两种低温甲醇洗工艺比较

第38卷第6期化肥工业2011年12月两种低温甲醇洗工艺比较尹爱存(辽宁阜新煤制气有限公司123000摘要介绍并分析了鲁奇、林德公司的低温甲醇洗工艺流程及工艺特点。对两种低温甲醇洗工艺参数进行了比較,结果表明2家公司的低温甲醇洗工艺各具特点,需结合项目的造气工艺来选用合适的技术。关键词低温甲醇洗工艺比较Comparison of Two Rectisol ProcessesYin aicLiaoning Fuxin Coal Gasification Co, Ltd. 123000)Abstract An introduction is given to the Rectisol processes of Lurgi and Linde, with theirprocess features, and they are analyzed. a comparison is made of their process parameters, and theresults show that both of them have respective features, so the appropriate technology is to be viewedtogether with the gasification process of the projectKeywords Rectisol process comparison辽宁阜新煤制气有限公司采用碎煤加压气表1变换气气体组成/%(体积分数)化、耐硫变换、低温甲醇洗(双系列配置)、甲烷化组分成工艺生产天然气,设计生产能力为年产40亿m3(标态)天然气,分3期建设,其中一期装置生产能力为年产134亿m3(标态)天然气。在选用低33.20温甲醇洗工艺时,对林德公司和鲁奇公司的工艺CH技术方案进行了比较。0.231设计基础条件C?0.11进低温甲醇洗变换气压力为3.4MPa(表压),温度为40℃,气量为320000m3/h(标态),0.09交换气气体组成见表1H2s0.77出低温甲醇洗工艺气体要求:压降小于020.25MPa,总硫体积分数小于0.1×10-°,CO2体≤200×10-6积分数0.6%~0.8%。HCN≤30×10-62工艺流程对比来自变换工序的工艺气体冷却至5℃,分离出冷凝液后进绕管式换热器温度降至-15℃后2.1鲁奇公司工艺流程进吸收塔,依次经预洗、脱硫、脱碳,达到工艺要求鲁奇公司低温甲醇洗工艺流程见图1。的工艺气经换热器回收冷量后出界区。本文作者的联系方式540922@sna.com中国煤化工CNMHG 13第38卷第6期化肥工业2011年12月去硫问收系统燃料气压蒸汽变换气上水①mDa/8低压蒸汽[低压蒸汽石脑油废水1.吸收塔2.中压闪燕塔3.二氧化碳产品塔4.氮气气提塔5.热再生塔6预洗闪蒸塔7.共沸塔8.甲醇水分离塔9.硫化氢洗涤塔10.尾气洗涤塔11萃取器图1鲁奇公司低温甲醇洗工艺流程来自热再生的精甲醇(补充甲醇)自吸收塔顶部进入,经与工艺气初步接触后与来自二氧化碳冷却水9产品塔的半贫甲醇汇合,自上而下继续脱除工艺低压蒸气中的CO2。出脱碳段的含碳甲醇分为3路:其中变换气2路经冷却降温后分别进吸收塔脱硫段和预洗段废水另一路去中压闪蒸塔。出脱硫段的含硫甲醇经冷去回收系统燃料气却水却降温后进中压闪蒸塔,中压闪蒸塔解吸出的气净化气低压蒸低压蒸汽体经回收冷量后作为燃料气出界区。经中压闪蒸脱盐后的含碳甲醇进二氧化碳产品塔,降压解吸出大部分CO2,出二氧化碳产品塔的半贫甲醇大部分作1.吸收塔2.二氧化碳产品塔3.氮气汽提塔为吸收塔的主洗甲醇。经中压闪蒸后的含硫甲醇4.热再生塔5.共沸塔6.甲醇水分离塔进入氮气气提塔,在塔内经降压和气提,解吸出7.尾气洗涤塔8.硫化氢洗涤塔9.洗氨塔10.萃取器CO2,气相回收冷量后经尾气洗涤塔水洗放空;液图2林德公司低温甲醇洗工艺流程相回收冷量升温后进热再生塔,解吸出H2S后的来自热再生塔的贫甲醇从塔顶进人吸收塔,甲醇作为精洗甲醇进入吸收塔,解吸出的含H2S脱碳后的含碳甲醇分为2路:一路进中压闪蒸罐,气体经降温水洗后去硫回收系统。闪蒸出燃料气;另一路返回吸收塔进一步吸收脱来自预洗段的甲醇富液经预洗闪蒸塔中、低硫。出脱硫段的甲醇分为2路:一路进中压闪蒸压闪蒸后进萃取器,用来自尾气洗涤塔的脱盐水罐,闪蒸岀燃料气;另一路进吸收塔,预洗脱除工萃取分离出石脑油。废水经共沸塔、甲醇水分离艺气中的重碳组分。出中压闪蒸罐的甲醇进二氧塔回收甲醇、换热降温后排出界区。化碳产品塔,闪蒸出的CO2经换热回收冷量后出2.2林德公司工艺流程界区。出二氧化碳产品塔的甲醇进氮气气提塔林德公司低温甲醇洗工艺流程见图2。气提出的尾气经回收冷量、水洗后放空。出氮气来自变换工序的工艺气经洗氨塔脱除微量气提塔的甲醇进热再生塔,再生解吸出的H2S气氨、绕管式换热器降温后进吸收塔,依次经过预体经硫化氢洗涤塔后去硫回收系统,塔底获得的洗、脱硫、脱碳,满足工艺要求的工艺气经换热回精甲醇经冷却降温后去吸收塔。收冷量后出界区。来自预洗段的甲TH中国煤化工行CNMHG第38卷第6期化肥工业2011年12月萃取,分离出的石脑油送出界区,同时减压闪蒸出结果见表2。的燃料气亦送出界区。甲醇水混合物依次经共沸表2有效气体回收率计算结果/%(体积分数)塔、甲醇水分离塔回收甲醇,废水经换热回收热量公司名称H2CO CH后送出界区,甲醇蒸气进热再生塔。鲁奇公司99.893消耗对比林德公司9.9997.743.2公用工程消耗3.1原料气消耗在低温甲醇洗工艺中,影响工艺能耗的主要原料气中的H2,CO和CH4是有效气体,其回有冷量、蒸汽、气提氮气、循环水、脱盐水消耗以及收率直接影响原料气的消耗。在对比了2家公司甲醇损失等。根据2家公司的技术交流资料进行的物料平衡表后,计算了有效气体的回收率,计算整理的公用工程消耗对比见表3。表3公用工程消耗对比循环水/低压蒸汽/脱盐水/公司名称冷量/低压氮气甲醇损失/(m3·h1)(t(t·h-1)(m3·h1,标态)(kg·h-1)鲁奇公I8009300(-40℃)175002000(4℃)林德公司158010250(-40℃)190004工艺特点分析甲醇均经热再生后去吸收塔。林德公司的换热网络比鲁奇公司的简单,其中大部分采用了绕管式(1)原料气预处理:鲁奇公司先将工艺气降换热器使能量回收效果更好。温至5℃分离出冷凝液,然后进入绕管式换热器降温;林德公司采用工艺气经洗氨后一步冷却,由5结语于处理气量较大,需采用2台绕管式换热器并联通过对2家公司低温甲醇洗工艺的分析比较运行。从操作角度考虑,采用两步冷却既可减轻可得出:甲醇水分离塔负荷操作上又优于2台绕管式换(1)在预洗工艺方面,鲁奇公司的工艺比林热器并联运行。德公司合理;在主洗甲醇再生方面林德公司的更(2)预洗再生:鲁奇公司的预洗甲醇采用分简洁绕管式换热器的运用使能量回收更合理。步减压,依次闪蒸出燃料气及CO2,然后进入萃取(2)当工艺气体中含有重碳(石脑油)组分器分离石脑油,再经共沸塔解吸出H2S后,含甲时鲁奇公司的流程更为合理;在工艺气无需预洗醇废水去甲醇水分离塔回收甲醇;林德公司的预时林德公司的工艺更为合理;当单系列处理气量洗甲醇经升温后直接进萃取器闪蒸出的气体作较大时选用两步法冷却工艺气更适宜。为燃料气外送,其他工艺与鲁奇公司相同,但甲醇鲁奇公司和林德公司的低温甲醇洗工艺各具水分离塔气相直接去热再生。特点,因此需结合项目的造气工艺来选用合适的(3)主洗甲醇再生:鲁奇公司将闪蒸CO2后技术。的甲醇作为主洗甲醇返回吸收塔,林德公司的富(收稿日期2010-11408)必①必必必必必必仍仍办必必少必声明为适应我国信息化建设需要,扩大作者学术交流渠道本刊已加入“中国知网”、“知识服务平台”及“维普资讯网”。作者著作权使用费与本刊稿酬一次性给付。如作者不同意将文章编入该数据库请在来稿时声明,本刊将做适当处理;如作者来稿时不作说明,本刊视作者同意编入数据库。凵中国煤化工扇辑部CNMHG 15