CN203429144U

CN203429144U - 一种高co2收率的低温甲醇洗装置

Info

Publication number: CN203429144U
Application number: CN201320356546.1U
Authority: CN
Inventors: 钱宇; 刘霞; 杨思宇
Original assignee: South China University of Technology SCUT
Current assignee: South China University of Technology SCUT
Priority date: 2013-06-20
Filing date: 2013-06-20
Publication date: 2014-02-12
Anticipated expiration: 2023-06-20

Abstract

本实用新型公开了一种高CO₂收率的低温甲醇洗装置，包括吸收塔(4)、CO₂解吸塔(14)、H₂S浓缩塔(19)、甲醇热再生塔(28)以及甲醇精馏塔(43)等；所述吸收塔(4)与H₂S浓缩塔(19)之间设有CO₂闪蒸塔(50)，该CO₂闪蒸塔(50)的进液端与吸收塔(4)的塔底连接，该CO₂闪蒸塔(50)的塔底与H₂S浓缩塔(19)连接，该CO₂闪蒸塔(50)的塔顶与吸收塔(4)连接。本实用新型大大提高了CO₂产品气的收率，并且该收率具有可调性，最高收率可达到91.2％，收率的可调范围为60.4～91.2％；减少了气提氮气(23)的用量，提高了H₂S产品气中的H₂S浓度。

Description

一种高CO2收率的低温甲醇洗装置

技术领域

本实用新型属于气体净化领域，特别涉及一种低温甲醇洗装置。

背景技术

低温甲醇洗工艺是以低温甲醇作为吸收剂的物理吸收气体净化方法，主要应用于合成气的净化过程中。利用甲醇在低温条件下对酸性气体溶解度大的物理特性，可以有效的从粗合成气中脱除H₂S、CO₂等酸性气体，使合成气达到很高的净化度。

第一套低温甲醇洗工业生产装置始于上世纪50年代，由德国的林德公司和鲁奇公司联合研究开发，于1954年首先在南非应用于煤加压气化后煤气净化流程。随后又相继应用于城市煤气的净化，从变换气中提取高浓度H₂等。近年来由于大型合成氨装置的发展，以煤为原料制合成氨工艺中，低温甲醇洗净化技术也广泛应用。涉及低温甲醇洗工艺的专利有：US4050909(1977)、US4609384(1986)、CN85107198A(1985)、US2002104438(2002)、CN1107382(1995)等。

经过多年发展，目前低温甲醇洗工艺流程如图1所示：主要由吸收塔4、CO₂解吸塔14、H₂S浓缩塔19、甲醇热再生塔28、甲醇精馏塔43、数个闪蒸塔、若干换热器、泵、压缩机等组成。整个工艺分为：吸收过程、解吸过程及甲醇热再生过程三个步骤。

低温甲醇洗工艺的吸收过程：如图1所示，进入流程的原料气1在经换热器2冷却前需注入少量甲醇39，可以防止气体中水分冷却至冰点以下结冰而堵塞管道和设备。降温后的原料气1进入闪蒸塔3进行闪蒸脱水，塔底分离出合成气中的水甲醇溶液48，塔顶得到的合成气进入吸收塔4。吸收塔4分为两部分，上塔为脱碳段，下塔为脱硫段，从甲醇热再生塔28输出的再生甲醇液 37在泵38作用下经过多股冷却介质换热冷却后形成低温甲醇液47进入吸收塔4顶部，逆流而下溶解吸收原料气1中的酸性组分。吸收塔4上的脱碳段设置换热器8，将甲醇液引出冷却，移走CO₂的溶解热，维持吸收塔4内的吸收温度。从吸收塔4脱碳段输出的不含H₂S的甲醇富液分成两股，一股直接引出吸收塔4，另一股甲醇富液则继续进入脱硫段，吸收H₂S后从吸收塔4塔底流出。脱酸后得到的净化合成气5从吸收塔4塔顶送出。

至此，低温甲醇洗工艺的吸收过程完成，接下来进行工艺中的解吸过程：从吸收塔4塔底出来的H₂S甲醇富液6经过换热器10降温后依次在闪蒸塔12、CO₂解吸塔14的塔中间段及H₂S浓缩塔19的下段进行闪蒸分离。从吸收塔4中部出来的不含H₂S的甲醇富液7经换热器9冷却后依次在闪蒸塔11、闪蒸塔13、CO₂解吸塔14上段和H₂S浓缩19的上段进行闪蒸分离；其中，闪蒸塔13塔底得到的不含H₂S的甲醇富液分成两股，其中一股不含H₂S的甲醇富液18直接引入CO₂解吸塔14塔顶，另一股不含H₂S的甲醇富液17送入H₂S浓缩塔19的塔顶。CO₂解吸塔14塔底引出甲醇富液16进入H₂S浓缩塔19的塔下段；CO₂解吸塔14塔中段引出甲醇富液21降压后进入H₂S浓缩塔19的塔中段，H₂S浓缩塔19的塔中下段引出低温甲醇富液24经过换热器25换热升温后送入CO₂解吸塔14塔下段，其目的在于利用H₂S浓缩塔19中的冷量对进入吸收塔4之前的甲醇液进行冷却，使之成为符合工艺要求的低温甲醇液47。上述过程中，闪蒸塔11和闪蒸塔12的主要作用在于对甲醇富液中的H₂、CO等气体进行闪蒸分离，这些气体44经过压缩机43加压后与原料气1混合重新进入流程；闪蒸塔13的主要作用在于分离不含H₂S的甲醇富液7中的CO₂；CO₂解吸塔14的主要作用在于通过闪蒸分离H₂S甲醇富液6中的CO₂，同时利用自上而下的不含H₂S的甲醇富液18吸收闪蒸气中的H₂S。CO₂解吸塔14中分离的CO₂和闪蒸塔13中分离的CO₂组合形成CO₂产品气15，该CO₂产品气15中：CO₂>98.5％，CO+H₂<1.2％，CH₃OH<250mg／m³，H₂S<2mg／m³。

在H₂S浓缩塔19塔底输入气提氮气23，与自上而下的甲醇富液逆流接触，逐层气提出甲醇富液中溶解的CO₂等气体，气体中的H₂S同时又被不含H₂S的甲醇富液17吸收下来，使得塔底的甲醇富液22中H₂S得到富集，同时也使排放尾气20的硫化物排放达到环保要求。H₂S浓缩塔19的主要作用在于将CO₂解吸塔14输出的甲醇富液中的CO₂进一步进行气提分离，使从H₂S浓缩塔19塔底流出的H₂S甲醇富液22中的H₂S得到浓缩。

低温甲醇洗工艺中甲醇热再生过程：从H₂S浓缩塔19塔底流出的H₂S甲醇富液22经过泵26加压后经过换热器27升温预热，进入甲醇热再生塔28。换热器36加热产生的甲醇蒸汽使甲醇热再生塔28内溶解在甲醇富液中的气体全部解吸分离。甲醇热再生塔28塔底得到甲醇再生液，在工艺中循环使用。甲醇再生液37经过泵38加压后再送入工艺的吸收过程。从甲醇热再生塔28塔顶流出的塔顶蒸汽经过换热器29降温冷却后进入闪蒸塔30、经过换热器32降温冷却后进入闪蒸塔33进行两级闪蒸分离，得到含有H₂S>25％的H₂S产品气34，输送到克劳斯硫回收流程制硫磺；闪蒸塔30的塔底液经泵31送回甲醇热再生塔28，闪蒸塔33的塔底液35送入H₂S浓缩塔19。

闪蒸塔3塔底的水甲醇溶液48经过换热器42升温预热后从甲醇精馏塔43塔中部进入，甲醇再生液40从甲醇精馏塔43塔顶进入，在换热器46的加热作用下，塔内甲醇与水进行精馏分离。由甲醇精馏塔43的塔底排出水45含甲醇0.1％送污水处理装置，甲醇精馏塔43的塔顶排出的甲醇液44送入甲醇热再生塔28。

上述现有的低温甲醇洗工艺中，CO₂产品气15中CO₂的收率只有60％左右，剩余部分的CO₂大多在H₂S浓缩塔19中被气提后作为排放尾气20排出。可见，现有的低温甲醇洗工艺中CO₂的收率不高，很大一部分CO₂作为废气排出，资源得不到充分的利用，同时造成了一定的温室气体排放。

为此，现有技术中提供了多种提高低温甲醇洗工艺中CO₂的收率的技术方案，但是效果仍然不佳，例如，专利CN1107382A涉及了一种采用提高CO₂解吸塔中CO₂的解吸温度提高CO2收率的低温甲醇洗方法，CO₂的收率仅可提高至70～72％；专利CN1063086A涉及了一种利用闪蒸气作为动力源进行抽吸CO₂，可使CO₂回收率达到96％，但该方法的操作弹性小，并且未考虑排放气中硫化物含量和H₂S产品气中的H₂S浓度的问题；专利CN101590356B涉及了一种分流式低温甲醇洗装置，在再吸收塔上段设置闪蒸段，但该装置分离出的CO₂产品气的收率较低。

综上所述，现有的低温甲醇洗工艺存在以下不足：

(1)CO₂产品气的收率较低，一般为58～65％；排放的CO₂量大，难以达到碳捕集的目标。

(2)H₂S产品气中的H₂S浓度偏低，只有20～26％；排放气中的H₂S含量会偏高，需额外加甲醇贫液吸收，增加能耗。

(3)CO₂解吸塔与H₂S浓缩塔之间的物流关联性大，稳定控制较为困难。

实用新型内容

为了克服上述现有技术的缺点与不足，本实用新型的目的在于提供一种高CO₂收率的低温甲醇洗方法及装置，该方法和装置可提高CO₂产品气的收率，降低了流程的复杂性及物流关联度，提高H₂S产品气中的H₂S浓度。

本实用新型的目的通过下述方案实现：

一种高CO₂收率的低温甲醇洗方法，包括吸收、解吸及甲醇热再生三个步骤，其特征在于，在解吸步骤中：

将CO₂解吸塔中的甲醇富液引入CO₂闪蒸塔进行闪蒸分离，闪蒸后的甲醇富液从塔底输出送入H₂S浓缩塔19进行气提浓缩，闪蒸后的富CO₂气从塔顶排出，并送回CO₂解吸塔。

优选地，所述CO₂闪蒸塔前置有换热器A和减压阀，甲醇富液进入CO₂闪蒸塔时，操作温度为-32～35℃，操作压力为1～2bar。进一步地，所述操作温度为35℃，操作压力为1bar；或所述操作温度为-32℃，操作压力为2bar；或所述操作温度为16℃，操作压力为2bar。

优选地，所述CO₂闪蒸塔的塔顶与CO₂解吸塔之间依次设置压缩机及换热器B，富CO₂气经过压缩机提压后通过换热器B降温，再通入CO₂解吸塔塔底；在所述CO₂闪蒸塔塔底与H₂S浓缩塔之间设置泵，通过该泵将甲醇富液加压后，送至H₂S浓缩塔中部。具体地，进入CO₂解吸塔塔底时的富CO₂气的操作温度为-34℃，操作压力为4bar或3.5bar；所述泵的操作压力为5bar。

优选地，在解吸步骤中，从吸收塔中部出来的不含H₂S的甲醇富液中，进入CO₂解吸塔的部分与进入H₂S浓缩塔的部分的流量比为0.8～13。

优选地，在在吸步骤中，所述H₂S浓缩塔加入的气提氮气的进料量为原料气中CO₂量的3～17％。

一种实现上述低温甲醇洗方法的高CO₂收率的低温甲醇洗装置，包括吸收塔、CO₂解吸塔、H₂S浓缩塔、甲醇热再生塔、甲醇精馏塔、多个闪蒸塔、多个换热器、多个泵以及多个压缩机；其特征在于，所述吸收塔与H₂S浓缩塔之间设有CO₂闪蒸塔，该CO₂闪蒸塔的进液端与吸收塔的塔底连接，该CO₂闪蒸塔的塔底与H₂S浓缩塔连接，该CO₂闪蒸塔的塔顶与吸收塔连接。

所述吸收塔的塔底与CO₂闪蒸塔的进液端之间依次连接有换热器A和减压阀。

所述CO₂闪蒸塔的塔底与H₂S浓缩塔之间连接有泵。

所述CO₂闪蒸塔的塔顶与吸收塔之间依次连接有压缩机及换热器B。

在本实用新型的低温甲醇洗方法中，将CO₂解吸塔中的甲醇液富16引入CO₂闪蒸塔进行闪蒸分离，只需调节好该甲醇液富进入CO₂闪蒸塔时的操作温度和操作压力(通过采用不同的操作温度和操作压力，可以控制闪蒸过程中CO₂释出的量)，便可将该甲醇液富中的CO₂大量释出并形成富CO₂气，该富CO₂气中的CO₂从CO₂解吸塔的塔顶排出构成CO₂产品气的一部分，使得CO₂产品气的收率大大提高。并且，由于CO₂解吸塔排出的甲醇富液中的大部分CO₂已在CO₂闪蒸塔中释出，因此进入到H₂S浓缩塔中的甲醇富液中CO₂的量已很少，因此H₂S浓缩塔中通入的气提氮气的量也相应大幅减少，节省了气提氮气的使用量；同理，H₂S产品气中的H₂S浓度也会相应地提高(现有技术中H₂S产品气中的H₂S浓度偏低的原因在于其中混杂有较多的CO₂)。

本实用新型相对于现有技术，具有如下的优点及有益效果：

(1)大大提高了CO₂产品气的收率，并且该收率具有可调性(通过调节CO₂闪蒸塔闪蒸时的操作温度和操作压力来实现)，最高收率可达到91.2％，收率的可调范围为60.4～91.2％。并且，CO₂产品气中CO₂浓度大于99％，CO₂产品气及排放气中的硫化物等杂质含量达到环境标准。

(2)减少了气提氮气的用量，提高了H₂S产品气中的H₂S浓度，其中，气提氮气的进料量可减少到原料气中CO2量的3～17％(现有技术是9％～18％)，在处理低硫合成气时，H₂S产品气中的H₂S浓度可达到50.6％(现有技术仅达到20％～30％)。

(3)省略了CO₂解吸塔与H₂S浓缩塔之间的两条管路，即：CO₂解吸塔的塔中段与H₂S浓缩塔的塔中段之间的管路，H₂S浓缩塔的塔中下段与CO₂解吸塔的塔下段之间的管路，这样就简化了工艺流程，流股关联度低，操作稳定性高。

(4)本实用新型适用于煤及其衍生物制合成气进而生产合成氨、甲醇、氢气等工艺中净化合成气，同时回收CO₂、H₂S的工艺。

附图说明

图1为现有的低温甲醇洗工艺流程图，其中：4吸收塔；14CO₂解吸塔；19H₂S浓缩塔；28甲醇热再生塔；43甲醇精馏塔；3、11、12、13、30、33、为闪蒸塔；2、8、9、10、25、27、29、32、36、42、46为换热器；26、31、38、41为泵；43压缩机；1、5、6、7、15、16、17、18、20、21、22、23、24、34、35、37、39、40、44、45、47、48为物料编号。

图2为本实用新型一种高CO₂收率的低温甲醇洗工艺流程图，其中：49换热器A，50CO₂闪蒸塔，51富CO₂气，52压缩机，53换热器B，54甲醇富液，55泵；其余零件编号与图1中的相同零件编号表示相同的部件或物料。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例1

参见图2，本实施例的高CO₂收率的低温甲醇洗装置由吸收塔4、CO₂解吸塔14、H₂S浓缩塔19、甲醇热再生塔28、甲醇精馏塔43、多个闪蒸塔、多个换热器、多个泵以及多个压缩机等组成，其基本组成部分与图1所示的现有技术相同，且图2和图1中相同的零件标号表示相同的部件或物料，因此对于相同的部分，背景技术中对图1的工艺流程及装置的描述适用于本实施例对图2的描述，此处不再重复。

本实施例的高CO₂收率的低温甲醇洗装置与图1所示的现有技术的不同之处在于：

1、本实施例中，所述吸收塔4与H₂S浓缩塔19之间设有CO₂闪蒸塔50，该CO₂闪蒸塔50的进液端与吸收塔4的塔底连接，该CO₂闪蒸塔50的塔底与H₂S浓缩塔19连接，该CO₂闪蒸塔50的塔顶与吸收塔4连接。

所述吸收塔4的塔底与CO₂闪蒸塔50的进液端之间依次连接有换热器A49和减压阀，通过该换热器A49和减压阀调节CO₂闪蒸塔50的操作温度和操作压力，可获得不同的闪蒸效果(即控制分离的CO₂等气体的量)，从而调节CO₂产品气的收率。

所述CO₂闪蒸塔50的塔底与H₂S浓缩塔19之间连接有泵55，该泵55的作用在于通过一定的压力将CO₂闪蒸塔50的甲醇富液54送入H₂S浓缩塔19中。

所述CO₂闪蒸塔50的塔顶与吸收塔4之间依次连接有压缩机52及换热器B53。闪蒸后获得的富CO₂气51的压力低于吸收塔4的压力，因此需要通过压缩机52增压打入到吸收塔4中；换热器B53的作用在于降低富CO₂气51温度，使CO₂解吸塔14塔底得到低温的甲醇富液16，为再生甲醇液提供低温冷量。

2、本实施例中，删除了图1中CO₂解吸塔14与H₂S浓缩塔19之间的两条管路，即：CO₂解吸塔14的塔中段与H₂S浓缩塔19的塔中段之间的管路，H₂S浓缩塔19的塔中下段与CO₂解吸塔14的塔下段之间的管路，这样就简化了工艺流程，流股关联度低，操作稳定性高。

本实施例的高CO₂收率的低温甲醇洗方法的具体实施如下：

进入本实用新型工艺的原料气来自以煤为原料，德士古气化得到的耐硫变换合成气，从变换工段来的气体流量为104292Nm^3／hr，组成如下表，工艺流程见图2。

表1粗气化煤气的成分

气体	H₂	N₂	CO	AR	CH₄	CO₂	H₂S	H₂O
									摩尔分数％	45.9	0.2	18.9	0.1	0.1	34.2	0.13	0.3

吸收过程：

进入流程的原料气1在经换热器2冷却前注入流量1.06t／hr的甲醇39，冷却至-21.3℃，进入闪蒸塔3，从塔底分离出水甲醇溶液48。从闪蒸塔3塔顶出的脱水合成气进入吸收塔4底部，吸收塔4顶部注入低温甲醇液47，流量186.8t／hr，操作温度-50℃，操作压力35bar。脱水合成气先后经过脱硫段、脱碳段后，在吸收塔4塔顶得到净化合成气5。

解吸过程：

从脱碳段出的不含H₂S的甲醇富液7降温减压后，先后进入闪蒸塔11和闪蒸塔13，进行闪蒸分离。闪蒸塔13的操作压力为3bar。闪蒸塔13塔底的不含H₂S的甲醇富液经过流量调节，进入CO₂解吸塔14的不含H₂S的甲醇富液18的流量为126.58t／hr，进入H₂S浓缩塔19的不含H₂S的甲醇富液17的流量为9.7t／hr，即前者与后者的比约为13；进入CO₂解吸塔14的不含H₂S的甲醇液富18主要用于吸取CO₂解吸塔14中H₂S，使H₂S富集，因此其流量的多少主要取决于CO₂解吸塔14中H₂S的量，通常CO₂产品气的收率越高，相应地CO₂解吸塔14中H₂S的量也多，因此上述比例也越高。

CO₂解吸塔14的塔底出的甲醇富液16进入CO₂闪蒸塔50，换热器A49的操作温度35℃，CO₂闪蒸塔50的操作压力为1bar。CO₂闪蒸塔50塔顶出的富CO₂气51进入CO₂解吸塔14塔底，换热器B53的操作温度-34℃，压缩机52的操作压力为4bar。闪蒸塔12塔底的甲醇富液减压后进入CO₂解吸塔14的流量为103.3t／hr，操作压力为3.5bar。闪蒸塔13塔顶得到体积浓度为99.3％的CO₂产品气，产品气流量为32431Nm³／hr，CO₂产品气的收率为91.2％。

CO₂闪蒸塔50塔底出的甲醇富液54经过泵55加压后泵送至H₂S浓缩塔19的中部，泵55的操作压力为5bar。在H₂S浓缩塔19塔底输入气提氮气23，该气提氮气23的流量为984Nm³／hr，与自上而下的甲醇富液逆流接触，逐层气提出甲醇液中溶解的气体，气体中的H₂S被不含H₂S的甲醇富液17吸收下来，塔底得到H₂S甲醇富液，塔顶排放尾气20的H₂S含量低于环境规定指标值。

甲醇热再生过程与现有技术相同，可参照背景技术中的描述来进行实施。

最终从闪蒸塔33塔顶出的H₂S产品气34中H₂S的体积浓度为48.3％，H₂S的收率达到99.9％。

实施例2

进入本实用新型工艺的粗合成气来自以煤为原料，德士古气化得到的耐硫变换合成气，从变换工段来的气体流量为95760Nm³／hr，组成如下表。

表2粗气化煤气的成分

气体	H₂	N₂	CO	AR	CH₄	CO₂	H₂S	H₂O
									摩尔分数％	45.6	0.3	19.2	0.1	0.1	34.3	0.2	0.2

吸收过程：

进入流程的原料气1在经换热器2冷却前注入流量0.96t／hr的甲醇39，冷却至-21.3℃，进入闪蒸塔3，从塔底分离出水甲醇溶液48。从闪蒸塔3塔顶出的脱水合成气进入吸收塔4底部，吸收塔4顶部注入低温甲醇液47，流量168.2t／hr，操作温度-50℃，操作压力35bar。脱水合成气在吸收塔4内先后经过脱硫段、脱碳段后，在吸收塔4塔顶得到净化合成气5。

解吸过程：

从脱碳段出的不含H₂S的甲醇富液7降温减压后，先后进入闪蒸塔11和闪蒸塔13，进行闪蒸分离。闪蒸塔13的操作压力为3bar。闪蒸塔13塔底的不含H₂S的甲醇富液经过流量调节，进入CO₂解吸塔14的不含H₂S的甲醇富液18流量为55.4t／hr，进入H₂S浓缩塔19的不含H₂S的甲醇富液17的流量为69.3t／hr，即前者与后者的比例约为0.8。

CO₂解吸塔14的塔底出的甲醇富液16进入CO₂闪蒸塔50，换热器A49操作温度-32℃，CO₂闪蒸塔50的操作压力为2bar。CO₂闪蒸塔50顶出的富CO₂气51经过加压降温后进入CO₂解吸塔14塔底，换热器B53操作温度-34℃，压缩机52操作压力为4bar。闪蒸塔12塔底的甲醇富液减压后进入CO₂解吸塔14的流量为93.5t／hr，操作压力为3.5bar。闪蒸塔13塔顶得到体积浓度为99.1％的CO₂产品气，产品气流量为20068Nm³／hr，CO₂产品气的收率为60.4％。

CO₂闪蒸塔50塔底出的富H₂S甲醇富液54经过加压后泵送至H₂S浓缩塔19中部，泵55的操作压力为5bar。在H₂S浓缩塔19塔底输入气提氮气23，该气提氮气23氮气流量为5040Nm³／hr，与自上而下的甲醇富液逆流接触，逐层气提出甲醇液中溶解的气体，气体中的H₂S被不含H₂S的甲醇富液17吸收下来，塔底得到富H₂S甲醇富液，塔顶排放尾气20排放气20的H₂S含量低于环境规定指标值。

最终从闪蒸塔33塔顶出的H₂S产品气34中H₂S体积浓度为41.6％，H₂S的收率达到99.9％。

本实施例上述以外的其他实施方式与实施例1相同。

实施例3

进入本实用新型工艺的粗合成气来自以煤为原料，德士古气化得到的耐硫变换合成气，从变换工段来的气体流量为94908Nm³／hr，组成如下表。

表3粗气化煤气的成分

气体	H₂	N₂	CO	AR	CH₄	CO₂	H₂S	H₂O
									摩尔分数％	45.90	0.28	19.18	0.09	0.20	34.4	0.13	0.25

吸收过程：

进入流程的原料气1在经换热器2冷却前注入流量0.96kmol／hr的甲醇39，冷却至-21.3℃，进入闪蒸塔3，从塔底分离出水甲醇溶液48。从闪蒸塔3塔顶出的脱水合成气进入吸收塔4底部，吸收塔4顶部注入低温甲醇液47，流量164.1kmol／hr，操作温度-50℃，操作压力35bar。脱水合成气在吸收塔4先后经过脱硫段、脱碳段后，在吸收塔4塔顶得到净化合成气5。

解吸过程：

从脱碳段出的不含H₂S的甲醇富液7降温减压后，先后进入闪蒸塔11 和闪蒸塔13，进行闪蒸分离。闪蒸塔13的操作压力为3bar。闪蒸塔13塔底的不含H₂S的甲醇富液经过流量调节，进入CO₂解吸塔14的不含H₂S的甲醇富液18流量为99.7t／hr，进入H₂S浓缩塔40的不含H₂S的甲醇富液17的流量为21.8t／hr，即前者与后者的比例约为4.6。

CO₂解吸塔14的塔底出的甲醇富液16进入CO₂闪蒸塔50，换热器A49操作温度16℃，CO₂闪蒸塔50的操作压力为2bar。CO₂闪蒸塔50顶出的富CO₂气51进入CO₂解吸塔14塔底，换热器B53操作温度-34℃，压缩机52操作压力为3.5bar。闪蒸塔12塔底的甲醇富液减压后进入CO₂解吸塔14的流量为88.9t／hr，操作压力为3.5bar。闪蒸塔13塔顶得到体积浓度为99.2％的CO₂产品气，产品气流量为28138Nm³／hr，CO₂产品气的收率为84.8％。

CO₂闪蒸塔50塔底出的甲醇富液54经过泵55加压后，泵送至H₂S浓缩塔19中部，泵55操作压力为5bar。在H₂S浓缩塔19塔底输入气提氮气23，该气提氮气23的流量为1702Nm³／hr，与自上而下的甲醇富液逆流接触，逐层气提出甲醇液中溶解的气体，气体中的H₂S被不含H₂S的甲醇富液17吸收下来，塔底得到H₂S甲醇富液，塔顶排放尾气20的H₂S含量低于环境规定指标值。

从闪蒸塔33塔顶出的H₂S产品气34中H₂S的体积浓度为50.6％，H₂S的收率达到99.9％。

本实施例上述以外的其他实施方式与实施例1相同。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种高CO₂收率的低温甲醇洗装置，包括吸收塔(4)、CO₂解吸塔(14)、H₂S浓缩塔(19)、甲醇热再生塔(28)、甲醇精馏塔(43)、多个闪蒸塔、多个换热器、多个泵以及多个压缩机；其特征在于，所述吸收塔(4)与H₂S浓缩塔(19)之间设有CO₂闪蒸塔(50)，该CO₂闪蒸塔(50)的进液端与吸收塔(4)的塔底连接，该CO₂闪蒸塔(50)的塔底与H₂S浓缩塔(19)连接，该CO₂闪蒸塔(50)的塔顶与吸收塔(4)连接。

2.根据权利要求1所述的高CO₂收率的低温甲醇洗装置，其特征在于，所述吸收塔(4)的塔底与CO₂闪蒸塔(50)的进液端之间依次连接有换热器A(49)和减压阀。

3.根据权利要求1所述的高CO₂收率的低温甲醇洗装置，其特征在于，所述CO₂闪蒸塔(50)的塔底与H₂S浓缩塔(19)之间连接有泵(55)。

4.根据权利要求1所述的高CO₂收率的低温甲醇洗装置，其特征在于，所述CO₂闪蒸塔(50)的塔顶与吸收塔(4)之间依次连接有压缩机(52)及换热器B(53)。