本發(fā)明涉及低溫甲醇洗，具體涉及一種配套粉煤氣化裝置的合成氣凈化方法和一種配套粉煤氣化裝置的合成氣凈化裝置。

背景技術(shù)：

1、采用粉煤氣化技術(shù)生產(chǎn)的合成氣中的h2和co稱(chēng)之為有效氣，同時(shí)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(guò)變換單元調(diào)節(jié)氫碳比例后是合成甲醇、合成氨等化工產(chǎn)品的原料氣。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(duì)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h2s和co2等酸性氣體，同時(shí)脫除hcn、nh3等微量組分。該工藝具有氣體凈化度高、選擇性好、甲醇吸收能力大等優(yōu)點(diǎn)。吸收酸性氣體后的甲醇溶劑的再生通過(guò)分段減壓閃蒸和熱再生來(lái)實(shí)現(xiàn)。

3、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，典型工藝為貧液-半貧液流程，該技術(shù)對(duì)降低低溫甲醇洗工藝綜合能耗發(fā)揮了積極作用。在低溫甲醇洗工藝流程中，富co2甲醇通過(guò)閃蒸可以重復(fù)循環(huán)使用，但含h2s甲醇卻必須通過(guò)熱再生才能循環(huán)使用，是低溫甲醇洗的主要耗能來(lái)源。因此，提升含h2s甲醇的使用效率是接下來(lái)技術(shù)創(chuàng)新的方向和關(guān)鍵因素。具體來(lái)說(shuō)，就是要實(shí)現(xiàn)在含h2s甲醇熱再生之前，讓其對(duì)合成氣中h2s氣體的吸收達(dá)到上限，以此減少需要熱再生的富h2s甲醇量。

4、cn201110260570.0公開(kāi)了一種低溫甲醇洗工藝，一是在h2s吸收塔全部使用富co2甲醇對(duì)合成氣進(jìn)行洗滌，增加了富h2s甲醇的生成量，富h2s甲醇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(shí)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(méi)有得到有效利用，能耗高；三是用于co2吸收塔的半貧液甲醇co2含量較高，對(duì)co2氣體的吸收能力有限，不利于低溫甲醇洗裝置綜合能耗的降低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是為了克服上述問(wèn)題，提供一種配套粉煤氣化裝置的合成氣凈化方法和一種配套粉煤氣化裝置的合成氣凈化裝置，該凈化方法將低h2s甲醇和低co2甲醇循環(huán)回用并分別進(jìn)行h2s吸收和co2吸收，不僅具有較高的使用效率和吸收能力，還能夠有效降低低溫甲醇洗裝置的綜合能耗。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第一方面提供一種配套粉煤氣化裝置的合成氣凈化方法，所述方法包括：

3、(1)將合成氣進(jìn)行h2s吸收，得到第一富h2s甲醇、第二富h2s甲醇和脫硫氣；將所述脫硫氣進(jìn)行co2吸收，得到的富co2甲醇分為第一股富co2甲醇和第二股富co2甲醇；

4、(2)將所述第二股富co2甲醇進(jìn)行co2閃蒸，得到閃蒸后富co2甲醇；將所述第二富h2s甲醇進(jìn)行h2s閃蒸，得到閃蒸后富h2s甲醇；

5、(3)將所述閃蒸后富co2甲醇與第一股半貧液甲醇進(jìn)行換熱，得到換熱后富co2甲醇和換熱后半貧液甲醇；將所述換熱后富co2甲醇經(jīng)第一冷卻，得到的冷卻后富co2甲醇分兩股，第一股冷卻后富co2甲醇進(jìn)行第一閃蒸，第二股冷卻后富co2甲醇經(jīng)第二冷卻后進(jìn)行第二閃蒸；將所述閃蒸后富h2s甲醇進(jìn)行第三閃蒸；得到半貧液甲醇、低h2s甲醇和co2產(chǎn)品氣；并將所述低h2s甲醇返回并進(jìn)行所述h2s吸收；

6、(4)將所述換熱后半貧液甲醇和氮?dú)饨佑|并進(jìn)行汽提，得到的低co2甲醇返回并進(jìn)行所述co2吸收；將所述低h2s甲醇返回并進(jìn)行所述h2s吸收。

7、本發(fā)明第二方面提供一種配套粉煤氣化裝置的合成氣凈化裝置，所述裝置包括依次連接的h2s吸收塔、co2吸收塔、閃蒸塔、再吸收塔和汽提塔，以及換熱器、第一冷卻器和第二冷卻器；

8、所述h2s吸收塔用于將合成氣進(jìn)行h2s吸收，得到第一富h2s甲醇、第二富h2s甲醇和脫硫氣；所述co2吸收塔用于將所述脫硫氣進(jìn)行co2吸收，得到的富co2甲醇分為第一股富co2甲醇和第二股富co2甲醇；

9、所述閃蒸塔包括設(shè)置在上的co2閃蒸段和設(shè)置在下的h2s閃蒸段，co2閃蒸段用于將所述第二股富co2甲醇進(jìn)行co2閃蒸，得到閃蒸后富co2甲醇，h2s閃蒸段用于將所述第二富h2s甲醇進(jìn)行h2s閃蒸，得到閃蒸后富h2s甲醇；

10、所述閃蒸后富co2甲醇進(jìn)入所述換熱器q，得到的換熱后富co2甲醇進(jìn)入所述第一冷卻器，經(jīng)第一冷卻后分兩股，第一股冷卻后富co2甲醇進(jìn)入再吸收塔的上部進(jìn)行第一閃蒸，第二股冷卻后富co2甲醇進(jìn)入第二冷卻器經(jīng)第二冷卻后，進(jìn)入再吸收塔的中部進(jìn)行第二閃蒸，所述閃蒸后富h2s甲醇進(jìn)入再吸收塔的下部進(jìn)行第三閃蒸，得到半貧液甲醇和co2產(chǎn)品氣；以及得到的低h2s甲醇循環(huán)回用于所述h2s吸收塔；

11、所述半貧液甲醇分兩股，第一股半貧液甲醇進(jìn)入換熱器，得到的換熱后半貧液甲醇進(jìn)入所述汽提塔進(jìn)行汽提，得到的低co2甲醇循環(huán)回用于所述co2吸收塔。

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

13、(1)本發(fā)明提供的方法，為了進(jìn)一步降低半貧液甲醇中co2含量，最大限度提升半貧液甲醇的co2吸收能力，優(yōu)化再吸收工藝對(duì)半貧液甲醇使用氮?dú)鈿馓?，使半貧液甲醇中的co2的摩爾含量進(jìn)一步降低到5-7％，得到低co2甲醇；

14、(2)本發(fā)明提供的方法，將低co2甲醇返回并進(jìn)行co2吸收，一是隨著低co2甲醇吸收能力的提升和循環(huán)量的降低，可以降低機(jī)泵運(yùn)行費(fèi)用約15％，減小co2吸收塔的橫截面約5％；二是低co2甲醇可以替代部分貧甲醇，使co2吸收塔的貧甲醇循環(huán)用量也有所下降，貧甲醇流量的降低相當(dāng)于降低了需要熱再生的富h2s甲醇流量，相應(yīng)熱再生系統(tǒng)能耗也隨之下降；

15、(3)本發(fā)明提供的方法，將低h2s甲醇返回并進(jìn)行h2s吸收，不僅實(shí)現(xiàn)低h2s甲醇的循環(huán)利用，還降低了h2s吸收塔中第一股富co2甲醇的使用量，相當(dāng)于降低了需要熱再生的富h2s甲醇。

技術(shù)特征：

1.一種配套粉煤氣化裝置的合成氣凈化方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，步驟(1)中，

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，將所述低h2s甲醇經(jīng)第一增壓至3.5-4mpa(g)后，再分為兩股；

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的方法，其中，步驟(2)中，

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任意一項(xiàng)所述的方法，其中，步驟(3)中，

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一項(xiàng)所述的方法，其中，步驟(4)中，

7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任意一項(xiàng)所述的方法，其中，所述方法還包括：將所述低co2甲醇經(jīng)第三增壓至3.5-4mpa(g)返回并進(jìn)行所述co2吸收。

8.一種配套粉煤氣化裝置的合成氣凈化裝置，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、再吸收塔和汽提塔，以及換熱器、第一冷卻器和第二冷卻器；

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其中，所述co2吸收塔的富co2甲醇出口連接h2s吸收塔，用于將所述第一股富co2甲醇循環(huán)回用于所述h2s吸收塔；

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其中，所述裝置還包括：連接所述再吸收塔的低h2s甲醇出口和h2s吸收塔的管道上設(shè)置有第一泵，用于將所述低h2s甲醇經(jīng)第一增壓后進(jìn)行所述h2s吸收；

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及低溫甲醇洗技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種配套粉煤氣化裝置的合成氣凈化方法及其裝置，該凈化方法將低H<subgt;2</subgt;S甲醇和低CO<subgt;2</subgt;甲醇循環(huán)回用并分別進(jìn)行H<subgt;2</subgt;S吸收和CO<subgt;2</subgt;吸收，不僅具有較高的使用效率和吸收能力，還能夠有效降低低溫甲醇洗裝置的綜合能耗。

技術(shù)研發(fā)人員：許仁春,韓振飛,沈博凌,胡俊生,陶思友,李瑕
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