，经再生形成贫液后，进入贫液闪蒸槽。
从所述贫液闪蒸槽闪蒸出来的气提蒸汽，压力为0.022MPa，温度为105℃，进入所述常压再生塔的底部，贫液去贫液泵，半贫液去半贫液泵。加压再生塔和常压再生塔塔的底部均设有蒸汽煮沸器。
实施例2
本实施例的费托合成尾气的脱碳方法，包括如下步骤：
步骤1：CO2吸收处理
费托合成尾气在循环气水洗塔中，经洗涤后，再与贫液换热，待升温至92℃进入吸收塔的底部，与从所述吸收塔的顶部进塔的冷贫液和热贫液以及从所述吸收塔的中部进塔的半贫液逆流接触，待尾气中的CO2含量为1.4wt％，再采用净化气空冷器冷却至49℃后，进入净化气分离器，与洗涤水逆流接触后，得到的冷凝水送至富液闪蒸槽和地下槽，净化气一部分返回费托合成单元，其余净化气送至低温油洗单元。
步骤2：溶剂再生处理
将所述富液闪蒸槽内的冷凝水，在压力为0.3MPa下进行一级闪蒸，得到的一级闪蒸气经洗涤水洗涤后，送至燃料气管网，得到的富液进入加压再生塔顶部的闪蒸段，在压力为0.1MPa下进行二级闪蒸。
二级闪蒸得到的富液，一部分进入常压再生塔顶部和中部的气提段，另一部分则流入所述常压再生塔的底部，经再生形成贫液后，进入贫液闪蒸槽。
从所述贫液闪蒸槽闪蒸出来的气提蒸汽，压力为0.022MPa，温度为105℃，进入所述常压再生塔的底部，贫液去贫液泵，半贫液去半贫液泵。加压再生塔和常压再生塔塔的底部均设有蒸汽煮沸器。
实施例3
本实施例的费托合成尾气的脱碳方法，包括如下步骤：
步骤1：CO2吸收处理
费托合成尾气在循环气水洗塔中，经洗涤后，再与贫液换热，待升温至92℃进入吸收塔的底部，与从所述吸收塔的顶部进塔的冷贫液和热贫液以及从所述吸收塔的中部进塔的半贫液逆流接触，待尾气中的CO2含量为1.3wt％，再采用净化气空冷器冷却至48℃后，进入净化气分离器，与洗涤水逆流接触后，得到的冷凝水送至富液闪蒸槽和地下槽，净化气一部分返回费托合成单元，其余净化气送至低温油洗单元。
步骤2：溶剂再生处理
将所述富液闪蒸槽内的冷凝水，在压力为0.3MPa下进行一级闪蒸，得到的一级闪蒸气经洗涤水洗涤后，送至燃料气管网，得到的富液进入加压再生塔顶部的闪蒸段，在压力为0.1MPa下进行二级闪蒸。
二级闪蒸得到的富液，一部分进入常压再生塔顶部和中部的气提段，另一部分则流入所述常压再生塔的底部，经再生形成贫液后，进入贫液闪蒸槽。
从所述贫液闪蒸槽闪蒸出来的气提蒸汽，压力为0.022MPa，温度为105℃，进入所述常压再生塔的底部，贫液去贫液泵，半贫液去半贫液泵。加压再生塔和常压再生塔塔的底部均设有蒸汽煮沸器。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种费托合成尾气的脱碳方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：CO2吸收处理
费托合成尾气经洗涤后，再与贫液换热，待升温至≥90℃进入吸收塔的底部，与从所述吸收塔的顶部进塔的冷贫液和热贫液以及从所述吸收塔的中部进塔的半贫液逆流接触，待尾气中的CO2含量≤1.5wt％，再冷却至≤50℃后，进入净化气分离器，与洗涤水逆流接触后，得到的冷凝水送至富液闪蒸槽和地下槽，净化气一部分返回费托合成单元，其余净化气送至低温油洗单元；
步骤2：溶剂再生处理
将所述富液闪蒸槽内的冷凝水进行一级闪蒸，得到的一级闪蒸气经洗涤水洗涤后，送至燃料气管网，得到的富液进入加压再生塔顶部的闪蒸段，进行二级闪蒸；
二级闪蒸得到的富液，一部分进入常压再生塔顶部和中部的气提段，另一部分则流入所述常压再生塔的底部，经再生形成贫液后，进入贫液闪蒸槽；
从所述贫液闪蒸槽闪蒸出来的气提蒸汽，进入所述常压再生塔的底部，贫液去贫液泵，半贫液去半贫液泵。
2.根据权利要求1所述的费托合成尾气的脱碳方法，其特征在于，步骤1中，所述洗涤在循环气水洗塔中进行。
3.根据权利要求1所述的费托合成尾气的脱碳方法，其特征在于，步骤1中，所述冷却采用净化气空冷器。
4.根据权利要求1所述的费托合成尾气的脱碳方法，其特征在于，步骤1中，所述一级闪蒸的压力为0.3MPa。
5.根据权利要求1所述的费托合成尾气的脱碳方法，其特征在于，步骤2中，所述二级闪蒸的压力为0.1MPa。
6.根据权利要求1所述的费托合成尾气的脱碳方法，其特征在于，步骤2中，所述气提蒸汽的压力为0.022MPa，温度为105℃。
7.根据权利要求1-6任一项所述的费托合成尾气的脱碳方法，其特征在于，步骤2中，所述加压再生塔和所述常压再生塔塔的底部均设有蒸汽煮沸器。
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