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、合成氨、合成乙二醇等化工產(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，利用低溫甲醇對酸性氣體溶解度極大的特性，脫除合成氣中的h2s和co2等酸性氣體，同時脫除hcn及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，但繼續(xù)對貧液-半貧液流程優(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)新方向進行調(diào)整。

3、在低溫甲醇洗工藝流程中，富co2甲醇通過減壓閃蒸可以循環(huán)使用，但含h2s甲醇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，如何強化含h2s甲醇的使用效率是技術(shù)創(chuàng)新的關(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氣體吸收達到上限，以此減少富h2s甲醇的產(chǎn)生量和后續(xù)熱再生量。

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；三是富h2s甲醇在洗滌吸收中壓閃蒸塔上塔閃蒸出的co2氣體的同時也污染了co2氣體，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，減少了第一股富co2甲醇的使用量；通過優(yōu)化設(shè)置中壓閃蒸流程，具有一級閃蒸設(shè)備高效簡單、設(shè)備布置靈活方便、閃蒸氣回收能耗低，二級閃蒸所產(chǎn)生的閃蒸氣單獨洗滌不互相污染，低h2s甲醇使用效率高等優(yōu)點；通過優(yōu)化設(shè)置再吸收塔流程，生成了低h2s甲醇，同時避免了低h2s甲醇被深度污染，具有低溫甲醇洗裝置綜合能耗低的特點。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明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：將合成氣進行h2s吸收，得到第一富h2s甲醇和脫硫氣；將所述脫硫氣進行co2吸收，得到的富co2甲醇分兩股；將第二股富co2甲醇依次進行一級co2閃蒸和二級co2閃蒸，得到閃蒸后富co2甲醇分兩股，第一股閃蒸后富co2甲醇進行第一閃蒸，得到半貧液甲醇，第二股閃蒸后富co2甲醇經(jīng)第一冷卻后進行第二閃蒸；

3、將所述第一富h2s甲醇分兩股，第二股富h2s甲醇經(jīng)第二冷卻后依次進行一級h2s閃蒸和二級h2s閃蒸，得到的閃蒸后富h2s甲醇進行第三閃蒸，得到的含硫氣相與所述第二閃蒸得到的閃蒸后溶液進行第一洗滌，得到低h2s甲醇；其中，將第一股富h2s甲醇、第一股富co2甲醇和低硫富碳甲醇各自獨立地返回并進行所述h2s吸收，且所述低硫富碳甲醇由所述低h2s甲醇依次與所述二級co2閃蒸、二級h2s閃蒸的閃蒸氣接觸制得。

4、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：連接的h2s吸收塔、co2吸收塔、一級co2閃蒸罐、一級h2s閃蒸罐、二級閃蒸塔和再吸收塔，以及第一冷卻器和第二冷卻器；二級閃蒸塔包括設(shè)置在上的co2閃蒸段和設(shè)置在下的h2s閃蒸段，且co2閃蒸段的上部和h2s閃蒸段的上部通過管道連接；

5、合成氣進入h2s吸收塔進行h2s吸收，得到的脫硫氣進入co2吸收塔進行co2吸收，得到的富co2甲醇分兩股，將第二股富co2甲醇依次進入一級co2閃蒸罐、co2閃蒸段的下部，分別進行一級co2閃蒸和二級co2閃蒸，得到閃蒸后富co2甲醇分兩股，第一股閃蒸后富co2甲醇進入再吸收塔的上部進行第一閃蒸，得到半貧液甲醇，第二股閃蒸后富co2甲醇經(jīng)第一冷卻器后，進入再吸收塔的中部進行第二閃蒸；

6、將所述h2s吸收還得到的第一富h2s甲醇分兩股，第二股富h2s甲醇經(jīng)第二冷卻器后，依次進入一級h2s閃蒸罐、h2s閃蒸段的下部，分別進行一級h2s閃蒸和二級h2s閃蒸，得到閃蒸后富h2s甲醇進入再吸收塔的下部進行第三閃蒸，得到的含硫氣相與所述第二閃蒸得到的閃蒸后溶液進行第一洗滌，得到低h2s甲醇；

7、其中，將所述低h2s甲醇進入co2閃蒸段的上部，與所述二級co2閃蒸得到的二級co2閃蒸氣進行第二洗滌，得到的低硫甲醇進入h2s閃蒸段的上部，與所述二級h2s閃蒸得到的二級h2s閃蒸氣進行第三洗滌，得到低硫富碳甲醇；將第一股富h2s甲醇、第一股富co2甲醇和低硫富碳甲醇各自獨立地回用于h2s吸收塔。

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

9、(1)本發(fā)明提供的方法，通過優(yōu)化中壓閃蒸工藝，采用兩級閃蒸，即，一級閃蒸采用較高閃蒸壓力，閃蒸出的有效氣可以直接送到壓縮工序壓縮機的二段，降低了壓縮機功耗；同時一級閃蒸設(shè)備采用臥式容器，設(shè)備高度低，可以靈活高效的布置在框架上，減少裝置占地；二級閃蒸采用較低閃蒸壓力，保證一級閃蒸后富co2甲醇和一級閃蒸后富h2s甲醇中的有效氣得到充分回收，同時可以降低壓縮工序壓縮機的一段氣缸進氣量，相應地降低了壓縮機的功耗；

10、(2)本發(fā)明提供的方法，通過優(yōu)化二級中壓閃蒸工藝流程，使用低h2s甲醇先對二級co2閃蒸氣進行第二洗滌，降低二級co2閃蒸氣中co2組分的同時不污染閃蒸后富co2甲醇；同時，低h2s甲醇通過對二級h2s閃蒸氣進行串級洗滌，實現(xiàn)了分級閃蒸和分類串級洗滌，避免了閃蒸后富co2甲醇中的co2氣體轉(zhuǎn)移到閃蒸后富h2s甲醇中的技術(shù)難題，有利于裝置能耗的降低；

11、(3)本發(fā)明提供的方法，通過優(yōu)化再吸收工藝流程，實現(xiàn)了第二股閃蒸后富co2甲醇的閃蒸液對閃蒸后富h2s甲醇閃蒸所產(chǎn)生含硫氣相的吸收，但又沒有和閃蒸后的第三富h2s甲醇相互混合，使得溶液中的h2s含量更低，稱為低h2s甲醇；

12、(4)本發(fā)明提供的方法，通過優(yōu)化h2s吸收工藝流程，使用低硫富碳甲醇吸收合成氣中的h2s氣體，實現(xiàn)了對低硫富碳甲醇的循環(huán)使用，同時降低了h2s吸收中第一股富co2甲醇的使用量，相當于降低了需要熱再生的第二股富h2s甲醇。

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：

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富h2s甲醇接觸并進行第一h2s吸收，得到預洗滌后合成氣和第二富h2s甲醇；將所述預洗滌后合成氣、低硫富碳甲醇和第一股富co2甲醇接觸并進行第二h2s吸收，得到所述第一富h2s甲醇和脫硫氣；

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，將所述半貧液甲醇分兩股，第一股半貧液甲醇返回并進行所述co2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，所述一級co2閃蒸的壓力＞所述二級co2閃蒸的壓力；

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任意一項所述的方法，其中，所述第二冷卻后物料的溫度為-33至-30℃；

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一項所述的方法，其中，將所述閃蒸后富co2甲醇分為摩爾流量比為3.5-4.5：1的所述第一股閃蒸后富co2甲醇和第二股閃蒸后富co2甲醇；

7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任意一項所述的方法，其中，將所述低h2s甲醇與所述二級co2閃蒸得到的二級co2閃蒸氣進行第二洗滌，得到低硫甲醇和二級閃蒸氣-i；將所述低硫甲醇與所述二級h2s閃蒸得到的二級h2s閃蒸氣進行第三洗滌，得到所述低硫富碳甲醇和二級閃蒸氣-ii；

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：連接的h2s吸收塔、co2吸收塔、一級co2閃蒸罐、一級h2s閃蒸罐、二級閃蒸塔和再吸收塔，以及第一冷卻器和第二冷卻器；二級閃蒸塔包括設(shè)置在上的co2閃蒸段和設(shè)置在下的h2s閃蒸段，且co2閃蒸段的上部和h2s閃蒸段的上部通過管道連接；

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閃蒸段的上部和第二h2s吸收段的管道上設(shè)置有第一泵；

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凈化裝置，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，減少了第一股富CO<subgt;2</subgt;甲醇的使用量；通過優(yōu)化設(shè)置中壓閃蒸流程，具有一級閃蒸設(shè)備高效簡單、設(shè)備布置靈活方便、閃蒸氣回收能耗低，二級閃蒸所產(chǎn)生的閃蒸氣單獨洗滌不互相污染，低H<subgt;2</subgt;S甲醇使用效率高等優(yōu)點；通過優(yōu)化設(shè)置再吸收塔流程，生成了低H<subgt;2</subgt;S甲醇，同時避免了低H<subgt;2</subgt;S甲醇被深度污染，具有低溫甲醇洗裝置綜合能耗低的特點。

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