2024-04-07 10:57:02
一种高效低温甲醇洗提纯回收二氧化碳的新工艺
1.本发明涉及混合气体净化领域,用低温甲醇吸收回收酸性气(co2,h2s, cos)的工艺。此方法适用于合成气净化合成甲醇、合成氨等领域。
背景技术:
2.低温甲醇洗(rectisol)是采用冷甲醇作为溶剂脱除酸性气体的物理吸收方法,是20世纪50年代由德国林德(linde)公司和鲁奇(lurgi)公司联合开发的一种有效的气体净化工艺。该工艺广泛应用于合成氨厂、甲醇合成、羰基合成、工业制氢、城市煤气和天然气脱硫等生产装置的净化工艺中。
3.低温甲醇洗工艺主要利用甲醇在低温高压下吸收酸性气(co2,h2s,cos),甲醇富液再经闪蒸、气提、加热分离出酸性气,达到分离回收的目的。关于酸性气的回收的相关专利有us 4050909(1997),us4324567(1982), cn1113824a(1995),cn1107382a(1995)等。其中:
4.us4609384(1986)提供了两种关于物理吸收过程co2再生的工艺流程,第一种工艺流程是在两种不同温度下利用n2气提使co2解吸,气提出来co2全部损失。第二种工艺流程是利用闪蒸方式实现co2的解吸,其中真空闪蒸回收了大部分co2,使得过程能耗较高。
5.cn1113824a(1995)此技术的主要目的是回收全部co2及提高h2s浓度。在回收含硫富液co2时,先是利用中压气提co2,不含硫富液将气提出来的co2吸收下来,再进入到co2解吸系统得以解吸回收,使得技术过程较为复杂。
6.现有技术中采用的低温甲醇洗工艺中如附图1所示:
7.一般来说,低温甲醇洗流程都主要分为以下几个部分:加水除氨(图中未表示),冷却脱水,低温高压脱除酸性气体、中压闪蒸回收有效气、h2s气提富集、热再生回收h2s、甲醇水分离及尾气洗涤放空(图中未表示)。其基本过程如下:原料气水洗除氨至1ppm以下,以防止其与co2在低温下反应生成碳铵而堵塞管道与设备。向原料气中注入少量的甲醇,以防止原料中的水蒸气在后续的低温系统中结冰。原料气进入到冷却器e101中,与来自甲醇洗涤塔顶的净化气、co2产品气以及h2s浓缩塔顶的废气进行换热冷却,进入到气液分离器s101,将甲醇水分离出去。原料气进入到甲醇洗涤塔d101,在甲醇洗涤塔下段,更易被甲醇吸收的h2s首先被来自塔上段的含co2甲醇吸收剂脱除至0.1ppm下,co2在洗涤塔上段被脱除,吸收甲醇来自热再生塔底经冷却后的甲醇,甲醇吸收co2温度升高,将吸收一定量co2后的甲醇液从塔内抽出进行换热降温后,再回到洗涤塔继续脱除co2。净化气自塔顶进入冷却器换热后,去下一合成工段。自吸收中段和塔底出来的不含硫甲醇和含硫甲醇分别进入闪蒸罐s102和s103,释放出有效气体h2,co以及一部分co2,经循环气压缩机压缩循环回原料气中。不含硫富液继续闪蒸回收co2。两股甲醇液分别从不同的位置进入到h2s浓缩塔d102,低压氮气将co2和h2s从甲醇液中气提出来,h2s在浓缩塔顶部被不含硫甲醇再次吸收下来,废气(co2和n2)从塔顶排出,在放空之前进入到尾气洗涤塔,用盐水脱除尾气中微量的甲醇。浓缩塔中段的甲醇富液作为本系统的一个低温源,与进入到甲醇洗涤塔的贫液及吸收液换热再循环回h2s浓缩塔,从h2s浓缩塔底出来的甲醇富液与贫液换热后进入到热再生塔d103,将
h2s和剩余的co2解吸出来,塔底甲醇大部分经冷却后循环回甲醇洗涤塔,小部分进入到醇水分离塔 d104,塔顶气态甲醇液循环回热再生塔,废水由塔底排出,废水中的甲醇含量须低于1wt%。
8.现有技术存在以下不足:
9.现有流程co2回收率很低,只有35%左右。酸性气中h2s的浓度较低,10%~15%。
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