CN1218866C - 低温甲醇洗工艺 - Google Patents
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Abstract
一种用甲醇吸收回收混合气中酸性气，尤其是CO2或CO2和H2S的工艺，其过程包括用甲醇吸收酸性气后，富甲醇溶液经减压解吸、气提、加热分离出酸性气，其特征在于在系统氨冷器后增设丙烯深冷器或真空级氨冷器，以增加向系统的补冷量，解决由于原料气中CO2含量降低，造成CO2解吸时对甲醇的制冷效果下降而导致系统温度升高的问题，本发明低温甲醇洗工艺即适用于原料轻质化后的低温甲醇洗改造中，也可用于重质原料联合生产羰基化学品和合成油等(原料气中抽取部分CO或CO2作为原料)的气体净化装置中。可适应原料在重质原料和轻质原料之间的切换或以任意比例进行掺烧。
Description
技术领域
本发明涉及混合气体净化领域，尤其是用甲醇吸收回收混合气中的酸性气的工艺。
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、合成甲醇或其他一碳化学品的装置中。相关专利有US4050909(1977)，US4609389(1986)。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。甲醇洗装置的低温一是靠氨冷器向系统补充冷量，二是靠溶液中CO2解吸制冷来维持的。
现有技术存在以下不足：当原料由煤或渣油等重质原料改为天然气等轻质原料时，甲醇洗原料气中CO2含量下降较多，使CO2解吸量减少，从而降低了CO2解吸制冷效果，导致系统温度升高，装置不能正常运行。
发明内容
本发明目的在于提供一种新的低温甲醇洗工艺，即用甲醇吸收回收混合气中酸性气，尤其是CO2或CO2和H2S的工艺，其过程包括用甲醇吸收酸性气，富甲醇溶液再经减压解吸、气提、加热分离出酸性气。当原料由煤或渣油等重质原料改为天然气等轻质原料后尽管甲醇洗原料气中的CO2含量下降较多，原有的低温甲醇洗装置仍能维持系统的低温，使装置正常运行。
为实现本发明目的，所采取的措施是通过增设深冷器进一步降低CO2吸收塔(2)塔底循环富甲醇溶液(7)和/或CO2再生塔(3)I段底部甲醇溶液(12)的温度，一般需降至-33～-38℃，以增加向系统的补冷量，补偿由于原料气中CO2含量降低而造成的CO2解吸制冷效果下降的影响。所用的深冷器可以是丙烯深冷器或真空等级氨冷器，较好的方式是将氨冷器和深冷器结合使用，如将深冷器设置在CO2吸收塔(2)塔底循环富甲醇溶液(7)的氨冷器(20)的下游和/或CO2再生塔(3)I段底部甲醇溶液(12)的氨冷器(4)的下游。，以减少深冷剂的用量，降低成本。
在此基础上还可以通过换热器将原料气(5)的温度进一步降至-26～-32℃，可通过在原料气(5)原有的氨冷器(1)后增设一台氨冷器(17)来实现，以保证通过氨冷器向系统充分补冷，使本发明使用深冷器降低系统温度的作用更明显。
采用本发明的低温甲醇洗工艺，在原料由煤或渣油等重质原料改为天然气等轻质原料后，在甲醇洗原料气中CO2含量下降较多的情况下，低温甲醇洗工艺仍能维持系统的合理低温，使装置能够正常运行。因此本发明低温甲醇洗工艺即适用于原料轻质化后的低温甲醇洗改造中，也可用于重质原料联合生产羰基化学品和合成油等(原料气中抽取部分CO或CO2作为原料)的气体净化装置中，可适应原料在重质原料和轻质原料之间的切换或以任意比例进行掺烧。此外，本工艺如果将深冷器与氨冷器结合使用，可以减少深冷剂用量，降低生产成本，提高经济效益。
附图说明
附图1为现有技术低温甲醇洗工艺流程
附图2为本发明低温甲醇洗工艺流程
其中：(1)、(4)、(17)、(20)为氨冷器；(2)为CO2吸收塔；(3)为CO2解吸塔；(18)、(19)为丙烯深冷器。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明进一步详细描述，但本发明并不局限于实施例：
实施例
附图2为本发明低温甲醇洗工艺的一种，原料气(5)的温度为40℃，压力为4.9MPa(A)，流量为124450Nm3/h经氨冷器(1)及氨冷器(17)冷却至-27℃左右，分离冷凝液，气体(6)送入CO2吸收塔(2)用循环段的循环甲醇(7)，来自CO2再生塔(3)V段的半贫甲醇(8)及来自界区的贫甲醇(9)洗涤、净化，塔底富甲醇溶液分成两股，一股富甲醇溶液(7)经氨冷器(20)及丙烯深冷器(18)冷却至-35℃左右送回到塔的底部，另一股富甲醇溶液(10)则送入CO2再生塔(3)I段闪蒸，闪蒸出的有效气(CO、H2及CH4)成份较高的富CO2气(13)送出界区，I段底部富甲醇溶液(12)经氨冷器(4)及丙烯深冷器(19)冷却至-35℃左右送往CO2再生塔(3)II、III、IV段闪蒸，闪蒸出的CO2气(14)作为CO2产品，IV段底部的甲醇溶液(21)送入CO2再生塔(3)V段，用N2气(15)气提，顶部的气提气(16)作为尾气放空，V段底部的半贫甲醇一股(8)送往CO2吸收塔(2)中段作为洗涤甲醇，另一股(11)送出界区。
对比例
对比例为附图1所示的低温甲醇洗工艺。该工艺过程与实施例的不同点是在CO2吸收塔(2)塔底循环甲醇(7)的氨冷器(20)后不增设丙烯深冷器(18)，循环甲醇(7)的温度仅被降至-25℃左右，在CO2再生塔(3)I段底部甲醇溶液(12)的氨冷器(4)后不增设丙烯深冷器(19)，甲醇溶液(12)的温度仅被降至-25℃左右；另一个不同点是在原料气(5)的氨冷器(1)后不增设氨冷器(17)，原料气(5)的温度仅被冷却至-22℃左右。
实施例原料气(5)是由天然气制成的，CO2含量为24.26％(体积，干基)，对比例原料气(5)是由渣油合成的，CO2含量为32.23％(体积，干基)。实施例、对比例原料气(5)组成数据如下：
| 原料气组份(体积％，干基) | 实施例 | 对比例 |
| H2N2ArCOCO2CH4 | 68.52.730.843.2424.260.43 | 61.591.910.833.2032.230.24 |
CO2再生塔(3)V段底部半贫甲醇(8)的温度为低温甲醇洗系统的最低温度，实施例中半贫甲醇(8)的温度达到-77℃，而对比例为-71℃，结果表明虽然实施例原料气(5)中的CO2含量比对比例降低较多，但实施例的系统最低温度与对比例相比不但没有升高，反而下降了6℃。
Claims (5)
1.一种低温甲醇洗工艺，其过程包括用甲醇吸收酸性气后，富甲醇溶液经减压解吸、气提、加热分离出酸性气，其特征在于使用深冷器降低CO2吸收塔(2)塔底循环富甲醇溶液(7)和/或CO2再生塔(3)I段底部甲醇溶液(12)的温度，使温度降至-33～-38℃。
2.根据权利要求1所述的工艺，将深冷器设置在CO2吸收塔(2)塔底循环富甲醇溶液(7)的氨冷器(20)的下游和/或CO2再生塔(3)I段底部甲醇溶液(12)的氨冷器(4)的下游。
3.根据权利要求2所述的工艺，所用的深冷器为丙烯深冷器或真空等级氨冷器。
4.根据权利要求1至3所述的任一工艺，其特征在于通过换热器将原料气(5)温度降至-26～-32℃。
5.根据权利要求4所述的工艺，其特征在于在原料气(5)的氨冷器(1)后增设一台氨冷器(17)。
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