[发明专利]一种聚乙二醇二甲醚脱硫脱碳合一吸收工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚乙二醇二甲醚（NHD）脱硫脱碳合一吸收工艺，尤其涉及一种采用聚乙二醇二甲醚溶液对含高硫煤气进行吸收工艺，实现了脱硫脱碳合一，并保证再生的酸性气中硫化氢浓度超过70%。

背景技术

聚乙二醇二甲醚溶剂属一种有机溶剂，为多乙二醇二甲醚的混合物。近年来，NHD脱硫、脱碳技术在国内已得到广泛应用。但在国内外NHD脱硫脱碳流程设计时，考虑到NHD对H₂S和CO₂溶解度等问题，一直是脱硫和脱碳分开进行，NHD脱硫后再进行NHD脱碳，分成两个系统来完成，造成运转设备多、投资大等缺点。

发明内容

本发明针对原有工艺的缺点和不足，发明了一种新工艺，该工艺弥补了目前NHD脱硫脱碳流程上的不足，创新实现了NHD脱硫脱碳合一，在保证出口各项指标满足需求的同时，再生气中硫化氢浓度≥70%。该工艺适用于制甲醇、合成氨或其它制气的净化系统。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种聚乙二醇二甲醚（NHD）脱硫脱碳合一的吸收工艺，它的工艺步骤为：

1.原料气经气体换热器19与吸收后的净化气换热后，经分离送至吸收塔1，在吸收塔1内与NHD溶液进行逆流接触，充分吸收。吸收塔1下段主要为脱硫段，脱硫后的气体经升气帽进入脱碳段，脱碳后的净化气分离后经氨冷器2，对原料气进行降温回收冷量后，气体送至后系统。

2.吸收塔1上段吸收后的溶液一部分直接溢流至吸收塔1的下段，对脱硫气进行吸收，一部分经涡轮回收能量，减压至0.9～1.5MPa，温度控制在－10～20℃，溶液送至浓缩塔6塔顶的第一闪蒸槽5，闪蒸出部分富含氢气和一氧化碳的气体回收利用。

3.第一闪蒸槽5出口溶液经液封后在贫液冷却器4中与贫液进行换热，回收其部分冷量，进入浓缩塔6塔顶做为吸收液，控制浓缩塔6压力0.9～1.4MPa，对自闪蒸汽压缩机8来富含高浓硫化氢进行吸收，同时由吸收塔1下部来的富液减压后进入浓缩塔6的中下段，进行闪蒸吸收。

4.浓缩塔6出口溶液经贫富液换热器12进行冷量回收，进入第二闪蒸槽9进行闪蒸，压力控制为0.4～0.7MPa，温度控制为40～80℃。第二闪蒸槽9出口溶液依次经过贫富液换热器12，蒸汽加热器18将温度提至60～130℃进入第三闪蒸槽10闪蒸，闪蒸后的溶液经贫富液换热器12与再生塔14出口富液进行换热，将温度提至80～140℃进入第四闪蒸槽17。第二闪蒸槽9、第三闪蒸槽10、第四闪蒸槽17压力分别控制为0.4～0.7MPa，0.4～0.7MPa，－50Kpa～50 Kpa。第三闪蒸槽10出口气体直接进入闪蒸汽压缩机8的一段压缩出口，第二闪蒸槽9出口闪蒸气作为抽吸气，将第四闪蒸槽17出口闪蒸汽进行抽吸，混合后进入闪蒸汽压缩机8的一段进行压缩。

5.闪蒸汽压缩机8经过两级压缩，压力提至稍高于浓缩塔压力，将出口气体进入浓缩塔6进行吸收，浓缩塔吸收后的富含CO₂的气体直接排入大气，放空气体中硫化氢含量≤20ppm。。

6.第四闪蒸槽17出口溶液经液封后直接进入再生塔14进行溶液再生。再生塔14采用热再生，通过再生塔底煮沸器15进行加热，加热源可采用蒸汽或其它热介质，控制再生塔顶温度100～110℃，出口酸性气经贫液水冷器7冷却分离后，分离后的溶液经回流水泵16送至再生塔14顶部作为回流液；分离器出口酸性气一部分回流至压闪蒸汽压缩机8的一段入口，一部分送至用户，硫化氢浓度≥70%。

7.再生塔14出口贫液温度约125～140℃，经脱硫贫液泵11、贫富液换热器12、贫液水冷器7、贫液冷却器4逐渐降温至10～20℃，送至脱硫泵3，加压至2.4～7.0MPa，经氨冷器2降温至－10～－5℃送至吸收塔1顶部进行吸收。如此，溶液系统完成了整体循环。

8.系统总循环量根据系统负荷大小进行控制和调节。

本发明的工艺有以下优点：

（1）　NHD脱硫和脱碳在一套装置中进行，硫化氢和二氧化碳在一个吸收塔内完成吸收，仅一套再生，投资少，流程简单；

（2）　再生出的酸性气中硫化氢浓度超过65%，可直接用于下游产品，减少下游硫化氢提浓所需增加的工艺流程和设置； 

（3）　能量利用合理。吸收塔出口较高压力的溶液采用涡轮形式回收能量。

（4）　吸收塔出口硫化氢≤2ppm，CO₂的指标可根据后续产品需求，达到≤5%。