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低溫低硫低碳甲醇洗滌方法和一種配套粉煤氣化裝置的低溫低硫低碳甲醇洗滌裝置。

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的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)。吸收酸性氣體后的富h2s甲醇經(jīng)過(guò)精餾實(shí)現(xiàn)再生，富co2甲醇通過(guò)分段減壓閃蒸實(shí)現(xiàn)循環(huán)吸收。

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)精餾才能循環(huán)使用，是低溫甲醇洗的主要耗能來(lái)源。因此，技術(shù)創(chuàng)新的方向和關(guān)鍵因素是實(shí)現(xiàn)含h2s甲醇精餾再生之前，讓其對(duì)合成氣中的h2s氣體吸收達(dá)到上限，以此減少需要精餾的富h2s甲醇量。

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)有得到充分使用，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，能耗高；四是半貧液甲醇co2含量較高，循環(huán)吸收容量有限，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技術(shù)問(wèn)題，提供一種配套粉煤氣化裝置的低溫低硫低碳甲醇洗滌方法和一種配套粉煤氣化裝置的低溫低硫低碳甲醇洗滌裝置，該方法具有低碳甲醇對(duì)co2氣體吸收能量強(qiáng)，低h2s甲醇對(duì)合成氣吸收能量強(qiáng)、使用效率高，中壓閃蒸流程設(shè)置先進(jìn)合理，低溫甲醇洗裝置綜合能耗低的特點(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粉煤氣化裝置的低溫低硫低碳甲醇洗滌方法，該方法包括：

3、將合成氣進(jìn)行h2s吸收，得到第一富h2s甲醇和脫硫氣；將所述脫硫氣依次進(jìn)行一級(jí)co2吸收、二級(jí)co2吸收、三級(jí)co2吸收，得到第一富co2甲醇和第二富co2甲醇；將第二富co2甲醇分兩股，第一股富co2甲醇返回并進(jìn)行所述一級(jí)co2吸收，第二股富co2甲醇經(jīng)第一換熱后，進(jìn)行co2閃蒸，得到co2閃蒸氣，以及閃蒸后富co2甲醇進(jìn)行第一閃蒸，得到半貧液甲醇分三股，第二股半貧液甲醇進(jìn)行第二閃蒸，得到閃蒸液；將所述第一富h2s甲醇分兩股，第二股富h2s甲醇進(jìn)行h2s閃蒸，得到h2s閃蒸氣，以及閃蒸后富h2s甲醇經(jīng)第二換熱后進(jìn)行第三閃蒸，得到的含硫氣相與所述閃蒸液進(jìn)行第一洗滌，得到低h2s甲醇；

4、將第一股半貧液甲醇經(jīng)所述第一換熱后，進(jìn)行一級(jí)汽提，得到的一級(jí)低碳甲醇經(jīng)所述第二換熱后，進(jìn)行二級(jí)汽提，得到的二級(jí)低碳甲醇分兩股，第一股低碳甲醇返回并進(jìn)行所述三級(jí)co2吸收，第二股低碳甲醇依次與所述co2閃蒸氣和h2s閃蒸氣分別進(jìn)行第二洗滌、第三洗滌，得到低硫富碳甲醇；

5、其中，將第一股富h2s甲醇、第一富co2甲醇、低h2s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粉煤氣化裝置的低溫低硫低碳甲醇洗滌裝置，所述裝置包括：h2s吸收塔、co2吸收塔、co2閃蒸塔、h2s閃蒸塔、再吸收塔和汽提塔；其中，co2吸收塔自下而上分為一級(jí)co2吸收段、二級(jí)co2吸收段和三級(jí)co2吸收段；co2閃蒸塔自下而上分為co2閃蒸段和co2洗滌段；h2s閃蒸塔自下而上分為h2s閃蒸段和h2s洗滌段；汽提塔自上而下分為一級(jí)汽提段和二級(jí)汽提段；

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；將所述脫硫氣依次進(jìn)入一級(jí)co2吸收段、二級(jí)co2吸收段和三級(jí)co2吸收段，得到第一富co2甲醇和第二富co2甲醇；將所述第二富co2甲醇分兩股，第一股富co2甲醇回用于一級(jí)co2吸收段，第二股富co2甲醇經(jīng)第一換熱器后，進(jìn)入co2閃蒸段進(jìn)行co2閃蒸，得到co2閃蒸氣，以及閃蒸后富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三股，第二股半貧液甲醇回用于再吸收塔的中部進(jìn)行第二閃蒸，得到閃蒸液；將所述第一富h2s甲醇分兩股，第二股富h2s甲醇進(jìn)入h2s閃蒸段進(jìn)行h2s閃蒸，得到h2s閃蒸氣，以及閃蒸后富h2s甲醇經(jīng)第二換熱器后進(jìn)入再吸收塔的下部進(jìn)行第三閃蒸，得到的含硫氣相與所述閃蒸液進(jìn)行第一洗滌，得到低h2s甲醇；

8、第一股半貧液甲醇經(jīng)第一換熱器進(jìn)入一級(jí)汽提段，得到的一級(jí)低碳甲醇經(jīng)第二換熱器后進(jìn)入二級(jí)汽提段，得到的二級(jí)低碳甲醇分兩股，第一股低碳甲醇回用于三級(jí)co2吸收段，第二股低碳甲醇依次進(jìn)入co2洗滌段和h2s洗滌段，依次與co2閃蒸氣和h2s閃蒸氣分別進(jìn)行第二洗滌、第三洗滌，得到低硫富碳甲醇；

9、其中，將第一股富h2s甲醇、第一富co2甲醇、低h2s甲醇和低硫富碳甲醇各自獨(dú)立地回用于所述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，優(yōu)化h2s吸收工藝，將第一股富h2s甲醇對(duì)合成氣進(jìn)行一級(jí)h2s吸收，并引入低h2s甲醇和低硫富碳甲醇進(jìn)行二級(jí)h2s吸收，不僅實(shí)現(xiàn)了對(duì)低硫富碳甲醇的循環(huán)利用，降低了第一股富co2甲醇的使用量，相當(dāng)于降低了需要熱再生的第二股富h2s甲醇；這樣設(shè)置相應(yīng)減輕了后續(xù)co2吸收工藝的工作負(fù)荷，并降低貧甲醇和第二股低碳甲醇的使用量；

12、(2)本發(fā)明提供的方法，優(yōu)化再吸收工藝，實(shí)現(xiàn)了第二股半貧液甲醇的閃蒸液對(duì)閃蒸后富h2s甲醇閃蒸所產(chǎn)生第三co2產(chǎn)品氣中含硫氣相(例如，h2s)的吸收，但又沒(méi)有和閃蒸后的第三富h2s甲醇相互混合。因此，閃蒸液吸收閃蒸出的h2s氣體后相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)，溶液中的h2s含量更低，稱為低h2s甲醇，為接下來(lái)對(duì)該股低h2s甲醇的再次使用創(chuàng)造了條件。

13、(3)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)化后的再吸收工藝對(duì)第一股半貧液甲醇經(jīng)第一換熱后，進(jìn)行兩級(jí)氮?dú)鈿馓?，使co2含量進(jìn)一步降低到2-4％，得到二級(jí)低碳甲醇。這可以產(chǎn)生兩方面的積極效果：一是隨著二級(jí)低碳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吸收塔直徑約5％。

14、(4)本發(fā)明提供的方法，通過(guò)優(yōu)化中壓閃蒸工藝流程，使用第二股低碳甲醇對(duì)co2中壓閃蒸塔閃蒸出的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)不與閃蒸后富co2甲醇混合；使用吸收了上塔閃蒸氣的低co2甲醇對(duì)h2s中壓閃蒸塔閃蒸出的h2s閃蒸氣進(jìn)行第三洗滌，相比現(xiàn)有技術(shù)，在降低富h2s甲醇閃蒸出的co2組分的同時(shí)不被閃蒸后富h2s甲醇污染；實(shí)現(xiàn)了第二股富co2甲醇和第二股富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)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。