[发明专利]一种采用功量交换的甲醇洗净化系统及工艺

权利要求书

1.一种采用功量交换的甲醇洗净化系统，其特征在于：

合成气冷却器（206）的出口与原料分离器（207）相连；

原料分离器（207）的气相出口连至吸收塔（201），液相出口通过分离塔进料换热器（236）及减压阀（241）与甲醇-水分离塔（205）连接；

吸收塔（201）的顶部气相与下一工段连接，底部液相通过第一正位移功量交换器高压侧（209A）与底部分离器（211）相连，下部液相通过第二正位移功量交换器高压侧（214A）与下部分离器（215）连接，吸收塔（201）的中部设有中间冷却器组（222，223）；

底部分离器（211）的气相出口通过压缩机（220）与合成气冷却器（206）的入口相连，底部分离器（211）液相出口的一个支路通过第三透平式功量交换器（218）连接至第三正位移功量交换器高压侧（219A），而后通过管路与提浓塔（203）连接，另一个支路通过第二透平式功量交换器（217）连接至解吸塔（202）；下部分离器（215）的液相出口通过第一透平式功量交换器216连接至解吸塔202。

解吸塔（202）的顶部出口与CO₂换热器（208）连接，而后又连接至合成气冷却器（206），底部出口直接与提浓塔（203）连接，解吸塔（202）的侧线出口也通过管路与提浓塔（203）连接；

提浓塔（203）的顶部出口直接与合成气冷却器（206）连接，之后与外界大气（ATM）相通，提浓塔（203）的底部出口先连接至浓缩液预压泵（228），然后经过第三正位移功量交换器的低压侧（219B），再经过提浓塔塔底换热器（229）、再生塔塔底冷却器（230）与再生塔（204）的入口相连；

再生塔（204）的顶部出口与硫回收工段连接，再生塔（204）的液相出口当中的一个先经过再生塔塔底冷却器（230）与甲醇分离罐（231）相连，甲醇分离罐（231）的出口又经过甲醇预压泵（232）连接至并联的第一正位移功量交换器低压侧（209B）和第二正位移功量交换器低压侧（214B），然后经过甲醇换热器（233）、浓缩塔塔底换热器（229）连接至甲醇增压泵（234），最后与吸收塔（201）的顶部入口相连接，再生塔（204）的另一个液相出口经过分离塔给料泵（235）和分离塔进料换热器（236）连接至甲醇-水分离塔（205）的入口，再生塔（204）的塔釜蒸汽入口与低压蒸汽（S3）管网相连；

甲醇-水分离塔（205）的气相连接至再生塔（204）的入口，底部液相出口与污水处理工段相连接，塔釜再沸器的入口同样与低压蒸汽（S3）管网相连。

2.利用权利要求1所述净化系统进行合成气净化的工艺，其特征在于，包括如下步骤：

经合成气冷却器（206）预冷后的粗合成气与甲醇溶液在吸收塔（201）内逆向接触进行吸收除杂；

吸收所得富液从吸收塔（201）底部、下部两处排出，底部液相通过第一正位移功量交换器（209）与一股甲醇溶液进行功量交换，下部液相通过第二正位移功量交换器（214）与另一股甲醇溶液进行功量交换，实现甲醇溶液的增压与富液的降压，降压后富液分别进入底部分离器（211）和下部分离器（215）；

降压后的富液分别在底部分离器（211）和下部分离器（215）中进行分离，所得气相与其他富氢气体混合后进入压缩机（220），升压后与粗合成气汇合；底部分离器（211）所得部分液相经过第一透平式功量交换器（218）释放功量后将回收的功量送往发电机，以电能对外输出，然后进入第三正位移功量交换器高压侧（219A）与提浓塔（203）的液相进行功量交换，压力降至0.1MPa（G）后进入提浓塔（203）；另一部分液相经过第二透平式功量交换器（217）释放压能后进入CO₂解吸塔（202）；下部分离器（215）所得液相通过第三透平式功量交换器（216）释放压能后进入CO₂解吸塔（202），

在CO₂解吸塔（202）中，富液中溶解的CO₂解析出来，被合成气复热后送至下一工段或放空，塔底液相进入提浓塔（203）；

提浓塔（203）所得气相被合成气复热后放空，所得液相回收功量升压后进入甲醇再生塔（204）；

进料在再生塔（204）中经过精馏之后，塔顶所得H₂S气体复热后送往硫回收工段；塔底所得甲醇溶液，大部分经过预压、回收功量后送往吸收塔循环使用，剩余部分送往甲醇-水分离塔（205）进一步除去其中的水分；

甲醇-水分离塔（205）中进行的是一个精馏过程，精馏所得气相返回再生塔（204），所得液相送往污水处理。