CN118045467A - 低温甲醇洗中压闪蒸及硫化氢浓缩方法及其装置 - Google Patents
低温甲醇洗中压闪蒸及硫化氢浓缩方法及其装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN118045467A CN118045467A CN202211435739.6A CN202211435739A CN118045467A CN 118045467 A CN118045467 A CN 118045467A CN 202211435739 A CN202211435739 A CN 202211435739A CN 118045467 A CN118045467 A CN 118045467A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- methanol
- flash
- gas
- molar content
- pressure
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 861
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 title claims abstract description 110
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 title claims abstract description 110
- 238000005406 washing Methods 0.000 title claims abstract description 68
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 28
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 20
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 20
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 205
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 51
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 30
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 27
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 27
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 20
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 14
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 9
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims description 7
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 5
- 238000012856 packing Methods 0.000 claims description 3
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 claims 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 claims 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 10
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 abstract description 8
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 abstract description 5
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 abstract description 5
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 8
- 238000007701 flash-distillation Methods 0.000 description 5
- 230000009102 absorption Effects 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 2
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 description 2
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005201 scrubbing Methods 0.000 description 2
- 238000011143 downstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000009103 reabsorption Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
本发明涉及低温甲醇洗技术领域，具体涉及一种低温甲醇洗中压闪蒸及硫化氢浓缩方法和一种低温甲醇洗中压闪蒸及硫化氢浓缩装置。本发明采用三级尾气洗涤技术，根据尾气中H2S含量不同，有选择性的设置了三股不同H2S含量的甲醇，从高到低以此进行洗涤，确保尾气排放达标的前提下使用最少的半贫甲醇，以此降低整个低温甲醇洗的热再生能耗；同时，使用分类闪蒸洗涤技术，实现了中压闪蒸后富CO2甲醇和中压闪蒸后富H2S甲醇的分别闪蒸和分别洗涤，避免了中压闪蒸后富CO2甲醇中的CO2闪蒸气溶解到中压闪蒸后富H2S甲醇中的技术难题，有利于装置能耗的降低。
Description
技术领域
本发明涉及低温甲醇洗技术领域，具体涉及一种低温甲醇洗中压闪蒸及硫化氢浓缩方法和一种低温甲醇洗中压闪蒸及硫化氢浓缩装置。
背景技术
在低温甲醇洗工艺流程中，含CO2甲醇通过闪蒸可以重复循环使用，但含H2S甲醇却必须通过热再生才能循环使用，是低温甲醇洗的主要耗能来源。现有贫液-半贫液流程和贫液-准贫液流程中，首先是富CO2甲醇中压闪蒸所产生的CO2气体在二次吸收时被富H2S甲醇污染，其次是H2S浓缩塔含H2S甲醇和富含H2S甲醇进入塔盘的位置设置不够合理，没有充分发挥出含H2S甲醇对H2S气体的吸收潜能；其结果均导致需要热再生的富H2S甲醇量增加，不利于低温甲醇洗装置综合能耗的降低。
CN201110260570.0公开了一种低温甲醇洗工艺，该工艺在中压闪蒸塔上段进行富CO2甲醇闪蒸，闪蒸出的CO2气体通过管道输送到中压闪蒸塔的下段，在下段被再吸收塔送来的富H2S甲醇洗涤吸收，造成CO2气体转移到了富H2S甲醇中，同时CO2气体也被污染；在再吸收塔富CO2甲醇在洗涤富H2S甲醇闪蒸气的同时直接与富H2S甲醇混合，自身被富H2S甲醇深度污染，混合后的低浓度H2S甲醇也没有得到充分利用，而是送到了热再生系统进行再生，不利于低温甲醇洗装置综合能耗的降低。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述技术问题，提供一种低温甲醇洗中压闪蒸及硫化氢浓缩方法和一种低温甲醇洗中压闪蒸及硫化氢浓缩装置，该方法具有尾气洗涤流程设置科学高效、中压闪蒸所产CO2气体不被污染、含H2S甲醇使用充分合理，以及综合能耗低的特点。
为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种低温甲醇洗中压闪蒸及硫化氢浓缩方法，所述方法包括以下步骤：
(1)将富CO2甲醇进行第一闪蒸，得到的闪蒸后富CO2甲醇经第一冷却后进行第二闪蒸，得到的半贫甲醇分三股；
(2)将第一富H2S甲醇进行第三闪蒸，得到的闪蒸后富H2S甲醇经第二冷却后进行第四闪蒸，得到含硫气体和第二富H2S甲醇；
(3)将第三股半贫甲醇经第一加压后进行第一汽提，得到第一尾气和第一汽提液；将第二股半贫甲醇和含硫气体进行洗涤，得到的低H2S甲醇经第二加压后进行第二汽提，得到第二尾气和第二汽提液；将所述第二富H2S甲醇依次经第三加压、第一换热后进行第三汽提，得到第三尾气和第三汽提液；
其中，所述第三汽提液和酸性气进行洗涤，得到第三富H2S甲醇和洗涤后酸性气；所述第二汽提液与第三尾气、洗涤后酸性气进行洗涤，得到的洗涤后混合气、所述第二尾气均与所述第一汽提液进行洗涤，得到洗涤后尾气；
其中，包含所述第一尾气和洗涤后尾气的尾气中H2S的摩尔含量＜1ppm。
本发明第二方面提供一种低温甲醇洗中压闪蒸及硫化氢浓缩装置，所述装置包括：CO2闪蒸塔、H2S闪蒸塔、低压闪蒸塔和H2S浓缩塔；
CO2闪蒸塔用于将富CO2甲醇进行第一闪蒸，得到的闪蒸后富CO2甲醇进入第一冷却器经第一冷却后，进入低压闪蒸塔的上部进行第二闪蒸，得到的半贫甲醇分三股；H2S闪蒸塔用于将第一富H2S甲醇进行第三闪蒸，得到的闪蒸后富H2S甲醇进入第二冷却器经第二冷却后，进入低压闪蒸塔的下部进行第四闪蒸，得到含硫气体和第二富H2S甲醇；
第三股半贫甲醇进入第一泵经第一加压后，进入H2S浓缩塔的上塔上部进行第一汽提，得到第一尾气和第一汽提液；第二股半贫甲醇和含硫气体进入低压闪蒸塔的中部进行洗涤，得到的低H2S甲醇进入第二泵经第二加压后，进入H2S浓缩塔的上塔中部进行第二汽提，得到第二尾气和第二汽提液；所述第二富H2S甲醇依次进入第三泵和第一换热器经第三加压、第一换热后，进入H2S浓缩塔的下塔进行第三汽提，得到第三尾气和第三汽提液；
其中，酸性气进入H2S浓缩塔的下塔，与所述第三汽提液进行洗涤，得到第三富H2S甲醇和洗涤后酸性气；所述洗涤后酸性气和第三尾气进入H2S浓缩塔的上塔，与所述第二汽提液进行洗涤，得到的洗涤后混合气、所述第二尾气均与所述第一汽提液进行洗涤，得到的洗涤后尾气和所述第一尾气混合，得到尾气。
相比现有技术，本发明具有以下优势：
(1)本发明采用三级尾气洗涤技术，根据尾气中H2S含量不同，有选择性的设置了三股不同H2S含量的甲醇，从高到低以此进行洗涤，确保尾气排放达标的前提下使用最少的半贫甲醇，以此降低整个低温甲醇洗的热再生能耗。
(2)本发明采用中压闪蒸塔使用分类闪蒸洗涤技术，实现了中压闪蒸后富CO2甲醇和中压闪蒸后富H2S甲醇的分别闪蒸和分别洗涤，避免了中压闪蒸后富CO2甲醇中的CO2闪蒸气溶解到中压闪蒸后富H2S甲醇中的技术难题，有利于装置能耗的降低。
(3)本发明通过对低压闪蒸塔内部结构的优化，实现了第二股半贫甲醇对闪蒸后富H2S甲醇闪蒸所产生含硫气体中硫组分的吸收，但又没有和第二富H2S甲醇相互混合。因此，第二股半贫甲醇吸收闪蒸出的H2S气体后相对现有技术，溶液中的H2S含硫更低，称为低H2S甲醇，为接下来对该股低H2S甲醇的再次使用创造了条件。
附图说明
图1是一种低温甲醇洗中压闪蒸及硫化氢浓缩装置的结构示意图。
附图标记说明
1、富CO2甲醇2、闪蒸后富CO2甲醇3、闪蒸气3-i、洗涤后CO2闪蒸气3-ii、洗涤后H2S闪蒸气4、第一富H2S甲醇5、非变换富H2S甲醇
6、半贫甲醇6-i、第一股半贫甲醇6-ii、第二股半贫甲醇
6-iii、第三股半贫甲醇6-i-A、A股半贫甲醇6-i-B、B股半贫甲醇
7、闪蒸后富H2S甲醇8、第二富H2S甲醇9、低H2S甲醇
10、CO2产品气 11、氮气 12、酸性气13、第三富H2S甲醇14、混合液 15、尾气
T-1、CO2闪蒸塔T-2、H2S闪蒸塔T-3、低压闪蒸塔T-4、H2S浓缩塔E-1、第一冷却器E-2、第二冷却器Q-1、第一换热器Q-2、第二换热器P-1、第一泵P-2、第二泵P-3、第三泵P-4、第四泵
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
在本发明中，没有特殊情况说明下，“第一”、“第二”、“第三”和“第四”既不表示先后次序，也不表示对各个物料或步骤起限定作用，仅用于区分这不是同一物料或步骤。例如，“第一闪蒸”、“第二闪蒸”、“第三闪蒸”和“第四闪蒸”中的“第一”、“第二”、“第三”和“第四”仅用于表示这不是同一闪蒸。
在本发明中，没有特殊情况说明下，容器的“顶部”是指容器自上而下的0-10％的高度；容器的“上部”是指容器自上而下的10-40％的高度；容器的“中部”是指容器自上而下的40-60％的高度；容器的“下部”是指容器自上而下的60-90％的高度；容器的“底部”是指容器自上而下的90-100％的高度。
本发明第一方面提供一种低温甲醇洗中压闪蒸及硫化氢浓缩方法，所述方法包括以下步骤：
(1)将富CO2甲醇进行第一闪蒸，得到的闪蒸后富CO2甲醇经第一冷却后进行第二闪蒸，得到的半贫甲醇分三股；
(2)将第一富H2S甲醇进行第三闪蒸，得到的闪蒸后富H2S甲醇经第二冷却后进行第四闪蒸，得到含硫气体和第二富H2S甲醇；
(3)将第三股半贫甲醇经第一加压后进行第一汽提，得到第一尾气和第一汽提液；将第二股半贫甲醇和含硫气体进行洗涤，得到的低H2S甲醇经第二加压后进行第二汽提，得到第二尾气和第二汽提液；将所述第二富H2S甲醇依次经第三加压、第一换热后进行第三汽提，得到第三尾气和第三汽提液；
其中，所述第三汽提液和酸性气进行洗涤，得到第三富H2S甲醇和洗涤后酸性气；所述第二汽提液与第三尾气、洗涤后酸性气进行洗涤，得到的洗涤后混合气、所述第二尾气均与所述第一汽提液进行洗涤，得到洗涤后尾气；
其中，包含所述第一尾气和洗涤后尾气的尾气中H2S的摩尔含量＜1ppm。
在本发明的一些实施方式中，优选地，步骤(1)，所述第一闪蒸的压力＞第二闪蒸的压力；进一步优选地，所述第一闪蒸的压力为0.8-1MPa，第二闪蒸的压力为0.05-0.08MPa。在本发明中，压力参数均指表压。
在本发明中，没有特殊情况说明下，将所述闪蒸后富CO2甲醇进行第三闪蒸，得到半贫甲醇和第一CO2产品气；将所述闪蒸后富H2S甲醇进行第四闪蒸，得到第二富H2S甲醇和含硫气体；将所述含硫气体和第二股半贫甲醇进行洗涤，得到脱硫气体；其中，含有第一CO2产品气和脱硫气体的CO2产品气的温度为-60至-50℃；压力为0.05-0.08MPa。
在本发明的一些实施方式中，优选地，所述富CO2甲醇中H2S的摩尔含量为0.1-0.5ppm；CO2的摩尔含量为19-24％；温度为-23至-17℃。在本发明中，没有特殊情况说明下，所述富CO2甲醇来源于上游工序，优选来源于CO2吸收塔。
在本发明的一些实施方式中，优选地，所述闪蒸后富CO2甲醇中H2S的摩尔含量为0.1-0.5ppm；CO2的摩尔含量为18-23％；温度为-24至-18℃。
在本发明的一些实施方式中，优选地，所述第一冷却后的闪蒸后富CO2甲醇的温度为-48至-42℃。
在本发明中，没有特殊情况下，所述半贫甲醇分为第一股半贫甲醇、第二股半贫甲醇和第三股半贫甲醇。优选地，所述半贫甲醇分为摩尔流量比为2.5-3.3：1：1.1-1.4的第一股半贫甲醇、第二股半贫甲醇和第三股半贫甲醇。
在本发明的一些实施方式中，优选地，所述半贫甲醇中H2S的摩尔含量为0.1-0.5ppm；CO2的摩尔含量为12-15％；温度为-65至-55℃。
在本发明的一些实施方式中，优选地，步骤(2)中，所述第三闪蒸的压力＞第四闪蒸的压力；进一步优选地，所述第三闪蒸的压力为0.8-1MPa，第四闪蒸的压力为0.05-0.08MPa。
在本发明的一些实施方式中，优选地，所述第一富H2S甲醇中H2S的摩尔含量为0.3-0.7％；CO2的摩尔含量为23-29％；温度为-21至-15℃。在本发明中，所述第一富H2S甲醇来源于上游工序，优选来源于H2S吸收塔。
在本发明的一些实施方式中，优选地，所述闪蒸后富H2S甲醇中H2S的摩尔含量为0.3-7％；CO2的摩尔含量为21-27％；温度为-23至-17℃。
在本发明的一些实施方式中，优选地，所述第二冷却后的闪蒸后富H2S甲醇的温度为-39至-33℃。
在本发明的一些实施方式中，优选地，所述第二富H2S甲醇中H2S的摩尔含量为0.3-0.6％；CO2的摩尔含量为13-17％；温度为-65至-55℃；压力为0.08-0.11MPa。
在本发明的一些实施方式中，优选地，步骤(3)中，所述尾气中CO2的摩尔含量为70-80％；N2的摩尔含量为20-29％；温度为-65至-55℃。
在本发明的一些实施方式中，优选地，所述第一汽提、第二汽提和第三汽提的介质各自独立地为氮气，所述氮气的温度为-30至-25℃，压力为0.3-0.4MPa。
在本发明的一些实施方式中，优选地，所述低H2S甲醇中H2S的摩尔含量为0.2-0.4％；CO2的摩尔含量为14-18％；温度为-60至-50℃；压力为0.07-0.1MPa。
在本发明的一些实施方式中，优选地，所述第一加压后的第三股半贫甲醇的压力为0.6-0.9MPa；所述第二加压后的低H2S甲醇的压力为0.5-0.8MPa。
在本发明的一些实施方式中，优选地，所述第三加压后的第二富H2S甲醇的压力为0.4-0.7MPa，所述第一换热后的第二富H2S甲醇的温度为-45至-35℃。
在本发明的一些实施方式中，优选地，所酸性气中H2S的摩尔含量13-18％；CO2的摩尔含量为75-85％；温度为-25至-15℃。在本发明中，所述酸性气来源于下游工序。
在本发明的一些实施方式中，优选地，所述第二富H2S甲醇中H2S的摩尔含量0.6-0.9％；CO2的摩尔含量为2-4％；温度为-55至-45℃。
在本发明的一些实施方式中，优选地，所述方法还包括：将含所述第一汽提液和第二汽提液的混合液经第二换热后返回并进行所述第三汽提；进一步优选地，所述第二换热后的混合液的温度为-45至-35℃。
在本发明的一些实施方式中，优选地，所述方法还包括：将所述第一闪蒸还得到的CO2闪蒸气和B股半贫甲醇进行洗涤，得到洗涤后CO2闪蒸气；其中，所述第一股半贫甲醇分为摩尔流量比为8-10：1的A股半贫甲醇和B股半贫甲醇。在本发明中，将所述A股半贫甲醇循环回用于上游工序。
在本发明的一些实施方式中，优选地，所述洗涤后CO2闪蒸气中CO2的摩尔含量为45-55％，H2的摩尔含量为40-50％，CO的摩尔含量为1-5％，压力为0.8-1MPa。
在本发明的一些实施方式中，进一步优选地，所述方法还包括：将所述第一股半贫甲醇经第四加压至3.6-4MPa后，再分为所述A股半贫甲醇和B股半贫甲醇。
在本发明的一些实施方式中，优选地，所述方法还包括：将所述第三闪蒸还得到的H2S闪蒸气和非变换富H2S甲醇进行洗涤，得到洗涤后H2S闪蒸气；进一步优选地，所述洗涤后H2S闪蒸气中CO2的摩尔含量为30-40％，H2的摩尔含量为25-35％，CO的摩尔含量为25-35％，压力为0.8-1MPa。
在本发明中，没有特殊情况说明下，闪蒸气包括洗涤后CO2闪蒸气和洗涤后H2S闪蒸气。
在本发明的一些实施方式中，优选地，所述非变换富H2S甲醇中H2S的摩尔含量为0.2-0.5％；CO2的摩尔含量为3-7％；温度为-38至-30℃。在本发明中，所述非变换富H2S甲醇来源于上游工序，优选来源于非变换气洗涤塔。
本发明第二方面提供一种低温甲醇洗中压闪蒸及硫化氢浓缩装置的结构示意图如图1所示，由图1可知，所述装置包括：CO2闪蒸塔T-1、H2S闪蒸塔T-2、低压闪蒸塔T-3和H2S浓缩塔T-4；
CO2闪蒸塔T-1用于将富CO2甲醇1进行第一闪蒸，得到的闪蒸后富CO2甲醇2进入第一冷却器E-1经第一冷却后，进入低压闪蒸塔T-3的上部进行第二闪蒸，得到的半贫甲醇6分三股；H2S闪蒸塔T-2用于将第一富H2S甲醇4进行第三闪蒸，得到的闪蒸后富H2S甲醇7进入第二冷却器E-2经第二冷却后，进入低压闪蒸塔T-3的下部进行第四闪蒸，得到含硫气体和第二富H2S甲醇8；
第三股半贫甲醇6-iii进入第一泵P-1经第一加压后，进入H2S浓缩塔T-4的上塔上部进行第一汽提，得到第一尾气和第一汽提液；第二股半贫甲醇6-ii和含硫气体进入低压闪蒸塔T-3的中部进行洗涤，得到的低H2S甲醇9进入第二泵P-2经第二加压后，进入H2S浓缩塔T-4的上塔中部进行第二汽提，得到第二尾气和第二汽提液；所述第二富H2S甲醇8依次进入第三泵P-3和第一换热器Q-1经第三加压、第一换热后，进入H2S浓缩塔T-4的下塔进行第三汽提，得到第三尾气和第三汽提液；
其中，酸性气12进入H2S浓缩塔T-4的下塔，与所述第三汽提液进行洗涤，得到第三富H2S甲醇13和洗涤后酸性气；所述洗涤后酸性气和第三尾气进入H2S浓缩塔T-4的上塔，与所述第二汽提液进行洗涤，得到的洗涤后混合气、所述第二尾气均与所述第一汽提液进行洗涤，得到的洗涤后尾气和所述第一尾气混合，得到尾气15。
在本发明中，如图1所示，所述低压闪蒸塔T-3的上部用于将经第一冷却后的闪蒸后富CO2甲醇进行第三闪蒸，得到半贫甲醇6和第一CO2产品气；所述低压闪蒸塔T-3的下部用于将经第二冷却后的闪蒸后富H2S甲醇进行第四闪蒸，得到第二富H2S甲醇8和含硫气体；所述低压闪蒸塔T-3的中部用于将所述含硫气体和第二股半贫甲醇6-ii进行洗涤，得到脱硫气体和低H2S甲醇9；其中，含有第一CO2产品气和脱硫气体的CO2产品气10从低压闪蒸塔T-3的顶部排出。
根据本发明，优选地，如图1所示，所述低压闪蒸塔中，上部的填料高度为1-2m，中部的塔盘数量为40-50块，下部的填料高度为1-2m。
在本发明中，没有特殊情况说明下，第三股半贫甲醇6-iii经第一加压后从H2S浓缩塔的上塔上部进入，自身被氮气气提释放CO2气体，同时洗涤H2S浓缩塔下塔经过氮气气提出的尾气中的硫组分，保证尾气中H2S含量不超标。低H2S甲醇经第二加压后进入H2S浓缩塔的上塔中部，自身被氮气气提释放CO2气体的同时，洗涤H2S浓缩塔下塔经过氮气气提出的尾气中的硫组分。第二富H2S甲醇经第一换热器后，送至H2S浓缩塔的下塔进行氮气气提，自身被氮气气提释放CO2气体的同时，洗涤H2S浓缩塔下段后系统返回的酸性气中的H2S气体，第三富H2S甲醇最终从H2S浓缩塔的塔釜送出。
根据本发明，优选地，如图1所示，所述H2S浓缩塔T-4中，上塔的塔盘数量为50-60块，下塔的塔盘数量为25-35块。
在本发明中，没有特殊情况说明下，含有半贫甲醇和低H2S甲醇的混合液经过第二换热器后，进入H2S浓缩塔的下塔上部，自身被氮气气提释放CO2气体的同时，继续洗涤H2S浓缩塔下段经过氮气气提出的尾气中的硫组分和后系统返回的酸性气中的H2S气体。
根据本发明，优选地，如图1所示，所述装置还包括：连接所述H2S浓缩塔T-4的上塔底部和下塔上部的管道上设置有第二换热器E-2，用于将含所述第一汽提液和第二汽提液的混合液14经第二换热后返回并进行所述第三汽提。
根据本发明，优选地，如图1所示，所述低压闪蒸塔T-3的半贫甲醇的出口连接CO2闪蒸塔T-1，用于将所述第一闪蒸得到的CO2闪蒸气和B股半贫甲醇进行洗涤，得到洗涤后CO2闪蒸气3-i；其中，所述第一股半贫甲醇分为摩尔流量比为8-10：1的A股半贫甲醇和B股半贫甲醇。
根据本发明，优选地，如图1所示，连接所述低压闪蒸塔T-3的半贫甲醇的出口和CO2闪蒸塔T-1的管道上设置有第四泵P-4。
根据本发明，优选地，如图1所示，所述H2S闪蒸塔T-2还连接来自上游工序的非变换富H2S甲醇5，用于将所述第三闪蒸得到的H2S闪蒸气和非变换富H2S甲醇5进行洗涤，得到洗涤后H2S闪蒸气3-ii。
根据本发明一种特别优选的实施方式，一种低温甲醇洗中压闪蒸及硫化氢浓缩方法，所述方法包括以下步骤：
(1)将富CO2甲醇进行第一闪蒸，得到的闪蒸后富CO2甲醇经第一冷却后进行第二闪蒸，得到的半贫甲醇分为摩尔流量比为2.5-3.3：1：1.1-1.4的第一股半贫甲醇、第二股半贫甲醇和第三股半贫甲醇；
(2)将第一富H2S甲醇进行第三闪蒸，得到的闪蒸后富H2S甲醇经第二冷却后进行第四闪蒸，得到含硫气体和第二富H2S甲醇；
(3)将所述第三股半贫甲醇经第一加压后进行第一汽提，得到第一尾气和第一汽提液；将第二股半贫甲醇和含硫气体进行洗涤，得到的低H2S甲醇经第二加压后进行第二汽提，得到第二尾气和第二汽提液；将所述第二富H2S甲醇依次经第三加压、第一换热后进行第三汽提，得到第三尾气和第三汽提液；
其中，所述第三汽提液和酸性气进行洗涤，得到第三富H2S甲醇和洗涤后酸性气；所述第二汽提液与第三尾气、洗涤后酸性气进行洗涤，得到的洗涤后混合气、所述第二尾气均与所述第一汽提液进行洗涤，得到洗涤后尾气；
其中，所述第一汽提、第二汽提和第三汽提的介质各自独立地为氮气，所述氮气的温度为-30至-25℃，压力为0.3-0.4MPa；
其中，将含所述第一汽提液和第二汽提液的混合液经第二换热后返回并进行所述第三汽提；
其中，包含所述第一尾气和洗涤后尾气的尾气中H2S的摩尔含量＜1ppm，CO2的摩尔含量为70-80％；N2的摩尔含量为20-29％；温度为-65至-55℃。
实施例1
低温甲醇洗中压闪蒸及硫化氢浓缩装置如图1所示，该装置包括：CO2闪蒸塔T-1、H2S闪蒸塔T-2、低压闪蒸塔T-3和H2S浓缩塔T-4；
CO2闪蒸塔T-1的底部和低压闪蒸塔T-3的上部的连接管道上设置有第一冷却器E-1；H2S闪蒸塔T-2的底部和低压闪蒸塔T-3的下部的连接管道上设置有第二冷却器E-2；低压闪蒸塔T-3的半贫甲醇出口分三股，第一股半贫甲醇经第四泵P-4加压后分为A股半贫甲醇和B股半贫甲醇，分别循环上游工序和CO2闪蒸塔T-1的上部，第二股半贫甲醇循环回低压闪蒸塔T-3的中部，第三股半贫甲醇经第一泵P-1加压后送至H2S浓缩塔T-4的上塔上部；
低压闪蒸塔T-3的中部和H2S浓缩塔T-4的上塔中部的连接管道上设置有第二泵P-2；低压闪蒸塔T-4的下部和H2S浓缩塔T-4的下塔的连接管道上依次设置有第三泵P-3和第一换热器Q-1；连接所述H2S浓缩塔T-4的上塔底部和H2S浓缩塔T-4的下塔上部的管道上设置有第二换热器Q-2；H2S闪蒸塔还连接来自上游工序的非变换富H2S甲醇5。
低温甲醇洗中压闪蒸及硫化氢浓缩方法，该方法包括：
(1)将富CO2甲醇(H2S的摩尔含量为0.1-0.5ppm；CO2的摩尔含量为19-24％；温度为-23至-17℃)进行第一闪蒸(压力为0.8-1MPa)，得到的闪蒸后富CO2甲醇(H2S的摩尔含量为0.1-0.5ppm；CO2的摩尔含量为18-23％；温度为-24至-18℃)经冷却为-48至-42℃后，进行第二闪蒸(压力为0.05-0.08MPa)，得到的半贫甲醇(H2S的摩尔含量为0.1-0.5ppm；CO2的摩尔含量为12-15％；温度为-65至-55℃)分为摩尔流量比为2.5-3.3：1：1.1-1.4的第一股半贫甲醇、第二股半贫甲醇和第三股半贫甲醇；
(2)将第一富H2S甲醇(H2S的摩尔含量为0.3-0.7％；CO2的摩尔含量为23-29％；温度为-21至-15℃)进行第三闪蒸(压力为0.8-1MPa)，得到的闪蒸后富H2S甲醇(H2S的摩尔含量为0.3-0.7％；CO2的摩尔含量为21-27％；温度为-23至-17℃)经冷却为-39至-33℃后，进行第四闪蒸(压力为0.05-0.08MPa)，得到含硫气体和第二富H2S甲醇(H2S的摩尔含量为0.3-0.6％；CO2的摩尔含量为13-17％；温度为-65至-55℃；压力为0.08-0.11MPa)；
(3)将第三股半贫甲醇经加压至0.6-0.9MPa后，进行第一汽提，得到第一尾气和第一汽提液；将第二股半贫甲醇和含硫气体进行洗涤，得到的低H2S甲醇(H2S的摩尔含量为0.2-0.4％；CO2的摩尔含量为14-18％；温度为-60至-50℃；压力为0.07-0.1MPa)经加压至0.5-0.8MPa后，进行第二汽提，得到第二尾气和第二汽提液；将第二富H2S甲醇依次经加压至0.4-0.7MPa、换热为-45至-35℃后，进行第三汽提，得到第三尾气和第三汽提液；
其中，上述第三汽提液和酸性气(H2S的摩尔含量13-18％；CO2的摩尔含量为75-85％；温度为-25至-15℃)进行洗涤，得到第三富H2S甲醇(H2S的摩尔含量0.6-0.9％；CO2的摩尔含量为2-4％；温度为-55至-45℃)和洗涤后酸性气；上述第二汽提液与第三尾气、洗涤后酸性气进行洗涤，得到的洗涤后混合气、第二尾气均与第一汽提液进行洗涤，得到洗涤后尾气；
其中，将含上述第一汽提液和第二汽提液的混合液经换热至-45至-35℃后，返回并进行第三汽提；
其中，含上述第一尾气和洗涤后尾气的尾气中H2S的摩尔含量＜1ppm，CO2的摩尔含量为70-80％；N2的摩尔含量为20-30％；温度为-65至-55℃；
其中，将上述第一闪蒸还得到的CO2闪蒸气和B股半贫甲醇进行洗涤，得到洗涤后CO2闪蒸气(CO2的摩尔含量为45-55％，H2的摩尔含量为40-50％，CO的摩尔含量为1-5％，压力为0.8-1MPa)；其中，第一股半贫甲醇经加压至3.6-4MPa后分为摩尔流量比为8-10：1的A股半贫甲醇和B股半贫甲醇；
其中，将上第三闪蒸还得到的H2S闪蒸气和非变换富H2S甲醇(H2S的摩尔含量为0.2-0.5％；CO2的摩尔含量为3-7％；温度为-38至-30℃)进行洗涤，得到洗涤后H2S闪蒸气(CO2的摩尔含量为30-40％，H2的摩尔含量为25-35％，CO的摩尔含量为25-35％，压力为0.8-1MPa)。
对比例1
以采用粉煤气化造气的制氢装置为例，进入低温甲醇洗装置的有效气(H2+CO)为161000Nm3/h，在此基准下对CN201110260570.0(一种低温甲醇洗工艺和低温甲醇洗中压闪蒸及硫化氢浓缩工艺技术)主要参数进行对比见表1。
表1
| 对比例1 | 实施例1 | |
| 是否产生低H2S甲醇 | 否 | 是 |
| 是否使用分类中压闪蒸洗涤技术 | 否 | 是 |
| 是否采用三级尾气洗涤技术 | 否 | 是 |
通过表1的结果可以看出，以基于粉煤气化造气的制氢装置为例，本实施例1提供的低温甲醇洗中压闪蒸及硫化氢浓缩方法，通过联合采用低H2S甲醇上游洗涤技术、分类中压闪蒸洗涤技术、三级尾气洗涤技术，可有效降低整个低温甲醇洗系统的能耗，整体节能效果显著。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种低温甲醇洗中压闪蒸及硫化氢浓缩方法，其特征在于，所述方法依次包括以下步骤：
(1)将富CO2甲醇进行第一闪蒸，得到的闪蒸后富CO2甲醇经第一冷却后进行第二闪蒸，得到的半贫甲醇分三股；
(2)将第一富H2S甲醇进行第三闪蒸，得到的闪蒸后富H2S甲醇经第二冷却后进行第四闪蒸，得到含硫气体和第二富H2S甲醇；
(3)将第三股半贫甲醇经第一加压后进行第一汽提，得到第一尾气和第一汽提液；将第二股半贫甲醇和含硫气体进行洗涤，得到的低H2S甲醇经第二加压后进行第二汽提，得到第二尾气和第二汽提液；将所述第二富H2S甲醇依次经第三加压、第一换热后进行第三汽提，得到第三尾气和第三汽提液；
其中，所述第三汽提液和酸性气进行洗涤，得到第三富H2S甲醇和洗涤后酸性气；所述第二汽提液与第三尾气、洗涤后酸性气进行洗涤，得到的洗涤后混合气、所述第二尾气均与所述第一汽提液进行洗涤，得到洗涤后尾气；
其中，包含所述第一尾气和洗涤后尾气的尾气中H2S的摩尔含量＜1ppm。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(1)，所述第一闪蒸的压力＞第二闪蒸的压力；所述第一闪蒸的压力为0.8-1MPa，第二闪蒸的压力为0.05-0.08MPa；
优选地，所述富CO2甲醇中H2S的摩尔含量为0.1-0.5ppm；CO2的摩尔含量为19-24％；温度为-23至-17℃；
优选地，所述闪蒸后富CO2甲醇中H2S的摩尔含量为0.1-0.5ppm；CO2的摩尔含量为18-23％；温度为-24至-18℃；
优选地，所述第一冷却后的闪蒸后富CO2甲醇的温度为-48至-42℃；
优选地，所述半贫甲醇分为摩尔流量比为2.5-3.3：1：1.1-1.4的第一股半贫甲醇、第二股半贫甲醇和第三股半贫甲醇；
优选地，所述半贫甲醇中H2S的摩尔含量为0.1-0.5ppm；CO2的摩尔含量为12-15％；温度为-65至-55℃。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，步骤(2)中，所述第三闪蒸的压力＞第四闪蒸的压力；所述第三闪蒸的压力为0.8-1MPa，第四闪蒸的压力为0.05-0.08MPa；
优选地，所述第一富H2S甲醇中H2S的摩尔含量为0.3-0.7％；CO2的摩尔含量为23-29％；温度为-21至-15℃；
优选地，所述闪蒸后富H2S甲醇中H2S的摩尔含量为0.3-0.7％；CO2的摩尔含量为21-27％；温度为-23至-17℃；
优选地，所述第二冷却后的闪蒸后富H2S甲醇的温度为-39至-33℃；
优选地，所述第二富H2S甲醇中H2S的摩尔含量为0.3-0.6％；CO2的摩尔含量为13-17％；温度为-65至-55℃；压力为0.08-0.11MPa。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，步骤(3)中，所述尾气中CO2的摩尔含量为70-80％；N2的摩尔含量为20-29％；温度为-65至-55℃；
优选地，所述第一汽提、第二汽提和第三汽提的介质各自独立地为氮气，所述氮气的温度为-30至-25℃，压力为0.3-0.4MPa；
优选地，所述低H2S甲醇中H2S的摩尔含量为0.2-0.4％；CO2的摩尔含量为14-18％；温度为-60至-50℃；压力为0.07-0.1MPa；
优选地，所述第一加压后的第三股半贫甲醇的压力为0.6-0.9MPa；所述第二加压后的低H2S甲醇的压力为0.5-0.8MPa；
优选地，所述第三加压后的第二富H2S甲醇的压力为0.4-0.7MPa，所述第一换热后的第二富H2S甲醇的温度为-45至-35℃；
优选地，所述酸性气中H2S的摩尔含量13-18％；CO2的摩尔含量为75-85％；温度为-25至-15℃；
优选地，所述第三富H2S甲醇中H2S的摩尔含量0.6-0.9％；CO2的摩尔含量为2-4％；温度为-55至-45℃。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，其中，所述方法还包括：将含所述第一汽提液和第二汽提液的混合液经第二换热后返回并进行所述第三汽提；
优选地，所述第二换热后的混合液的温度为-45至-35℃。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的方法，其中，所述方法还包括：将所述第一闪蒸还得到的CO2闪蒸气和B股半贫甲醇进行洗涤，得到洗涤后CO2闪蒸气；其中，所述第一股半贫甲醇分为摩尔流量比为8-10：1的A股半贫甲醇和B股半贫甲醇；
优选地，所述洗涤后CO2闪蒸气中CO2的摩尔含量为45-55％，H2的摩尔含量为40-50％，CO的摩尔含量为1-5％，压力为0.8-1MPa；
优选地，所述方法还包括：将所述第一股半贫甲醇经第四加压至3.6-4MPa后，再分为所述A股半贫甲醇和B股半贫甲醇；
优选地，所述方法还包括：将所述第三闪蒸还得到的H2S闪蒸气和非变换富H2S甲醇进行洗涤，得到洗涤后H2S闪蒸气；
优选地，所述洗涤后H2S闪蒸气中CO2的摩尔含量为30-40％，H2的摩尔含量为25-35％，CO的摩尔含量为25-35％，压力为0.8-1MPa；
优选地，所述非变换富H2S甲醇中H2S的摩尔含量为0.2-0.5％；CO2的摩尔含量为3-7％；温度为-38至-30℃。
7.一种低温甲醇洗中压闪蒸及硫化氢浓缩装置，其特征在于，所述装置包括：CO2闪蒸塔、H2S闪蒸塔、低压闪蒸塔和H2S浓缩塔；
CO2闪蒸塔用于将富CO2甲醇进行第一闪蒸，得到的闪蒸后富CO2甲醇进入第一冷却器经第一冷却后，进入低压闪蒸塔的上部进行第二闪蒸，得到的半贫甲醇分三股；H2S闪蒸塔用于将第一富H2S甲醇进行第三闪蒸，得到的闪蒸后富H2S甲醇进入第二冷却器经第二冷却后，进入低压闪蒸塔的下部进行第四闪蒸，得到含硫气体和第二富H2S甲醇；
第三股半贫甲醇进入第一泵经第一加压后，进入H2S浓缩塔的上塔上部进行第一汽提，得到第一尾气和第一汽提液；第二股半贫甲醇和含硫气体进入低压闪蒸塔的中部进行洗涤，得到的低H2S甲醇进入第二泵经第二加压后，进入H2S浓缩塔的上塔中部进行第二汽提，得到第二尾气和第二汽提液；所述第二富H2S甲醇依次进入第三泵和第一换热器经第三加压、第一换热后，进入H2S浓缩塔的下塔进行第三汽提，得到第三尾气和第三汽提液；
其中，酸性气进入H2S浓缩塔的下塔，与所述第三汽提液进行洗涤，得到第三富H2S甲醇和洗涤后酸性气；所述洗涤后酸性气和第三尾气进入H2S浓缩塔的上塔，与所述第二汽提液进行洗涤，得到的洗涤后混合气、所述第二尾气均与所述第一汽提液进行洗涤，得到的洗涤后尾气和所述第一尾气混合，得到尾气。
8.根据权利要求7所述的装置，其中，所述低压闪蒸塔中，上部的填料高度为1-2m，中部的塔盘数量为40-50块，下部的填料高度为1-2m；
优选地，所述H2S浓缩塔中，上塔的塔盘数量为50-60块，下塔的塔盘数量为25-35块。
9.根据权利要求7或8所述的装置，其中，所述装置还包括：连接所述H2S浓缩塔的上塔底部和下塔上部的管道上设置有第二换热器，用于将含所述第一汽提液和第二汽提液的混合液经第二换热后返回并进行所述第三汽提。
10.根据权利要求7-9中任意一项所述的装置，其中，所述低压闪蒸塔的半贫甲醇的出口连接CO2闪蒸塔，用于将所述第一闪蒸得到的CO2闪蒸气和B股半贫甲醇进行洗涤，得到洗涤后CO2闪蒸气；其中，所述第一股半贫甲醇分为摩尔流量比为8-10：1的A股半贫甲醇和B股半贫甲醇；
优选地，连接所述低压闪蒸塔的半贫甲醇的出口和CO2闪蒸塔的管道上设置有第四泵；
优选地，所述H2S闪蒸塔还连接来自上游工序的非变换富H2S甲醇，用于将所述第三闪蒸得到的H2S闪蒸气和非变换富H2S甲醇进行洗涤，得到洗涤后H2S闪蒸气。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211435739.6A CN118045467A (zh) | 2022-11-16 | 2022-11-16 | 低温甲醇洗中压闪蒸及硫化氢浓缩方法及其装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211435739.6A CN118045467A (zh) | 2022-11-16 | 2022-11-16 | 低温甲醇洗中压闪蒸及硫化氢浓缩方法及其装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN118045467A true CN118045467A (zh) | 2024-05-17 |
Family
ID=91043696
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211435739.6A Pending CN118045467A (zh) | 2022-11-16 | 2022-11-16 | 低温甲醇洗中压闪蒸及硫化氢浓缩方法及其装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN118045467A (zh) |
-
2022
- 2022-11-16 CN CN202211435739.6A patent/CN118045467A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104437004B (zh) | 一种适合低温甲醇洗过程中控制硫化氢尾气浓度的方法 | |
| CN106281476B (zh) | 一种低温甲醇洗装置及一种脱除合成气中酸性气的方法 | |
| CN207933375U (zh) | 低温甲醇洗过程中高压回收二氧化碳的装置 | |
| CN104208978B (zh) | 一种气体净化的设备及方法 | |
| EP4053251A1 (en) | Method and device for recovering c2-c4 components in methane-containing industrial gas | |
| CN201439518U (zh) | 低温甲醇净化粗合成气体的系统 | |
| CN105521687A (zh) | 一种利用煤焦油加氢硫化氢气体副产硫磺的方法 | |
| CN109999617A (zh) | 一种降低低温甲醇洗尾气中co浓度的工艺 | |
| US20130327990A1 (en) | Configurations and methods for gasification plants | |
| CN105542876A (zh) | 一种利用低温用甲醇洗装置去除变换气中杂质的方法 | |
| CN109054893B (zh) | 一种煤制氢中氢气提纯与蜡油加氢耦合的系统 | |
| CN106474901A (zh) | 一种复合脱硫剂及其制备方法 | |
| CN118045467A (zh) | 低温甲醇洗中压闪蒸及硫化氢浓缩方法及其装置 | |
| CN106440661B (zh) | 一种制备高纯度液体二氧化碳的节能型装置和方法 | |
| CN217828917U (zh) | 一种酸性气体脱除的有效气回收装置 | |
| CN208279582U (zh) | 一种焦炉煤气制取液化天然气及氢气的系统 | |
| CN208911769U (zh) | 降低甲醇洗co2闪蒸塔i段和h2s浓缩塔i段压力装置 | |
| CN206428204U (zh) | 一种焦炉煤气制lng联产甲醇的装置 | |
| CN104946327A (zh) | 煤焦油馏分加氢改质与制取lng联产的煤气利用方法 | |
| CN209940921U (zh) | 一种处理低温甲醇洗含烃排放气的装置 | |
| CN118048180A (zh) | 配套粉煤气化装置的酸性气闪蒸及再吸收方法及其装置 | |
| CN118045469A (zh) | 酸性气体脱除装置闪蒸及再吸收方法及其装置 | |
| CN118048185A (zh) | 配套粉煤气化装置的合成气净化方法及其装置 | |
| CN217921961U (zh) | 一种将中压闪蒸气作为燃料气的低温甲醇洗系统 | |
| CN118048177A (zh) | 配套粉煤气化装置的多联产合成气净化方法及其装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |