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(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、氨、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(duì)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(shí)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(duì)貧液-半貧液流程優(yōu)化創(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(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。

3、在低溫甲醇洗工藝流程中，富co2甲醇通過(guò)減壓閃蒸可以循環(huán)使用，但含h2s甲醇須通過(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，如何強(qiáng)化含h2s甲醇的使用效率是技術(shù)創(chuàng)新的關(guān)鍵因素。

4、cn201110260570.0公開(kāi)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(duì)合成氣進(jìn)行洗滌，增加了富co2甲醇的使用量，生成的富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甲醇沒(méi)有得到充分使用就送到后系統(tǒng)再生，能耗高；三是中壓閃蒸塔上塔閃蒸出的co2氣體被富h2s甲醇洗滌的同時(shí)污染，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)明為了克服上述技術(shù)問(wèn)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(guò)優(yōu)化設(shè)置h2s吸收流程，使用低硫富碳甲醇和低h2s甲醇洗滌合成氣，減少了富co2甲醇的使用量；通過(guò)優(yōu)化設(shè)置中壓閃蒸流程，使用分類(lèi)閃蒸、分類(lèi)洗滌技術(shù)，解決了中壓閃蒸工序中co2氣體被h2s氣體污染的技術(shù)難題；通過(guò)優(yōu)化設(shè)置再吸收塔流程，生成了低h2s甲醇，同時(shí)避免了低h2s甲醇被深度污染，低溫甲醇洗裝置具有綜合能耗低的特點(diǎn)。

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：

3、將合成氣進(jìn)行h2s吸收，得到第一富h2s甲醇和脫硫氣；將所述脫硫氣進(jìn)行co2吸收，得到的富co2甲醇分兩股；將第二股富co2甲醇經(jīng)第一冷卻后進(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)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；將所述第一富h2s甲醇進(jìn)行h2s閃蒸，得到的閃蒸后富h2s甲醇經(jīng)第三冷卻后進(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后溶液進(jìn)行第一洗滌，得到低h2s甲醇；

4、其中，將第一股半貧液甲醇分三股，a股半貧液甲醇返回并進(jìn)行所述co2吸收，b股半貧液甲醇與所述co2閃蒸得到的co2閃蒸氣進(jìn)行第二洗滌，c股半貧液甲醇與所述h2s閃蒸得到的h2s閃蒸氣進(jìn)行第三洗滌，得到低硫富碳甲醇；

5、其中，將所述低h2s甲醇、第一股富co2甲醇和低硫富碳甲醇各自獨(dú)立地返回并進(jìn)行所述h2s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、中壓閃蒸塔和再吸收塔，以及第一冷卻器、第二冷卻器和第三冷卻器；所述中壓閃蒸塔包括設(shè)置在上的co2閃蒸段和設(shè)置在下的h2s閃蒸段，且h2s閃蒸段分為上段和下段；

7、合成氣進(jìn)入h2s吸收塔進(jìn)行h2s吸收，得到第一富h2s甲醇和脫硫氣；將所述脫硫氣進(jìn)入co2吸收塔進(jìn)行co2吸收，得到的富co2甲醇分兩股，第一股富co2甲醇循環(huán)回用于h2s吸收塔，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)第二冷卻器后，進(jìn)入再吸收塔的中部進(jìn)行第二閃蒸；

8、將所述第一富h2s甲醇進(jìn)入h2s閃蒸段的下段進(jìn)行h2s閃蒸，得到的閃蒸后富h2s甲醇經(jīng)第三冷卻器后，進(jìn)入再吸收塔的下部進(jìn)行第三閃蒸，得到的含硫氣相和所述第二閃蒸得到的閃蒸后溶液進(jìn)行第一洗滌，得到的低h2s甲醇循環(huán)回用于h2s吸收塔；

9、其中，將第一股半貧液甲醇分為三股，a股半貧液甲醇循環(huán)回用于co2吸收塔，b股半貧液甲醇循環(huán)回用于co2閃蒸段進(jìn)行第二洗滌，c股半貧液甲醇循環(huán)回用于h2s閃蒸段的上段進(jìn)行第三洗滌，得到的低硫富碳甲醇循環(huán)回用于h2s吸收塔。

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

11、(1)本發(fā)明提供的方法，通過(guò)對(duì)中壓閃蒸流程進(jìn)行優(yōu)化，使用b股半貧液甲醇對(duì)第二股富co2甲醇閃蒸出的co2閃蒸氣進(jìn)行第二洗滌，相比現(xiàn)有技術(shù)，在降低co2閃蒸氣中co2組分的同時(shí)不被富h2s甲醇污染；同時(shí)使用c股半貧液甲醇對(duì)第一富h2s甲醇閃蒸出的h2s閃蒸氣進(jìn)行第三洗滌，相比現(xiàn)有技術(shù)，在降低h2s閃蒸氣中co2組分的同時(shí)洗滌液不被閃蒸后富h2s甲醇深度污染；實(shí)現(xiàn)了第二股富co2甲醇和第一富h2s甲醇的分別閃蒸和分別洗滌，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，同時(shí)對(duì)第三洗滌后的低硫富碳甲醇進(jìn)行二次利用，有利于裝置能耗的降低；

12、(2)本發(fā)明提供的方法，對(duì)co2再吸收工藝流程進(jìn)行優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了第二股閃蒸后富co2甲醇的閃蒸液，對(duì)閃蒸后富h2s甲醇閃蒸的含硫氣相進(jìn)行第一洗滌，使得溶液中的h2s含量更低，得到低h2s甲醇；同時(shí)，第二股富co2甲醇的閃蒸液又沒(méi)有和閃蒸后的富h2s甲醇相互混合；

13、(3)本發(fā)明提供的方法，通過(guò)引入低h2s甲醇和低硫富碳甲醇聯(lián)合吸收合成氣中的h2s和co2氣體，實(shí)現(xiàn)了對(duì)低h2s甲醇和低硫富碳甲醇的循環(huán)使用，降低了h2s吸收過(guò)程中第一股富co2甲醇的使用量，相當(dāng)于降低了需要熱再生的富h2s甲醇；另外在h2s吸收過(guò)程中，通過(guò)低h2s甲醇和低硫富碳甲醇對(duì)co2氣體的聯(lián)合吸收，相應(yīng)的減輕了后續(xù)co2吸收塔的工作負(fù)荷，也適當(dāng)?shù)慕档土薱o2吸收過(guò)程中貧甲醇和半貧液甲醇的使用量。

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，將所述低h2s甲醇經(jīng)第一增壓至5.6-6mpa(g)后，返回并進(jìn)行所述h2s吸收；

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，所述h2s吸收的過(guò)程包括：將所述合成氣和第一股低h2s甲醇接觸并進(jìn)行預(yù)洗滌，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h2s甲醇、低硫富碳甲醇和第一股富co2甲醇接觸并進(jìn)行主洗滌，得到所述第一富h2s甲醇和脫硫氣；

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的方法，其中，將所述富co2甲醇分為摩爾流量比為1：2-2.3的第一股富co2甲醇和第二股富co2甲醇；

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任意一項(xiàng)所述的方法，其中，所述第一冷卻后物料的溫度為-36至-34℃；

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一項(xiàng)所述的方法，其中，所述第二冷卻后物料的溫度為-55至-50℃；

7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任意一項(xiàng)所述的方法，其中，所述低硫富碳甲醇中h2s的摩爾含量為0.2-0.3％，co2的摩爾含量為35-40％；溫度為-20至-15℃；

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、中壓閃蒸塔和再吸收塔，以及第一冷卻器、第二冷卻器和第三冷卻器；所述中壓閃蒸塔包括設(shè)置在上的co2閃蒸段和設(shè)置在下的h2s閃蒸段，且h2s閃蒸段分為上段和下段；

9.根據(jù)權(quán)利要求8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；

10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的裝置，其中，所述h2s吸收塔包括設(shè)置在下的預(yù)洗滌段和設(shè)置在上的主洗滌段；

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(guò)優(yōu)化設(shè)置H<subgt;2</subgt;S吸收流程，使用低硫富碳甲醇和低H<subgt;2</subgt;S甲醇洗滌合成氣，減少了富CO<subgt;2</subgt;甲醇的使用量；通過(guò)優(yōu)化設(shè)置中壓閃蒸流程，使用分類(lèi)閃蒸、分類(lèi)洗滌技術(shù)，解決了中壓閃蒸工序中CO<subgt;2</subgt;氣體被H<subgt;2</subgt;S氣體污染的技術(shù)難題；通過(guò)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(shí)避免了低H<subgt;2</subgt;S甲醇被深度污染，低溫甲醇洗裝置具有綜合能耗低的特點(diǎn)。

技術(shù)研發(fā)人員：許仁春,孫琰,劉銘歆,龐鑫健,胡雅芹,姜亞慶
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