本發(fā)明涉及低溫甲醇洗，具體涉及一種配套水煤漿氣化裝置的低溫低硫合成氣凈化方法和一種配套水煤漿氣化裝置的低溫低硫合成氣凈化裝置。

背景技術(shù)：

1、采用水煤漿氣化技術(shù)生產(chǎn)的合成氣中的h2和co稱之為有效氣，同時合成氣中還含有大量co2以及微量的h2s、cos、nh3、hcn等組分。其中h2和co經(jīng)過變換單元調(diào)節(jié)氫碳比例后是合成甲醇、氨及乙二醇等化工產(chǎn)品的原料氣。合成氣中的酸性氣體co2和h2s一般是合成催化劑的毒物，所以必須在合成工序之前脫除。

2、低溫甲醇洗技術(shù)是以低溫甲醇為吸收溶劑，利用低溫甲醇對酸性氣體溶解度極大的優(yōu)良特性，采用物理吸收脫除合成氣中的h2s和co2等酸性氣體，同時脫除hcn、nh3等微量組分。目前，低溫甲醇洗技術(shù)創(chuàng)新研究主要集中在富co2甲醇的減壓閃蒸循環(huán)使用方面，典型工藝流程主要有貧液-半貧液流程，該流程對降低低溫甲醇洗的綜合能耗發(fā)揮了積極作用，但繼續(xù)進(jìn)行優(yōu)化和創(chuàng)新出現(xiàn)了技術(shù)瓶頸。因此，有必要將低溫甲醇洗流程的技術(shù)創(chuàng)新和優(yōu)化方向進(jìn)行調(diào)整。

3、在低溫甲醇洗工藝流程中，富co2甲醇通過閃蒸可以重復(fù)循環(huán)使用，但含h2s甲醇卻必須通過熱再生才能循環(huán)使用，是低溫甲醇洗的主要耗能來源。因此，提升含h2s甲醇的使用效率是接下來技術(shù)創(chuàng)新的方向和關(guān)鍵因素。具體來說，就是要實現(xiàn)在含h2s甲醇熱再生之前，讓其對合成氣中的h2s氣體吸收達(dá)到上限，以此減少需要熱再生的富h2s甲醇量。

4、cn201110260570.0公開了一種低溫甲醇洗工藝，一是該低溫甲醇洗工藝在h2s吸收塔全部使用富co2甲醇對合成氣進(jìn)行洗滌，增加了富co2甲醇的使用量，生成富h2s甲醇后要熱再生后才能循環(huán)使用，能耗高；二是在再吸收塔的co2閃蒸段，富co2甲醇在洗滌富h2s甲醇閃蒸氣的同時直接與富h2s甲醇混合，自身被富h2s甲醇污染，產(chǎn)生的低濃度h2s甲醇也沒有得到充分使用，不利于低溫甲醇洗裝置綜合能耗的降低。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是為了克服上述技術(shù)問題，提供一種配套水煤漿氣化裝置的低溫低硫合成氣凈化方法和一種配套水煤漿氣化裝置的低溫低硫合成氣凈化裝置，該方法通過優(yōu)化設(shè)置h2s吸收流程，使用低硫富碳甲醇洗滌合成氣，減少了富co2甲醇的使用量；通過優(yōu)化設(shè)置再吸收流程，生成了低h2s甲醇；通過優(yōu)化設(shè)置中壓閃蒸流程，將低h2s甲醇中的co2濃度提升，得到的低硫富碳甲醇回用于h2s吸收流程，可有效降低低溫甲醇洗裝置綜合能耗。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第一方面提供一種配套水煤漿氣化裝置的低溫低硫合成氣凈化方法，所述方法包括：將合成氣進(jìn)行h2s吸收，得到的脫硫氣進(jìn)行co2吸收，得到的富co2甲醇分兩股，第二股富co2甲醇經(jīng)第一冷卻后進(jìn)行co2閃蒸，得到閃蒸后富co2甲醇分兩股，第一股閃蒸后富co2甲醇進(jìn)行第一閃蒸，得到的半貧液甲醇分兩股；第二股閃蒸后富co2甲醇經(jīng)第二冷卻后進(jìn)行第二閃蒸；

3、將所述h2s吸收還得到的第一富h2s甲醇經(jīng)第三冷卻后進(jìn)行h2s閃蒸，得到的閃蒸后富h2s甲醇進(jìn)行第三閃蒸，得到的含硫氣相和所述第二閃蒸的閃蒸液進(jìn)行第一洗滌，得到低h2s甲醇；

4、其中，將所述co2閃蒸還得到的co2閃蒸氣和所述h2s閃蒸還得到的h2s閃蒸氣混合后，與所述低h2s甲醇進(jìn)行第二洗滌，得到低硫富碳甲醇；

5、其中，將所述低硫富碳甲醇和第一股富co2甲醇各自獨立地返回并進(jìn)行所述h2s吸收；將第一股半貧液甲醇返回并進(jìn)行所述co2吸收。

6、本發(fā)明第二方面提供一種配套水煤漿氣化裝置的低溫低硫合成氣凈化裝置，所述裝置包括：依次連接的h2s吸收塔、co2吸收塔、閃蒸塔和再吸收塔，以及第一冷卻器、第二冷卻器和第三冷卻器；閃蒸塔包括設(shè)置在上的co2閃蒸段和設(shè)置在下的h2s閃蒸段，且co2閃蒸段的頂部連接h2s閃蒸段的下部；

7、合成氣進(jìn)入h2s吸收塔進(jìn)行h2s吸收，得到的脫硫氣進(jìn)入co2吸收塔進(jìn)行co2吸收，得到的富co2甲醇分兩股，第二股富co2甲醇經(jīng)第一冷卻器后，進(jìn)入co2閃蒸段進(jìn)行co2閃蒸，得到的閃蒸后富co2甲醇分兩股，第一股閃蒸后富co2甲醇進(jìn)入再吸收塔的上部進(jìn)行第一閃蒸，得到半貧液甲醇分兩股；第二股閃蒸后富co2甲醇經(jīng)第二冷卻器后，進(jìn)入再吸收塔的中部進(jìn)行第二閃蒸；

8、所述h2s吸收還得到的第一富h2s甲醇經(jīng)第三冷卻器后，進(jìn)入h2s閃蒸段的下部進(jìn)行h2s閃蒸，得到的閃蒸后富h2s甲醇進(jìn)入再吸收塔的下部進(jìn)行第三閃蒸，得到的含硫氣相與所述第二閃蒸得到的閃蒸液進(jìn)行第一洗滌，得到的低h2s甲醇進(jìn)入h2s閃蒸段的上部，與所述co2閃蒸還得到的co2閃蒸氣和所述h2s閃蒸還得到的h2s閃蒸氣進(jìn)行第二洗滌，得到的低硫富碳甲醇循環(huán)回用于h2s吸收塔；

9、將第一股富co2甲醇循環(huán)回用于h2s吸收塔；將第一股半貧液甲醇循環(huán)回用于co2吸收塔。

10、相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下優(yōu)勢：

11、(1)本發(fā)明提供的方法，通過優(yōu)化中壓閃蒸工藝，實現(xiàn)低h2s甲醇對第二股富co2甲醇的co2閃蒸氣和第一富h2s甲醇的h2s閃蒸氣中co2氣體的吸收，同時避免了閃蒸后富h2s甲醇對低h2s甲醇的污染，得到的低硫富碳甲醇實現(xiàn)在h2s吸收工序的選擇性吸收；

12、(2)本發(fā)明提供的方法，在h2s吸收工序中，通過引入低硫富碳甲醇吸收合成氣中的h2s和co2氣體，實現(xiàn)了對低硫富碳甲醇的循環(huán)使用，降低了h2s吸收中第一股富co2甲醇的使用量，相當(dāng)于降低了需要熱再生的第一富h2s甲醇；

13、(3)本發(fā)明提供的方法，在h2s閃蒸工藝中，通過引入低h2s甲醇來吸收co2閃蒸氣和h2s閃蒸氣，在少量增加低h2s甲醇中h2s濃度的情況下提升了co2氣體含量，得到的低硫富碳甲醇由于co2摩爾含量較高，在h2s吸收工序?qū)o2氣體的吸收量相應(yīng)降低，使合成氣中盡量多的co2氣體在co2吸收塔被貧甲醇和半貧液甲醇吸收，相應(yīng)的減少了co2氣體被富h2s甲醇污染的量，對降低低溫甲醇洗裝置綜合能耗具有積極意義。

技術(shù)特征：

1.一種配套水煤漿氣化裝置的低溫低硫合成氣凈化方法，其特征在于，所述方法包括：將合成氣進(jìn)行h2s吸收，得到的脫硫氣進(jìn)行co2吸收，得到富co2甲醇分兩股，第二股富co2甲醇經(jīng)第一冷卻后進(jìn)行co2閃蒸，得到閃蒸后富co2甲醇分兩股，第一股閃蒸后富co2甲醇進(jìn)行第一閃蒸，得到的半貧液甲醇分兩股；第二股閃蒸后富co2甲醇經(jīng)第二冷卻后進(jìn)行第二閃蒸，得到閃蒸液；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述h2s吸收的過程包括：將所述合成氣和第一股低硫富碳甲醇接觸并進(jìn)行第一h2s吸收，得到第二富h2s甲醇和預(yù)洗滌后合成氣；將所述預(yù)洗滌后合成氣依次與第二股低硫富碳甲醇和第一股富co2甲醇接觸并進(jìn)行第二h2s吸收，得到所述脫硫氣和第一富h2s甲醇；其中，所述低硫富碳甲醇分為所述第一股低硫富碳甲醇和第二股低硫富碳甲醇；

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，所述方法還包括：將所述低硫富碳甲醇經(jīng)第一加壓至5.8-6mpa(g)后，返回并進(jìn)行所述h2s吸收；

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項所述的方法，其中，所述co2吸收的過程包括：將所述脫硫氣和含co2甲醇接觸并進(jìn)行第一co2吸收，得到所述富co2甲醇和預(yù)凈化氣；將所述預(yù)凈化氣依次與第一股半貧液甲醇和貧甲醇接觸并進(jìn)行第二co2吸收，得到所述含co2甲醇和凈化氣；

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任意一項所述的方法，其中，所述第一冷卻后物料的溫度為-36至-33℃；

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一項所述的方法，其中，所述第一閃蒸的壓力＜所述第二閃蒸的壓力＜所述第三閃蒸的壓力；

7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任意一項所述的方法，其中，所述第二洗滌的過程包括：將所述co2閃蒸氣和h2s閃蒸氣混合后，與所述低h2s甲醇接觸并進(jìn)行所述第二洗滌，得到所述低硫富碳甲醇和閃蒸氣；

8.一種配套水煤漿氣化裝置的低溫低硫合成氣凈化裝置，其特征在于，所述裝置包括：依次連接的h2s吸收塔、co2吸收塔、閃蒸塔和再吸收塔，以及第一冷卻器、第二冷卻器和第三冷卻器；閃蒸塔包括設(shè)置在上的co2閃蒸段和設(shè)置在下的h2s閃蒸段，且co2閃蒸段的頂部連接h2s閃蒸段的下部；

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其中，所述h2s吸收塔包括設(shè)置在下的第一h2s吸收段和設(shè)置在上的第二h2s吸收段；

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其中，連接h2s閃蒸段的上部和h2s吸收塔的管道上設(shè)置有第一泵，用于將所述低硫富碳甲醇經(jīng)第一加壓后分兩股，再分別循環(huán)回用于第一h2s吸收段和第二h2s吸收段；

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及低溫甲醇洗技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種配套水煤漿氣化裝置的低溫低硫合成氣凈化方法及其裝置，該方法通過優(yōu)化設(shè)置H<subgt;2</subgt;S吸收流程，使用低硫富碳甲醇洗滌合成氣，減少了富CO<subgt;2</subgt;甲醇的使用量；通過優(yōu)化設(shè)置再吸收流程，生成了低H<subgt;2</subgt;S甲醇；通過優(yōu)化設(shè)置中壓閃蒸流程，將低H<subgt;2</subgt;S甲醇中的CO<subgt;2</subgt;濃度提升，得到的低硫富碳甲醇回用于H<subgt;2</subgt;S吸收流程，可有效降低低溫甲醇洗裝置綜合能耗。

技術(shù)研發(fā)人員：許仁春,陳子路,沈博凌,郭航,李平平,湯海波
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中石化寧波工程有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/19