[实用新型]一种鲁奇低温甲醇洗低温冷量回收系统

说明书

本实用新型公开了一种鲁奇低温甲醇洗低温冷量回收系统。包括解吸塔1，第一分液罐2、第二分液罐3、第一换热器4、第二换热器5、第三换热器6、第四换热器7；解吸塔1中的减压闪蒸出的尾气具有入口进入第一分液罐2进行分液，第一分液罐2设有3个气相出口，分别与第一换热器4、第二换热器5、第三换热器6相连，将闪蒸尾气分为三份，分别作为第一换热器4、第二换热器5、第三换热器6的冷却介质进行冷量回收。其中第三换热器6用于对变换气进行一次深冷，可替代原液氨闪蒸冷却+净化气/CO₂产品气冷量回收系统中氨冷器的65％～100％的负荷。并且实现了低温冷量的有效回收。本实用新型冷量回收率高，资源利用率高，设备操作简单。

技术领域

本实用新型涉及石油化工、煤化工气体净化提纯领域，特别是涉及低温甲醇洗工艺的冷量回收系统。

背景技术

低温甲醇洗工艺广泛应用于大型合成氨、煤制甲醇、羰基合成、工业制氢等煤化工、石油化工生产企业中。甲醇吸收是一种物理洗涤工艺，是利用甲醇在低温下分部脱除工艺气中的硫化氢及二氧化碳气体。

甲醇吸收CO₂及H₂S是一个放热过程，释放的热量需要通过闪蒸气及附加的氨冰机提供冷量等来维持系统冷量平衡。低温甲醇洗单元冷量来源包括：循环水冷却、富甲醇低压闪蒸解析CO₂气体产生冷量、液氨(丙烯)降压闪蒸制冷。系统内低温甲醇吸收了CO₂及H₂S气体后，经减压闪蒸气提后，大量的闪蒸气在减压闪蒸过程中释放出来，同时释放出大量的低温冷量。

目前国内外众多的低温甲醇洗工艺中，低温冷量的综合优化利用均未实现，致使系统内大量的低温冷量被废热(循环水回水、高温贫甲醇)回收掉，造成高位低温冷量的损失。考虑到闪蒸气冷量巨大，而实际应用过程中甲醇洗单元的气体吸收所需的低温冷量大部分由冰机制冷提供。一方面冰机运行消耗大量蒸汽造成能耗增加，同时氨冷器内漏后检修困难以及气氨排放问题均是需解决的实际问题。

经变换单元一氧化碳变换后的变换气经一级深冷，进入分液罐进行分液后，进行二次深冷降温后变换气温度降低至-30℃后进入吸收塔。变换气一级深冷所需的冷量主要通过液氨闪蒸或丙烯闪蒸压缩机制冷。二级深冷通过回收净化气及CO₂闪蒸气冷量获得。

目前主要应用的变换气深冷技术有：(1)、冰机制冷(氨冷器)+多股流冷却器(变换气/净化气/CO₂)；(2)、多股流冷却器(变换气/净化气/CO₂/尾气)；(3)、组合式换热器：(变换气/净化气)换热器+(变换气/CO₂)换热器+(变换气/尾气)换热器。

目前工艺的特点及存在的主要问题

1)液氨闪蒸冷却+净化气/CO₂产品气冷量回收技术

该技术是利用氨的理化特性，沸点低的原理，液氨气化制冷原理。氨冷器中液氨通过降压闪蒸吸热而产生冷量，将入低温甲醇洗单元的原料气温度降低。气氨通过一台压缩机提压后经水冷器冷却回收为液氨，重新送回氨冷器循环使用。本技术原理及流程设计简单，合理回收了净化气及CO₂产品气中的低温冷量，但系统内的其它高位冷量并没有完全回收，主要是闪蒸气中的高位冷量的浪费，造成装置的能耗增加。同时氨冷器内漏后，原料气中的硫化氢及二氧化碳气体泄漏至氨冷器中，使气氨管线形成铵盐结晶，堵塞压缩机流道，造成机组运行不稳定；同时氨冷器内漏后会造成换气效率下降，原料气深冷分离效果变差，从而引起吸收效果变差，制约装置的高负荷生产；氨冷器内漏后切除检修也会造成液氨排放过程，一定程度上会造成环境污染。同时需要增加一套氨酸火炬系统，投资较大。

2)多流股冷却器(传统的低温甲醇洗原料气冷却器)