低温甲醇洗净煤气硫含量超标浅析

化学工程师Sum 177 No 6Chemical Engineer2010年第6期文章编号:1002-1124(2010)06-0051-02低温甲醇洗净煤气硫含量超标浅析李旭光,周永涛中煤龙化哈尔滨煤化工有限公司,黑龙江哈尔滨154854)要:低温甲醇洗是一种节能型的酸性气体净化工艺。本文介绍了低温甲醇洗净化流程、基本原理。利用甲醇的选择性吸收特性,在髙压低温条件下,甲醇对CO2、HS进行选择性吸收。重点讨论了影响因素如醇浓度、甲醇循环量、温度、压力等对净煤气总硫含量的影响及相应的调整措施关键词:甲醇;低温;CO2;HS;总硫中图分类号:TQ546.5文献标识码:BAnalysis of the sulfur content exceeding after rectisol for the gaL Xu-guang, ZHOU Yong-tao(Introduction to China Coal Longhua, Harbin Coat Chemical Industry Co Ltd, Harbin 154854 China)purification process and basic principles of rectisol. Using the selective absorption properties of methanol, it couldselectively absorbed Co2 and HS under the condition of high-pressure and low temperature. The effect of factors,such as methanol concentration, methanol circulating volume, temperature, pressureon were focuced to thetotal sulfur content in net gas and the corresponding adjustment measures.低温甲醇洗净化后的煤气用于合成生产甲醇,行解析再生,使甲醇得到循环利用。由于酸性气体要求总硫含量控制在≤34mg·L,如果总硫含量超在甲醇中的溶解度很大,而非极性气体如H2、N2等标将会引起甲醇催化剂中毒,且中毒后不可再生,溶解度很小,这种选择性的物理吸收优势,使它成催化剂的使用寿命大大降低,在实际生产过程中,为一种优良的酸性气体吸收剂同时,由于水、轻油总硫超标时常发生,因此,净煤气中硫含量控制的等与甲醇以任意比互溶,煤气通过甲醇洗涤,可以好坏直接影响甲醇装置的生产。除去轻油和水份,使煤气的露点温度降至-50℃。1低温甲醇洗工艺及其基本原理含C甲醇液(甲醇CLco放空分离系统再生甲醇在加压条件下,用低温甲醇对粗煤气中的CO2、多「含co、HS甲摩1分离系统HS、水、轻油、高沸点硫化物等杂质进行有选择性CO2放空的物理吸收13,系统甲醇降温用的冷量和生产中塔〈氨冷器)再生甲醇补偿冷损的冷量都来自26工号氨吸收制冷。流程粗媒气含水轻油甲醇液(萃取精馏油去成品灌区见图1。再生甲醇低温甲醇法脱除变换气中的酸性气体CO2、H图1低温甲醇洗流程简图等是一种物理吸收过程45,它的工艺原理和理论基Fig 1 Flow chart of rectisol础是利用变换气中各组分在甲醇中的溶解度不同,且酸性气体和其他组份的溶解度相差很大这一特2总硫含量影响因素及调整措施点,用低温甲醇进行有选择性的吸收,依次除去粗煤气中的HS、CO2等酸性气体;洗涤后的污甲醇进2,1甲醇纯度甲醇的纯度对HS和CO2的溶解度影响很大甲醇液含水量达5%时,CO2的溶解度将比纯甲醇中收稿日期:20100423的溶解度下降为15%,H2S的溶解度也大幅下降作者简介:李旭光男,工程师毕业于长春工业大学化学工程与工艺专业现从事化工生产管理工作措施:加强萃取精馏操作。保证萃取塔的软水52李旭光等:低温甲醇洗净煤气硫含量超标浅析2010年第6期量,以防止甲醇中油含量超标,保证精馏塔塔顶温HS,因为有机硫沸点高于120℃,因此,有机硫残留在度小于等于75℃压力0.02MPa以防止甲醇中水含再生塔塔底的甲醇中造成循环甲醇中有机硫超标。量超标。措施:保证共沸塔塔底温度大于125℃,压力22富硫甲醇再生效果0.32MPa;保证萃取塔的软水量2th;保证再生塔当再生效果不好时,贫甲醇中HS浓度髙,导回流罐底排硫线畅通。致循环到吸收塔内的甲醇对硫化物的吸收效率降26换热器内漏低,而且当硫化物含量太高时,一部分硫化物还要粗煤气压力略高于净煤气,若粗煤气与净煤气挥发到净化气中,因而导致总硫超标。换热设备发生内漏现象则导致粗煤气向净煤气窜措施保证硫浓缩塔压力0.3MPa,热再生塔压气,使系统硫含量增加。富硫甲醇与贫甲醇换热器力0.5MPa,塔底温度大于120℃,根据煤气符合适时内漏,富硫甲醇进入贫甲醇中,也会造成煤气中硫调整HS气体的排放量,保证N2气体塔的N2量。含量增加23脱硫塔的甲醇循环量措施:系统引煤气时,注意监测换热器管壳层压甲醇的循环量少(低温甲醇洗的液气比低),造差,引气或泄压时不能太快。成甲醇吸收HS的量减少,气相中HS增加,导致27吸收塔塔板浮阀脱落系统总硫含量超标。气液不能充分接触,导致吸收效率降低,使煤措施:当煤气负荷变化时,及时调整甲醇的循气硫含量增加。环量。增加煤气负荷时,先提甲醇循环量,后提煤气措施:系统引煤气时以8000-12000Nmh速量;减负荷时先减煤气量后减甲醇循环量。率加负荷,避免负荷增加过快,造成浮阀脱落。24甲醇温度28吸收塔压力低温利于吸收,低温甲醇洗工段的冷量来源为压力高有利于吸收,保证吸收塔压力21MPa氨吸收制冷工段和由溶解了CO2的甲醇在闪蒸塔内闪蒸降温,N2气提塔N2气提降温通过以上3种3结语方式来保证甲醇液的温度,因为甲醇在吸收过程中温度升高如果在解析过程中吸收的气体没有完全通过采取以上措施,在各个环节上进行优化调释放出来冷量就会被带出使系统温度升高,甲醇整后净煤气中的硫含量已明显降低达到了工艺温度达不到一定的低温,会影响吸收效果,造成净要求,满足了后序工段需要。同时整个装置的运行煤气中硫含量超标。周期大大延长。措施:加强制冷工段操作,保证制冷温度;保证N2气提量;保证CO2闪蒸塔压力为常压。参考文献25有机硫[]顾英.粉煤气化工艺中酸性气体脱除方案的选J!石化技术与应用,2004,22(6):452-455原料气中含有硫的化合物有HS、硫醇、噻吩、[2]张骏驰郑明峰低温甲醇洗工艺在中小化肥净化装置中的应CS2、硫醚等,在低温甲醇中H2S、CS2的溶解度都非用J1.中氮肥,2002,(5):13-15.常大。我厂同时生产甲醇和城市煤气,受甲醇装置3】李正西秦旭东,宋洪强等低温甲醇洗和NHD工艺技术经制约,CO变换率调整频繁,当变换率高而净煤气中济指标对比[J]中氮肥,2007,(1):1-6.[4]尚乃明低温甲醇洗在我厂的应用J].中氮肥,2001,(1):36CO含量低时,就须开变换炉副线来调整CO变换,从而使一部分原料气未经变换就进入低温甲醇洗[5]丁武松,尚乃明,低温甲醇洗高负荷稳定运行操作条件探讨系统,一部分有机硫也就未被转化成溶解度较大的[中氮肥,2003,(6):44-45.