低温甲醇洗(4)

2018-12-29 22:07

尾气的组成受气提气量、温度和压力的影响。

c.热再生。溶液在热再生塔的再沸器中用蒸汽加热至沸腾,用甲醇的蒸汽气提,这种方法再生彻底,但耗用蒸汽。三种再生方法应合理配合,注意H2等有用气体的回收,减少甲醇的损失并节省能耗。

(4)要保证所回收的CO2产品纯度。CO2产品的纯度应高于98.5%,以满足尿素生产或下游工序对CO2的要求。硫化物的含量应低于1.4cm3/m3,H2与甲醇的含量也不应超过规定指标。为此,CO2解吸塔的操作条件要控制合理。

(5)溶液热再生时放出的H2S气体要满足下游工序的要求,H2S含量符合规定指标。

(6)实现能量的合理胜利。吸收时溶液要求低温、加压,吸收中由于吸收温度会升高,而解吸中由于解吸热温度又会降低,注意冷量的合理利用,保证必要的冷源实现低温吸收的要求。换热网络匹配合理,总体上应达到投资费用与操作费用最省。

(7)保持系统中水分含量低于规定指标。甲醇水蒸馏塔的分离能力以及吸收塔前分离器的气液分离能力足够,防止甲醇中水分含量增大而影响吸收效果。

(8)排放物要符合规定指标。尾气中的硫化物含量与排放水中的甲醇含量不能超过排放标准。

工艺流程:

(1)两步法低温甲醇洗流程 两步法吸收H2S和CO2的流程如图5-30所示。原料气经预冷器、氨冷器冷却至吸收

温度后赶往第一吸收塔1,用含有CO2的甲醇半贫液进行脱硫。原料气预冷时,为防止水分在冷却时冻结和分离气体中水分,往气体中喷入少量甲醇,而冷凝分离出来的含水甲醇可通过蒸馏回收。第一吸收塔顶出来已脱硫至(H2S+COS)<0.1cm3/m3的气体经回收冷量最后送CO变换。变换气再经冷却后进入第二吸收塔2脱除CO2。第一吸收塔出来的甲醇经闪蒸并加热后进入H2S热再生塔3,用蒸汽加热至沸腾,利用甲醇蒸气气提使溶剂完全再生。再生后的贫液经冷却至要求温度后进入第二吸收塔的顶部精洗段,以保证净化气的指标。此外,经气提再生塔4后的半贫液送往第二吸收塔的主洗段,用于脱除大部分的CO2。第二吸收塔出来的甲醇富液经闪蒸减压闪蒸回收H2后,进入4的CO2解吸段闪蒸回

收CO2,随后进入4的汽提段,用氮气汽提再生。再生后的半贫大部分进第二吸收塔主洗段,构成一个循环;小部分送第一吸收塔脱硫。第一吸收塔出来的富液经闪蒸罐减压闪蒸回收H2和CO2后送4汽提塔,用氮气汽提以提高溶液中H2S的相对浓度。汽提后的气体用半贫液洗涤以控制其中的硫含量,尾气回收冷量后放空。汽提后的溶液则送往再生塔3,热再生后的贫液经泵加压并冷却后进入第二吸收塔2精洗段,形成溶液的另一循环。热再生塔顶部出去的H2S馏分送硫回收装置。减压闪蒸时回收的H2与CO2用压缩机5送回原料气管线。原料气带入的水分在甲醇-水蒸馏塔中除去。系统中的各种换热器组成换热网络,用以回收冷量并保证必要的操作条件,氨冷器用于补充冷量。 该流程的典型操作指标如下。

原料气压力 4.7MPa,原料气流量 1.18×105m3/h(5268kmol/h)。

脱硫部分 各气体组分的含量见表5-13。

表5-13 脱硫部分各气体组分的含量/%

气体组分 CO2 H2S+COS H2 CO 原料气 5.3 0.7 44.6 48.4 净化气 5.3 <0.1cm3/m3 45.0 48.7 H2S馏分 57.3 40.1 - - N2+Ar 2.0 1.0 1.6 脱碳部分 各气体组分的含量见表5-14所示。

表5-14 脱碳部分各气体组分的含量/%

气体组分 变换净化气 气 CO2 36.1 气体组变换气 分 <0.1(可达CO 1 cm3/m3) - 98.2 公用工程部分

轴功率(无动力回收) 2500kW 蒸汽(0.5MPa,饱和) 5.2t

冷却水 (24℃,△T=10℃) 2060m3/h 甲醇 80kg/h

0.5 0.8 0.9 净化气 H2S+COS - H2 62.8 N2+Ar 0.6 (2)同时脱除H2S和 CO2的一步法甲醇洗流程 如图5-31为一步法同时脱除H2S和CO2的低温甲醇洗流程示意图[5]。

来自耐硫变换40℃、3.0MPa、229640m3/h的工艺气经冷却后,分离其中的甲醇水溶液进入硫化氢吸收塔和二氧化碳吸收塔,依次脱除其中的HCN、NH3、H2S、COS、CO2,出二氧化碳吸收塔的工艺气换热后被加热至32℃送入下游甲烷化工序。

二氧化碳吸收塔底部的含CO2的甲醇引出后分两路,一路进硫化氢吸收塔吸收H2S,一路去中压闪蒸塔上塔闪蒸出H2、CO2,闪蒸后的甲醇再送入再吸收塔上部闪蒸,再生出的CO2经回收冷量后送入尿素装置。

硫化氢吸收塔上塔出来的含H2S、CO2的甲醇到中压闪蒸塔下塔闪蒸出H2、H2S、CO2等气体,中压闪蒸塔上下塔闪


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