CN206721142U - 一种串联式低温甲醇洗冷煤气的净化分离装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种串联式低温甲醇洗冷煤气的净化分离装置，包括H₂S吸收塔、吸收分离塔、冷粗煤气进口管路、富CO₂洗涤甲醇管道，H₂S吸收塔与吸收分离塔串联式连接，通过使用该装置实现了粗煤气较好的预洗效果，满足了煤气量增加时的扩能需求和粗冷煤气的净化需求。

Description

一种串联式低温甲醇洗冷煤气的净化分离装置

技术领域

本实用新型属于煤化工煤气净化领域，具体涉及一种串联式低温甲醇洗冷煤气的净化分离装置。

背景技术

固定床碎煤加压气化技术由于工艺技术等方面的特点，产出的粗煤气中含有大量的气态轻油、不饱和的碳氢化合物、和其它高沸点有机化合物，经过一氧化碳变换，冷却分离等工序后，被送往低温甲醇洗工序，利用甲醇溶剂对各种气体组分溶解度的显著差别，可分步骤分别脱除H₂S、CO₂和上述气态轻油、不饱和的碳氢化合物、高沸点有机化合物、粉尘等杂质。其中，低温甲醇洗工序专门设置预洗工序来完成气态轻油、不饱和碳氢化合物、高沸点有机化合物、粉尘杂质的脱除任务。

固定床碎煤加压气化工艺配套的低温甲醇洗预洗工序和H₂S脱除工序是集成在一个H₂S吸收塔内自下而上依次进行的，H₂S吸收塔上段是H₂S主脱除工序，H₂S吸收塔下段是预洗工序，下段预洗工序采用的是小液量大气量的设计，是上段H₂S脱除工序的预处理工序。下段预洗传质吸收分离所需的冷甲醇来自于上段H₂S脱除工序的富H₂S、CO₂污甲醇，下段预洗甲醇受制于上段H₂S脱除工序甲醇洗涤量及纯度，实际生产过程中洗涤甲醇的纯度及流量影响着下段预洗效果，极易造成预洗效果不佳，满足不了净化需求，而且当粗煤气气量增加至140%-200%负荷运行时，H₂S吸收塔产能不能满足生产净化需求，通常做法一：H₂S吸收塔上段可以通过内件改造实现H₂S脱除工序扩能运行，H₂S吸收塔下段预洗工序由于其原始设计就是大气量小液量设计，单方面通过内件改造不能解决预洗扩能的问题；通常做法二：拆除原H₂S吸收塔，重新扩能设计建设H₂S吸收塔可以解决能力不足的问题，但还存在改造周期长、投资大、对企业生产影响较大。

发明内容

为克服现有技术的不足，本实用新型提供一种串联式低温甲醇洗冷煤气的净化分离装置，通过使用该装置实现了粗煤气较好的预洗效果，满足了煤气量增加时的扩能需求和粗冷煤气的净化需求。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种串联式低温甲醇洗冷煤气的净化分离装置，包括H₂S吸收塔、吸收分离塔、冷粗煤气进口管路、富CO₂洗涤甲醇管道；所述吸收分离塔内设有多组塔盘内件，所述H₂S吸收塔包括H₂S吸收塔上段和H₂S吸收塔下段，H₂S吸收塔上段设有多组塔盘内件；

所述吸收分离塔下部通过低温甲醇洗装置界区入口粗煤气流量调节阀与冷粗煤气进口管路连接，吸收分离塔顶部通过设有截止阀的气相管线与H₂S吸收塔下段的下部连接；

富CO₂洗涤甲醇管道通过吸收分离塔洗涤甲醇调节阀及配套阀组与吸收分离塔上部相连，富CO₂洗涤甲醇管道通过H₂S吸收塔洗涤甲醇调节阀与H₂S吸收塔上段的上端相连，所述吸收分离塔洗涤甲醇调节阀及配套阀组和H₂S吸收塔洗涤甲醇调节阀前均设有截止阀；

所述吸收分离塔底部污甲醇排出口和H₂S吸收塔下段底部污甲醇排出口分别通过设有液位指示调节阀及配套阀组的管路与低压闪蒸预洗再生系统连接，所述设有液位指示调节阀及配套阀组的管路上均设有截止阀；

所述吸收分离塔底部和H₂S吸收塔下段底部均通过设有排净截止阀及配套八字盲板的管路与冷甲醇罐相连，H₂S吸收塔上段顶部脱硫煤气出口与脱碳工序相连，H₂S吸收塔上段底部侧壁H₂S出口与H₂S膨胀塔相连。

进一步的，所述冷粗煤气进口管路上设置有入口粗煤气温度显示表和入口粗煤气压力显示表。

进一步的，所述吸收分离塔顶部与H₂S吸收塔下段的中下部连接的气相管线上设有出口粗煤气取样点和出口粗煤气压力显示表。

进一步的，所述吸收分离塔洗涤甲醇调节阀及配套阀组包括调节阀、调节阀前截止阀、调节阀后截止阀、调节阀旁路阀和导淋。

进一步的，所述液位指示调节阀及配套阀组包括调节阀、调节阀前截止阀、调节阀后截止阀、调节阀旁路阀和导淋。通过使用液位指示调节阀控制一定液位，通过一定量的液封防止预洗、脱硫及脱碳高压系统与低压闪蒸预洗再生系统窜气。

进一步的，所述吸收分离塔最上层塔盘内件为除沫型内件，进一步降低气液夹带，优化洗涤分离操作弹性。

进一步的，所述富CO₂洗涤甲醇管道通过吸收分离塔洗涤甲醇调节阀及配套阀组与吸收分离塔上部的进液口连接，所述进液口设于除沫型内件塔盘下部。

本实用新型的有益效果：在对冷粗煤气主路的原H₂S吸收塔下段预洗工序在现有设备技术特性条件不变的基础上，本净化装置引入吸收分离塔，采用吸收分离塔和原H₂S吸收塔串联式连接，将H₂S吸收塔下段预洗工序内件拆卸掏空，取消原H₂S吸收塔下段预洗工序冷甲醇流量调节阀及相连管路设置，即取消下段冷粗煤气的预洗功能，仅做为冷粗煤气通道和气液分离作用使用，为解决实际生产过程中洗涤冷甲醇的纯度及供应量影响着下段预洗效果问题，引入吸收分离塔，对吸收分离塔预洗工序甲醇来源进行优化，由富CO₂洗涤甲醇液总管专门引出一股冷甲醇，通过吸收分离塔洗涤甲醇调节阀及配套阀组与吸收分离塔上部相连，保证了预洗甲醇量和洗涤甲醇纯度，在吸收塔内实现了粗煤气较好的预洗效果，为后序主脱硫、脱碳工序进行了合格的粗煤气预处理。

本串联式低温甲醇洗冷煤气的净化分离装置结构简单，克服了原下段预洗甲醇受制于上段H2S脱除工序甲醇洗涤量及纯度的影响，引入吸收分离塔，由富CO₂洗涤甲醇总管专门引出一股冷甲醇，通过流量调节阀及配套阀组调整进入吸收分离塔，保证了预洗甲醇量和洗涤甲醇纯度及供給压力，保证了粗煤气的预洗效果，同时吸收分离塔及相关配件的引入满足了低温甲醇洗扩能运行的需要，实现当粗煤气气量增加时装置的稳定运行。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图。

图中：1：吸收分离塔；2：H₂S吸收塔，2a：H₂S吸收塔上段，2b：H₂S吸收塔下段；3：截止阀；4：排净截止阀及八字盲板；

：冷粗煤气进口管路；：冷富CO₂洗涤甲醇管道；：脱碳工序；：H₂S膨胀塔；：低压闪蒸预洗再生系统；：冷甲醇罐；

FRC-0：低温甲醇洗装置界区入口粗煤气流量调节阀；FRC-3：吸收分离塔洗涤甲醇调节阀及配套阀组；FRC-4：H₂S吸收塔洗涤甲醇调节阀；LIC1：液位指示调节阀及配套阀组；TI1: 入口粗煤气温度显示表；PI2：入口粗煤气压力显示表；PI1：出口粗煤气压力显示表；Q1：出口粗煤气取样点；PDI3：压差表。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，一种串联式低温甲醇洗冷煤气的净化分离装置，包括H₂S吸收塔2、吸收分离塔1、冷粗煤气进口管路、富CO₂洗涤甲醇管道；所述吸收分离塔内设有多组塔盘内件，所述H₂S吸收塔2包括H₂S吸收塔上段2a和H₂S吸收塔下段2b，H₂S吸收塔上段设有多组塔盘内件，H₂S吸收塔下段未设有内件；

所述吸收分离塔下段通过低温甲醇洗装置界区入口粗煤气流量调节阀FRC-0与冷粗煤气进口管路连接，吸收分离塔1顶部通过设有截止阀3的气相管线与H₂S吸收塔下段2b的下部连接；

富CO₂洗涤甲醇管道通过吸收分离塔洗涤甲醇调节阀及配套阀组FRC-3与吸收分离塔1上部相连，富CO₂洗涤甲醇管道通过H₂S吸收塔洗涤甲醇调节阀FRC-4与H₂S吸收塔上段2a的上端相连，所述吸收分离塔洗涤甲醇调节阀及配套阀组FRC-3和H₂S吸收塔洗涤甲醇调节阀FRC-4前均设有截止阀3；

所述吸收分离塔底部污甲醇排出口和H₂S吸收塔下段底部污甲醇排出口分别通过设有液位指示调节阀及配套阀组LIC1的管路与低压闪蒸预洗再生系统连接，所述设有液位指示调节阀及配套阀组LIC1的管路上均设有截止阀3；

所述吸收分离塔1底部和H₂S吸收塔下段2b底部均通过设有排净截止阀及配套八字盲板4的管路与冷甲醇罐相连，H₂S吸收塔上段2a顶部脱硫煤气出口与脱碳工序相连，H₂S吸收塔上段2a下部侧壁H₂S出口与H₂S膨胀塔相连。

所述冷粗煤气进口管路上设置有入口粗煤气温度显示表TI1和入口粗煤气压力显示表PI2。

所述吸收分离塔顶部与H₂S吸收塔下段的中下部连接的气相管线上设有出口粗煤气取样点Q1和出口粗煤气压力显示表PI1。

所述冷粗煤气进口管路与吸收分离塔顶部的气相管线之间设有压差表PDI3。

应用本装置后工艺流程：经过冷却干燥后的粗煤气（-10~-20）℃通过低温甲醇洗装置界区入口粗煤气流量调节阀FRC-0调节流量后，从本装置的吸收分离塔下部的进入，由吸收分离塔洗涤甲醇调节阀及配套阀组FRC-3控制流量的富CO₂洗涤甲醇从吸收分离塔上部进入，气液相在多组大通量高效内件上逆向传质吸收分离，气态轻油、不饱和碳氢化合物、高沸点有机化合物、粉尘杂质被冷甲醇吸收从气相中洗涤分离下来，污甲醇重力自流至塔釜，然后由液位控制阀LIC1送出，，H₂S吸收塔2底部污甲醇也由液位控制阀LIC1送出汇合均送至低压闪蒸预洗再生系统V；洗涤后的气相进入H₂S吸收塔下段2b通道，H₂S吸收塔下段预洗工序内件拆卸掏空，仅作为气体通道和气液分离使用，气相继续向上通过升气管进入H₂S吸收塔上段2a，自下而上经过多组塔盘内件与由H₂S吸收塔洗涤甲醇调节阀FRC-4调控的冷甲醇传质分离进行粗煤气主脱硫工序（H₂S、COS等有机硫），脱硫后的粗煤气一部分送往脱碳工序进一步脱碳。正常运行时，吸收分离塔塔釜最低处排净截止阀4关闭，相配套八字盲板切换至盲位，设备检修需要排净塔内积液时，排净截止阀4开启，相配套八字盲板切换至通位；正常运行时，H₂S吸收塔塔釜最低处排净截止阀4关闭，相配套八字盲板切换至盲位，设备检修需要排净塔内积液时，排净截止阀4开启，相配套八字盲板切换至通位。

Claims (5)

1.一种串联式低温甲醇洗冷煤气的净化分离装置，其特征在于，包括H₂S吸收塔、吸收分离塔、冷粗煤气进口管路、富CO₂洗涤甲醇管道；所述吸收分离塔内设有多组塔盘内件，所述H₂S吸收塔包括H₂S吸收塔上段和H₂S吸收塔下段，H₂S吸收塔上段设有多组塔盘内件；

所述吸收分离塔下部通过低温甲醇洗装置界区入口粗煤气流量调节阀与冷粗煤气进口管路连接，吸收分离塔顶部通过设有截止阀的气相管线与H₂S吸收塔下段的下部连接；

富CO₂洗涤甲醇管道通过吸收分离塔洗涤甲醇调节阀及配套阀组与吸收分离塔上部相连，富CO₂洗涤甲醇管道通过H₂S吸收塔洗涤甲醇调节阀与H₂S吸收塔上段的上端相连，所述吸收分离塔洗涤甲醇调节阀及配套阀组和H₂S吸收塔洗涤甲醇调节阀前均设有截止阀；

所述吸收分离塔底部污甲醇排出口和H₂S吸收塔下段底部污甲醇排出口分别通过设有液位指示调节阀及配套阀组的管路与低压闪蒸预洗再生系统连接，所述设有液位指示调节阀及配套阀组的管路上均设有截止阀；

所述吸收分离塔底部和H₂S吸收塔下段底部均通过设有排净截止阀及配套八字盲板的管路与冷甲醇罐相连，H₂S吸收塔上段顶部脱硫煤气出口与脱碳工序相连，H₂S吸收塔上段底部侧壁H₂S出口与H₂S膨胀塔相连。

2.根据权利要求1所述的串联式低温甲醇洗冷煤气的净化分离装置，其特征在于，所述冷粗煤气进口管路上设置有入口粗煤气温度显示表和入口粗煤气压力显示表。

3.根据权利要求1所述的串联式低温甲醇洗冷煤气的净化分离装置，其特征在于，所述吸收分离塔顶部与H₂S吸收塔下段的中下部连接的气相管线上设有出口粗煤气取样点和出口粗煤气压力显示表。

4.根据权利要求1所述的串联式低温甲醇洗冷煤气的净化分离装置，其特征在于，所述吸收分离塔最上层塔盘内件为除沫型内件。

5.根据权利要求4所述的串联式低温甲醇洗冷煤气的净化分离装置，其特征在于，所述富CO₂洗涤甲醇管道与吸收分离塔上部连接的进液口设于除沫型内件塔盘下部。