CN210385374U

CN210385374U - 一种低温甲醇洗工艺中的酸性气用甲醇回收装置

Info

Publication number: CN210385374U
Application number: CN201921205511.1U
Authority: CN
Inventors: 朱止阳; 李圣君; 余复幸; 李栋; 张少利; 程传功; 张伟利; 孙帅; 耍芬芬
Original assignee: Henan Xinlianxin Chemicals Group Co Ltd
Current assignee: Henan Xinlianxin Chemicals Group Co Ltd
Priority date: 2019-07-29
Filing date: 2019-07-29
Publication date: 2020-04-24
Anticipated expiration: 2029-07-29

Abstract

本实用新型属于一种低温甲醇洗工艺中的酸性气用甲醇回收装置；包括与甲醇洗工段尾气相连的尾气洗涤塔，尾气洗涤塔上部设有脱盐水管道，尾气洗涤塔顶部设有放空管道，尾气洗涤塔底部可设有液相出口，液相出口通过第一泵与酸性气水洗塔的第一进口相连，酸性气水洗塔底部液相出口通过第一换热器的壳程、第二泵、第二换热器的管程与甲醇水分离塔上部的进口相连，甲醇水分离塔的顶部气相出口通过蒸汽管道与热再生塔的中部循环进口相连；具有结构设计简单合理、生产及设备投资低、水耗能耗低，甲醇回收率高以及运行安全可靠的低温甲醇洗工艺中的优点。

Description

一种低温甲醇洗工艺中的酸性气用甲醇回收装置

技术领域

本实用新型属于酸性尾气净化技术领域，具体涉及一种低温甲醇洗工艺中的酸性气用甲醇回收装置。

背景技术

低温甲醇洗工艺已被广泛运用于合成氨、合成甲醇和其他羰基合成、制氢、城市煤气和天然气脱硫以及其他气体净化工艺和装置中；低温甲醇洗的工艺过程一般采用甲醇吸收混合器中的酸性气，在经过减压解吸、气提、加热使甲醇和酸性气分离，达到净化混合气并回收甲醇的目的。

另外，低温甲醇洗工艺热再生塔塔顶的酸性气中含有甲醇蒸汽，直接送至硫回收工段既有安全隐患，又造成甲醇溶液的损失。传统工艺中为了回收该部分酸性气中的甲醇，采用循环水和液氨多级冷凝的方式将酸性气中的甲醇液化分离回收；将热再生塔塔顶出口温度约为70～100℃酸性气中的甲醇液化分离，需将其冷却至-20℃以下，上述过程将消耗大量的循环水和液氨冷量，造成水资源损失和能量损失，以及使用液氨危险性较高等缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的缺陷，而提供一种结构设计简单合理、生产及设备投资低、水耗能耗低，甲醇回收率高以及运行安全可靠的低温甲醇洗工艺中的酸性气用甲醇回收装置。

本实用新型的目的是这样实现的：包括与甲醇洗工段尾气相连的尾气洗涤塔，所述尾气洗涤塔的上部设有脱盐水管道，尾气洗涤塔的顶部设有放空管道，尾气洗涤塔的底部可设有液相出口，液相出口通过第一泵与酸性气水洗塔的第一进口相连，酸性气水洗塔底部的液相出口通过第一换热器的壳程、第二泵、第二换热器的管程与甲醇水分离塔上部的进口相连，甲醇水分离塔的顶部气相出口通过蒸汽管道与热再生塔的中部循环进口相连；所述酸性气水洗塔的顶部气相出口与硫回收储罐相连；所述热再生塔的上部设有富硫甲醇进口，热再生塔的底部设有贫硫甲醇液出口，热再生塔的顶部气相出口通过第一换热器的管程与气液分离罐相连，气液分离罐的气相出口与酸性气水洗塔的第二进口相连，气液分离罐的液相出口与甲醇回收储罐相连；所述甲醇水分离塔底部液相出口通过第二换热器的壳程与磨煤机工段用储水罐相连。

优选地，所述甲醇水分离塔的下部设有第一再沸器。

优选地，所述热再生塔的下部设有第二再沸器。

优选地，所述酸性气水洗塔的第一进口设在酸性气水洗塔的上部，酸性气水洗塔的第二进口设置在酸性气水洗塔的下部。

优选地，所述贫硫甲醇液出口通过管道与贫硫甲醇储罐相连。

优选地，所述酸性气水洗塔为板式塔、喷淋塔或填料塔。

本实用新型具有以下优点：

1、本实用新型利用酸性气水洗塔回收酸性气中的甲醇，减少了甲醇的消耗，降低生产成本，提高甲醇的利用率，同时避免甲醇对后续工段的生产造成影响。

2、本实用新型利用尾气洗涤塔中的洗涤液直接对热再生塔塔顶蒸出的酸性气进行水洗，能够实现在不增加系统运行负荷的前提下不增加脱盐水的使用量。

3、本实用新型利用水洗酸性气的方式回收甲醇替代传统工艺的多级冷凝，不仅减少了系统的循环冷却水使用量及液氨循环量，且减少了冷却水和液氨的消耗及冷量消耗；同时酸性气本身的热量被酸性气水洗塔的洗涤水带走，尤其是在进入后续工段甲醇水分离塔后使得物料的热量最大限度的保留在了系统内部，减少了能量损失，降低了甲醇水分离塔中第一再沸器上午蒸汽消耗约20%～40%。

4、酸性气水洗塔的操作条件和工艺流程比传统多级冷凝技术温和以及简单，避免了使用液氨带来的安全隐患，从源头上减少了事故发生的可能。

5、本实用新型具有适用性广和投资成本少的特点，其充分利用了现有工艺流程中的各主要设备及物料，降低了系统的水耗能耗，简化了工艺操作，且不影响低温甲醇洗系统的运行稳定。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部件。为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与实用新型相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。

如图1所示，本实用新型为一种低温甲醇洗工艺中的酸性气用甲醇回收装置，包括与甲醇洗工段尾气相连的尾气洗涤塔1，所述尾气洗涤塔1的上部设有脱盐水管道5，尾气洗涤塔1的顶部设有放空管道6，尾气洗涤塔1的底部可设有液相出口，液相出口通过第一泵21与酸性气水洗塔3的第一进口10相连，酸性气水洗塔3底部的液相出口通过第一换热器7的壳程、第二泵20、第二换热器12的管程与甲醇水分离塔4上部的进口相连，甲醇水分离塔4的顶部气相出口通过蒸汽管道与热再生塔2的中部循环进口相连；所述酸性气水洗塔3的顶部气相出口与硫回收储罐9相连；所述热再生塔2的上部设有富硫甲醇进口13，热再生塔2的底部设有贫硫甲醇液出口14，热再生塔2的顶部气相出口通过第一换热器7的管程与气液分离罐8相连，气液分离罐8的气相出口与酸性气水洗塔3的第二进口11相连，气液分离罐8的液相出口与甲醇回收储罐15相连；所述甲醇水分离塔4底部液相出口通过第二换热器12的壳程与磨煤机工段用储水罐16相连。所述甲醇水分离塔4的下部设有第一再沸器17。所述热再生塔2的下部设有第二再沸器18。所述酸性气水洗塔3的第一进口10设在酸性气水洗塔3的上部，酸性气水洗塔3的第二进口11设置在酸性气水洗塔3的下部。所述贫硫甲醇液出口14通过管道与贫硫甲醇储罐19相连。所述贫硫甲醇液出口14通过管道与贫硫甲醇储罐19相连。所述酸性气水洗塔3为板式塔、喷淋塔或填料塔。

本实用新型的工作原理为：在尾气洗涤塔1内，脱盐水通过脱盐水管道5进入尾气洗涤塔1中，并与塔下部进入其内部的甲醇洗工段尾气进行逆向接触，对甲醇洗工段的尾气洗涤后，尾气放空，尾气洗涤液通过泵8和酸性气水洗塔3的第一进口10进入酸性气水洗塔3的上部；同时，富硫甲醇液通过热再生塔2上部进入热再生塔2的上部，通过热再生塔2的中部循环进口进入的甲醇蒸汽对富硫甲醇液加热气提，使H₂S、CO₂等酸性气从甲醇液中蒸出，并由热再生塔2的顶部气相出口排出；经加热气提后的富硫甲醇液成为贫硫甲醇液并通过贫硫甲醇液出口14进入到贫硫甲醇储罐19内；上述酸性气通过顶部气相出口进入到第一换热器7内与酸性气水洗塔3中的塔釜液进行过热交换，酸性气被降温后析出少量甲醇凝液，并在气液分离器8将被冷凝下来的甲醇和酸性气进行分离，分离后的甲醇通过气液分离罐8的液相出口进入到甲醇回收储罐15内，气液分离器8分离后的酸性气通过酸性气水洗塔3的第二进口11进入到酸性气水洗塔3的下部；酸性气在酸性气水洗塔3内上行与上述含有脱盐水的尾气洗涤液进行逆流接触，由于甲醇在水中的溶解度远远大于硫化物，可实现甲醇与硫化物的分离，达到最大程度回收甲醇的目的；吸收过甲醇的脱盐水从酸性气水洗塔3的塔釜排出，在第一换热器7中与酸性气进行过热交换后，送至甲醇水分离塔4进行甲醇和水的分离；甲醇水分离塔4利用甲醇与水沸点的不同，在甲醇水分离塔4的底部通过第一再沸器17对酸性气水洗塔洗涤液11进行加热，将洗涤液中的甲醇蒸馏至甲醇蒸汽，并通过热再生塔2的中部循环进口进入到热再生塔2的内部，甲醇水分离塔4的塔釜中的水则通过第二换热器12的管程换热后送入磨煤机工段用储水罐16，作为磨煤工艺水使用；上述的第一再沸器17通过通入低压蒸汽对甲醇水分离塔4内的酸性气水洗塔洗涤液11进行加热。

实验例

如图1所示，脱盐水和低温甲醇洗尾气进入尾气洗涤塔1中，脱盐水吸收尾气中的甲醇及二氧化碳等酸性气体，脱盐水洗涤上述尾气后成为洗涤水，洗涤水的温度为20℃左右，洗涤水通过泵8和酸性气水洗塔3的第一进口10进入酸性气水洗塔3上部的上层塔板中；热再生塔2塔顶的酸性气温度为75℃左右，压力为0.2MPa，其主要成分为二氧化碳、硫化氢和甲醇，酸性气通过第一换热器酸性气水洗塔底部的液相出口处的洗涤液换热，换热后酸性气由75℃左右将至50℃左右，并进入气液分离罐8中进行气液分离，甲醇凝液从气液分离罐8的底部进入甲醇回收储罐15内，气液分离罐8分离后的不凝气体通过气液分离罐8的顶部排出并送至酸性气水洗塔3内，酸性气在酸性气水洗塔3中通过洗涤水水洗后，甲醇含量＜0.1%，并从酸性气水洗塔3顶部气相出口直接送至硫回收储罐9或硫回收工段内，压力为0.16MPa，温度为40℃左右。酸性气水洗塔3中的洗涤液从塔釜出，先经过第一换热器7与酸性气6换热，再经过第二换热器12与甲醇水分离塔4中排出的水进行换热，换热后的洗涤液温度由30℃升至90℃左右，并送至甲醇水分离塔4上层塔板进料，洗涤液在甲醇水分离塔4内使用0.5MPa低压蒸汽进行加热蒸馏，将甲醇与水分分离，甲醇蒸汽从甲醇水分离塔4的顶部气相出口以及蒸汽管道进入热再生塔2内温度为85℃左右；所述甲醇水分离塔4内的水通过洗涤液11换热后直接送至磨煤机工段用储水罐16，作为磨煤工艺水使用。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语 “连接”、“相连”等等应做广义理解，例如，可以是固定连接，一体地连接，也可以是可拆卸连接；也可以是两个元件内部的连通；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。上文的示例仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式、变更和改造均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种低温甲醇洗工艺中的酸性气用甲醇回收装置，包括与甲醇洗工段尾气相连的尾气洗涤塔（1），其特征在于：所述尾气洗涤塔（1）的上部设有脱盐水管道（5），尾气洗涤塔（1）的顶部设有放空管道（6），尾气洗涤塔（1）的底部可设有液相出口，液相出口通过第一泵（21）与酸性气水洗塔（3）的第一进口（10）相连，酸性气水洗塔（3）底部的液相出口通过第一换热器（7）的壳程、第二泵（20）、第二换热器（12）的管程与甲醇水分离塔（4）上部的进口相连，甲醇水分离塔（4）的顶部气相出口通过蒸汽管道与热再生塔（2）的中部循环进口相连；所述酸性气水洗塔（3）的顶部气相出口与硫回收储罐（9）相连；

所述热再生塔（2）的上部设有富硫甲醇进口（13），热再生塔（2）的底部设有贫硫甲醇液出口（14），热再生塔（2）的顶部气相出口通过第一换热器（7）的管程与气液分离罐（8）相连，气液分离罐（8）的气相出口与酸性气水洗塔（3）的第二进口（11）相连，气液分离罐（8）的液相出口与甲醇回收储罐（15）相连；

所述甲醇水分离塔（4）底部液相出口通过第二换热器（12）的壳程与磨煤机工段用储水罐（16）相连。

2.根据权利要求1所述的一种低温甲醇洗工艺中的酸性气用甲醇回收装置，其特征在于：所述甲醇水分离塔（4）的下部设有第一再沸器（17）。

3.根据权利要求1所述的一种低温甲醇洗工艺中的酸性气用甲醇回收装置，其特征在于：所述热再生塔（2）的下部设有第二再沸器（18）。

4.根据权利要求1所述的一种低温甲醇洗工艺中的酸性气用甲醇回收装置，其特征在于：所述酸性气水洗塔（3）的第一进口（10）设在酸性气水洗塔（3）的上部，酸性气水洗塔（3）的第二进口（11）设置在酸性气水洗塔（3）的下部。

5.根据权利要求1所述的一种低温甲醇洗工艺中的酸性气用甲醇回收装置，其特征在于：所述贫硫甲醇液出口（14）通过管道与贫硫甲醇储罐（19）相连。

6.根据权利要求1所述的一种低温甲醇洗工艺中的酸性气用甲醇回收装置，其特征在于：所述酸性气水洗塔（3）为板式塔、喷淋塔或填料塔。