配套粉煤气化装置的酸性气闪蒸及再吸收方法及其装置与流程

本发明涉及低温甲醇洗，具体涉及一种配套粉煤气化装置的酸性气闪蒸及再吸收方法和一种配套粉煤气化装置的酸性气闪蒸及再吸收装置。

背景技术：

1、低温甲醇洗是以低温甲醇为吸收溶剂，利用甲醇在低温下对h2s、co2等酸性气体溶解度极大的优良特性，采用物理吸收脱除合成气中的酸性气体。该工艺具有气体净化度高、选择性好、甲醇吸收能力大等优点，甲醇能够选择性地脱除合成气中的co2和h2s等酸性气体组分，同时脱除hcn、nh3等微量组分。甲醇溶剂的再生一般通过分段减压闪蒸和热再生来实现。

2、在低温甲醇洗工艺流程中，吸收了酸性气体的富co2甲醇和富h2s甲醇同时溶解有微量的h2和co气体，h2和co是有效气体，需要通过中压闪蒸给予回收。回收有效气体后的富co2甲醇可以继续减压闪蒸，然后循环使用。但富h2s甲醇必须通过热再生才能循环使用，是低温甲醇洗的主要耗能来源。另外富co2甲醇和富h2s甲醇在中压闪蒸塔闪蒸回收有效气，同时有大量co2气体一并被闪蒸出，选择何种吸收介质对闪蒸出的co2气体进行吸收也非常重要，关乎装置的总体能耗。

3、因此，如何避免富co2甲醇减压闪蒸所产生的co2气体被富h2s甲醇污染，选择合适的被闪蒸出的co2气体二次吸收介质，提升含h2s甲醇的使用效率是接下来技术创新的方向和关键因素。具体来说，一是需要优化中压闪蒸工艺流程，使co2中压闪蒸塔产生的co2闪蒸气不被h2s中压闪蒸塔产生的含h2s闪蒸气污染；二是对富h2s甲醇闪蒸后的二次吸收介质进行合理选择；三是优化再吸收塔工艺流程和解吸压力，使闪蒸出的co2产品气压力尽量高，减少后序的压缩功率，使含h2s甲醇得到充分利用，减少热再生的富h2s甲醇总量。

4、cn201110260570.0公开了一种低温甲醇洗工艺，该工艺在中压闪蒸塔上段进行富co2甲醇闪蒸，闪蒸出的co2气体通过管道输送到中压闪蒸塔的下段，在下段被再吸收塔送来的富h2s甲醇洗涤吸收，造成富co2甲醇中的co2气体转移到了富h2s甲醇中，同时co2气体也被污染。在再吸收塔的co2闪蒸段，闪蒸级数和压力选择有待优化，富co2甲醇在洗涤富h2s甲醇闪蒸气的同时直接与富h2s甲醇混合，自身被富h2s甲醇深度污染，混合后的低浓度h2s甲醇也没有得到充分利用。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了克服上述技术问题，提供一种配套粉煤气化装置的酸性气闪蒸及再吸收方法和一种配套粉煤气化装置的酸性气闪蒸及再吸收装置，该方法具有尾气洗涤流程设置科学高效、中压闪蒸分类闪蒸不相互污染、co2产品气分级解吸压缩功率小和综合能耗低等特点。

2、为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种配套粉煤气化装置的酸性气闪蒸及再吸收方法，所述方法包括以下步骤：

3、(1)将富co2甲醇进行第一中压闪蒸，得到的闪蒸后富co2甲醇分成两股，第一股闪蒸后富co2甲醇进行第一低压闪蒸，得到含co2甲醇和第一co2产品气，第二股闪蒸后富co2甲醇经第一冷却后进行第二低压闪蒸，得到闪蒸后溶液和第二co2产品气；

4、(2)将第一富h2s甲醇进行第二中压闪蒸，得到的闪蒸后富h2s甲醇进行第三低压闪蒸，得到第二富h2s甲醇和含硫气体；将所述闪蒸后溶液和含硫气体进行第一洗涤，得到低h2s甲醇；

5、(3)将所述含co2甲醇经第二冷却后进行第一闪蒸，得到的半贫甲醇分为第一股半贫甲醇和第二股半贫甲醇；将所述第二富h2s甲醇经第三冷却后进行第二闪蒸，得到第三富h2s甲醇和含硫尾气；

6、其中，将所述低h2s甲醇在氮气气氛中进行第一汽提，得到第一汽提气和第一汽提液，所述第一汽提液、含硫尾气和可选的酸性气体进行第二洗涤，得到洗涤后低h2s甲醇和脱硫尾气；所述第二股半贫甲醇和第一汽提气进行第三洗涤，得到含h2s甲醇和第一脱硫汽提气。

7、本发明第二方面提供一种配套粉煤气化装置的酸性气闪蒸及再吸收装置，所述装置包括：连接的中压闪蒸塔、低压闪蒸塔和再吸收塔；

8、中压闪蒸塔包括设置在上的co2闪蒸段和设置在下的h2s闪蒸段，co2闪蒸段用于将富co2甲醇进行第一中压闪蒸，得到闪蒸后富co2甲醇；h2s闪蒸段用于将第一富h2s甲醇进行第二中压闪蒸，得到闪蒸后富h2s甲醇；

9、低压闪蒸塔分为上段、中段和下段，上段连接co2闪蒸段，用于将第一股闪蒸后富co2甲醇进行第一低压闪蒸，得到含co2甲醇；中段连接co2闪蒸段的管道上设置有第一冷却器，用于将经第一冷却后的第二股闪蒸后富co2甲醇进行第二低压闪蒸，得到闪蒸后溶液；下段连接h2s闪蒸段，用于将闪蒸后富h2s甲醇进行第三低压闪蒸，得到第二富h2s甲醇和含硫气体；含硫气体进入中段和闪蒸后溶液进行第一洗涤，得到低h2s甲醇；

10、再吸收塔分为上塔和下塔，下塔分为上部和下部；上塔连接低压闪蒸塔的上段的管道上设置有第二冷却器，用于将经第二冷却后的含co2甲醇进行第一闪蒸，得到的半贫甲醇分为两股，第二股半贫甲醇循环回用于下塔上部；下塔下部连接低压闪蒸塔的下段的管道上设置有第三冷却器，用于将经第三冷却后的第二富h2s甲醇进行第二闪蒸，得到第三富h2s甲醇和含硫尾气；其中，下塔上部连接低压闪蒸塔的中段，用于将所述低h2s甲醇在氮气气氛中进行第一汽提，得到的第一汽提液与所述含硫尾气和可选的酸性气体进行第二洗涤，得到洗涤后低h2s甲醇和脱硫尾气，以及得到的第一汽提气和所述第二股半贫甲醇进行第三洗涤，得到含h2s甲醇和第一脱硫汽提气。

11、相比现有技术，本发明具有以下优势：

12、(1)本发明采用三级尾气洗涤技术，根据尾气中h2s含的不同，有选择性的设置了三股不同h2s含硫的甲醇，从高到低以此进行洗涤，确保尾气排放达标的前提下使用最少的半贫甲醇，以此降低整个装置的热再生能耗。

13、(2)本发明采用富co2甲醇两级解吸技术，解吸出的co2产品气直接送到co2产品气压缩机二段，减少压缩机功耗。

14、(3)本发明在低压闪蒸工序，通过对低压闪蒸塔内部结构的优化，实现了闪蒸后富co2甲醇对闪蒸后富h2s甲醇闪蒸所产生co2产品气中硫组分的吸收，但又没有和闪蒸后的第二富h2s甲醇相互混合。因此，富co2甲醇吸收闪蒸出的h2s气体后相对现有技术，溶液中的h2s含硫更低，称为低h2s甲醇，为接下来对该股低h2s甲醇的再次使用创造了条件。

15、(4)本发明使用分类中压闪蒸和洗涤技术，实现了闪蒸后富co2甲醇和闪蒸后富h2s甲醇的分别闪蒸和分别洗涤，避免了闪蒸后富co2甲醇中的co2气体转移到闪蒸后富h2s甲醇中的技术难题，有利于装置能耗的降低。

技术特征：

1.一种配套粉煤气化装置的酸性气闪蒸及再吸收方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(1)中，所述第一中压闪蒸的压力为0.8-1mpa；

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，步骤(2)中，所述第二中压闪蒸的压力为0.8-1mpa；

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，步骤(3)中，所述第一闪蒸和第二闪蒸的压力各自独立地为0.05-0.08mpa；

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，其中，所述方法还包括：将所述洗涤后低h2s甲醇和含h2s甲醇的混合液经换热后，进行第二汽提，得到第二汽提气；

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的方法，其中，所述方法还包括：将所述第一中压闪蒸还得到的co2闪蒸气和b股半贫甲醇进行第四洗涤，得到洗涤后co2闪蒸气；进一步优选地，所述洗涤后co2闪蒸气中co2的摩尔含量为40-50％，h2的摩尔含量为40-50％，co的摩尔含量为1-5％；温度为-36至-30℃；

7.一种配套粉煤气化装置的酸性气闪蒸及再吸收装置，其特征在于，所述装置包括：连接的中压闪蒸塔、低压闪蒸塔和再吸收塔；

8.根据权利要求7所述的装置，其中，所述再吸收塔的上部和下部的连接管道上设置有换热器，用于将所述洗涤后低h2s甲醇和含h2s甲醇的混合液经换热后，返回下部进行第二汽提，得到的第二汽提气与所述第一汽提液进行所述第二洗涤、与所述第二股半贫甲醇进行所述第三洗涤，得到第二脱硫汽提气。

9.根据权利要求7或8所述的装置，其中，所述中压闪蒸塔中，co2闪蒸段的塔盘数量为9-12块，h2s闪蒸段的塔盘数量为9-12块；

10.根据权利要求7-9中任意一项所述的装置，其中，所述再吸收塔连接所述co2闪蒸段，用于将b股半贫甲醇和所述第一中压闪蒸还得到的co2闪蒸气进行第四洗涤，得到洗涤后co2闪蒸气，其中，将第一股半贫甲醇分为a股半贫甲醇和b股半贫甲醇；

技术总结本发明涉及低温甲醇洗技术领域，具体涉及一种配套粉煤气化装置的酸性气闪蒸及再吸收方法和一种配套粉煤气化装置的酸性气闪蒸及再吸收装置。该方法具有尾气洗涤流程设置科学高效、中压闪蒸分类闪蒸不相互污染、CO<subgt;2</subgt;产品气分级解吸压缩功率小和综合能耗低等特点。技术研发人员：许仁春,叶春峰,陈志华,孙士财,黄华,李丽新受保护的技术使用者：中石化宁波工程有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/19