配套粉煤气化装置的多联产合成气净化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多联产合成气净化方法和一种配套粉煤气化装置的多联产合成气净化装置。

背景技术：

1、低温甲醇洗技术是一种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特性，采用物理吸收脱除合成气中的酸性气体。该技术具有气体净化度高、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，是配套粉煤气化技术的主要合成气净化技术。

2、目前，低温甲醇洗对富co2甲醇综合利用的持续优化改进遇到了技术瓶颈。随着下游装置对合成气组分需求的多元化，多联产低温甲醇洗技术也得到了蓬勃发展，但在多联产技术中非变换气洗涤后的非变换富h2s甲醇如何高效利用仍然有待优化，另外中压闪蒸塔闪蒸出的酸性气的二次洗涤吸收流程设置也有待进一步改进。

3、cn201110260570.0公开了一种低温甲醇洗工艺，首先是该低温甲醇洗工艺在h2s吸收塔全部使用富co2甲醇对合成气进行洗涤，消耗的富co2甲醇量较大，吸收了h2s气体的富h2s甲醇需要热再生，装置能耗较高；其次是中压闪蒸塔流程设置不够合理，造成富co2甲醇闪蒸出的co2气体转移到了富h2s甲醇中，同时co2气体被污染，最终需要通过热再生系统进行再生，不利于装置能耗的降低。

4、cn108977236a公开了一种低温甲醇洗系统以及合成气的提供方法，该技术对非变换气洗涤后的非变换富h2s甲醇进行了二次利用，但仅作为中压闪蒸塔的闪蒸气洗涤甲醇使用，对其使用不够充分高效，仍然有技术改进空间。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了现有低温甲醇洗工艺存在中压闪蒸塔闪蒸气互相污染、co2产品气回收能耗高、低h2s甲醇和非变换富h2s甲醇使用效率低、工艺综合能耗高等问题，提供一种配套粉煤气化装置的多联产合成气净化方法及其装置，该方法具有中压闪蒸流程设置科学高效、闪蒸气不互相污染、低h2s甲醇和非变换富h2s甲醇使用效率高；同时，该方法还具有co2产品气回收能耗低和综合能耗低的特点。

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多联产合成气净化方法，所述方法包括以下步骤：

3、(1)将来自co2吸收工序的第二股富co2甲醇进行co2闪蒸，得到的co2闪蒸气和b股半贫甲醇进行第一洗涤；

4、(2)将来自h2s吸收工序的第三富h2s甲醇进行h2s闪蒸，得到的h2s闪蒸气和来自非变换气净化工序的第三股非变换富h2s甲醇进行第二洗涤；

5、(3)将所述co2闪蒸还得到的闪蒸后富co2甲醇和所述第一洗涤得到的洗涤后富co2甲醇混合，得到的富co2甲醇混合液分成两股，第一股富co2甲醇混合液经第一冷却后进行第一闪蒸，得到的半贫甲醇分为部分半贫甲醇和剩余部分半贫甲醇，将所述部分半贫甲醇分为a股半贫甲醇和b股半贫甲醇，并将其分别返回所述co2吸收工序和第一洗涤；第二股富co2甲醇混合液经第二冷却后进行第二闪蒸，得到闪蒸后富co2甲醇；

6、其中，将所述h2s闪蒸还得到的闪蒸后富h2s甲醇和所述第二洗涤得到的洗涤后富h2s甲醇混合，得到的富h2s甲醇混合液经第三冷却后进行第三闪蒸，得到含硫气体；其中，将所述闪蒸后富co2甲醇和含硫气体进行第三洗涤，得到的低h2s甲醇返回所述h2s吸收工序。

7、本发明第二方面提供一种配套粉煤气化装置的多联产合成气净化装置，所述装置包括：连接的非变换气洗涤塔、h2s吸收塔、co2吸收塔、闪蒸塔和再吸收塔，以及第一冷却器、第二冷却器和第三冷却器；

8、所述闪蒸塔自上而下分为co2洗涤段、co2闪蒸段、h2s洗涤段和h2s闪蒸段；来自co2吸收塔的第二股富co2甲醇进入co2闪蒸段进行co2闪蒸，得到的co2闪蒸气通过第一连接管道进入co2洗涤段，与来自再吸收塔的b股半贫甲醇进行第一洗涤；来自h2s吸收塔的第三富h2s甲醇进入h2s闪蒸段进行h2s闪蒸，得到的h2s闪蒸气通过第二连接管道进入h2s洗涤段，与来自非变换气洗涤塔的第三股非变换富h2s甲醇进行第二洗涤；

9、其中，将所述co2闪蒸得到的闪蒸后富co2甲醇和所述第一洗涤得到的洗涤后富co2甲醇混合，得到的富co2甲醇混合液分成两股，第一股富co2甲醇混合液进入第一冷却器经第一冷却后，进入再吸收塔的上段进行第一闪蒸，得到半贫甲醇；第二股富co2甲醇混合液进入第二冷却器经第二冷却后，进入再吸收塔的中段进行第二闪蒸；将所述h2s闪蒸还得到的闪蒸后富h2s甲醇和所述h2s洗涤得到的洗涤后富h2s甲醇混合，得到的富h2s甲醇混合液进入第三冷却器经第三冷却后，进入再吸收塔的下段进行第三闪蒸，得到的含硫气体进入再吸收塔的中段，与所述第二闪蒸得到的闪蒸后富co2甲醇进行第三洗涤，得到的低h2s甲醇循环回用于所述h2s吸收塔；

10、其中，将所述半贫甲醇分为部分半贫甲醇和剩余部分半贫甲醇，将所述部分半贫甲醇分为a股半贫甲醇和b股半贫甲醇，并将其分别循环回用于co2吸收塔和co2洗涤段。

11、相比现有技术，本发明具有以下优势：

12、(1)本发明在闪蒸塔使用分类闪蒸洗涤技术，将第二股富co2甲醇和第三富h2s甲醇分别进行闪蒸和洗涤，解决了闪蒸气co2和h2s的相互污染技术难题；

13、(2)本发明通过对再吸收塔内部结构的优化，实现了闪蒸后富co2甲醇对富h2s甲醇混合液闪蒸所产生含硫气体中硫组分的吸收，但又没有和闪蒸后的第四富h2s甲醇相互混合；因此，闪蒸后富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；

14、(3)本发明在h2s吸收塔的第二h2s吸收段中，通过引入低h2s甲醇和非变换富h2s甲醇联合吸收合成气中的h2s和co2气体，实现了对低h2s甲醇的循环使用和非变换富h2s甲醇的高效利用，降低了h2s吸收塔主洗涤段富co2甲醇的使用量，相当于降低了需要热再生的富h2s甲醇；另外在h2s吸收塔通过低h2s甲醇对co2气体的前置吸收，相应的减轻了后续co2吸收塔的工作负荷，对降低co2吸收塔贫甲醇和半贫甲醇使用量也有积极意义；

15、(4)本发明在h2s吸收塔的第一h2s吸收段中，通过使用非变换富h2s甲醇进行预洗涤，相比现有技术使用富co2甲醇进行预洗涤而言，在取得同样洗涤效果的前提下减少了富co2甲醇的使用量，进而降低低温甲醇洗装置能耗。

技术特征：

1.一种配套粉煤气化装置的多联产合成气净化方法，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，所述闪蒸后富co2甲醇中h2s的摩尔含量＜0.5ppm，co2的摩尔含量16-20％；温度为-25至-20℃，压力为0.8-1mpa；

3.根据权利要求2所述的方法，其中，步骤(2)中，所述闪蒸后富h2s甲醇中h2s的摩尔含量0.3-0.6％，co2的摩尔含量22-28％；温度为-23至-17℃；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、第二闪蒸和第三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，所述非变换气净化工序包括：将非变换气和部分非变换富h2s甲醇进行第一净化，得到预净化后非变换气和第一富h2s甲醇；将所述预净化后非变换气和第一股贫甲醇进行第二净化，得到净化非变换气和非变换富h2s甲醇；

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述h2s吸收工序包括：将合成气和所述第一股非变换富h2s甲醇进行第一h2s吸收，得到预洗涤后合成气和第二富h2s甲醇；将所述预洗涤后合成气、第二股非变换富h2s甲醇、低h2s甲醇和第一股富co2甲醇进行第二h2s吸收，得到脱硫气和第三富h2s甲醇；

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述co2吸收工序包括：将所述脱硫气和含co2甲醇进行第一co2吸收，得到脱碳气体和富co2甲醇；将所述脱碳气体、a股半贫甲醇和第二股贫甲醇进行第二co2吸收，得到净化气和所述含co2甲醇；

8.一种配套粉煤气化装置的多联产合成气净化装置，其特征在于，所述装置包括：连接的非变换气洗涤塔、h2s吸收塔、co2吸收塔、闪蒸塔和再吸收塔，以及第一冷却器、第二冷却器和第三冷却器；

9.根据权利要求8所述的装置，其中，所述第一连接管道连接co2闪蒸段的上部和co2洗涤段的下部；所述第二连接管道连接h2s闪蒸段的上部和h2s洗涤段的下部；

10.根据权利要求8或9所述的装置，其中，所述非变换气洗涤塔自下而上分为第一净化段和第二净化段；第一净化段连接第二净化段的底部，用于将非变换气和部分非变换富h2s甲醇进行第一净化，得到预净化后非变换气和第一富h2s甲醇；第二净化段连接来自后续工序的贫甲醇，用于将所述预净化后非变换气和第一股贫甲醇进行第二净化，得到净化非变换气和非变换富h2s甲醇；其中，将非变换富h2s甲醇分为部分非变换富h2s甲醇和剩余部分非变换富h2s甲醇，并将所述剩余部分非变换富h2s甲醇分为第一股非变换富h2s甲醇、第二股非变换富h2s甲醇和第三股非变换富h2s甲醇；

技术总结本发明涉及低温甲醇洗技术领域，公开了一种配套粉煤气化装置的多联产合成气净化方法和一种配套粉煤气化装置的多联产合成气净化装置。该方法具有中压闪蒸流程设置科学高效、闪蒸气不互相污染、低H<subgt;2</subgt;S甲醇和非变换富H<subgt;2</subgt;S甲醇使用效率高；同时，该方法还具有CO<subgt;2</subgt;产品气回收能耗低和综合能耗低的特点。技术研发人员：许仁春,施程亮,曹立群,杨佳丽,李群,黄怡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