[发明专利]基于热量交换及改性甲醇进行低温甲醇双洗的设备及方法

说明书

本发明公开了一种基于热量交换及改性甲醇进行低温甲醇双洗的设备，包括工艺气吸收塔、闪蒸塔、CO₂解析塔、H₂S浓缩塔、甲醇再生塔、甲醇水分离塔和尾气水洗塔；闪蒸塔、CO₂解析塔分别与工艺气吸收塔连接，H₂S浓缩塔、甲醇再生塔分别与闪蒸塔连接，甲醇水分离塔与甲醇再生塔连接，尾气水洗塔与H₂S浓缩塔连接；利用工艺气吸收塔分离出原料气中的CO₂气体和富甲醇溶液，利用CO₂解析塔解析出CO₂气体，利用闪蒸塔闪蒸出富甲醇溶液中的H₂S气体，闪蒸后的贫甲醇溶液依次经过甲醇再生塔和甲醇水分离塔，从H₂S浓缩塔顶部溢出的尾气经过尾气水洗塔洗涤后排出；本发明设备结构设计合理，通过调整甲醇回收再利用的流程，降低甲醇消耗，节约生产成本。

技术领域

本发明涉及低温甲醇洗技术领域，具体涉及一种基于热量交换及改性甲醇进行低温甲醇双洗的设备及方法。

背景技术

低温甲醇洗工艺是采用物理吸收的方法分离变换气的一种净化工艺，高压下低温甲醇对CO₂、H₂S以及羰基硫等酸性气体有良好的吸收效果，并对气体彻底干燥，同时甲醇再生过程中将酸性气体分类回收。目前，低温甲醇洗工艺广泛应用于煤制合成氨和煤制甲醇等化工领域，其技术成熟，气体净化度高，再生甲醇满足生产要求。

由于气体溶解在液体中为放热过程，因此随着低温甲醇中酸性气的溶解度的增大，甲醇的温度逐渐升高，而甲醇对酸性气体的吸收能力随着温度的升高而降低。因此，为保证甲醇对酸性气体的吸收能力，减少容积循环量，必须维持甲醇洗装置在低温下运行；但是，现有技术中的低温甲醇洗设备普遍存在甲醇消耗量大、设备运行成本高和酸性气体浓度低的问题。

发明内容

针对上述存在的技术问题，本发明提供了一种能够降低甲醇消耗、节约生产成本的基于热量交换及改性甲醇进行低温甲醇双洗的设备及方法。

本发明的技术方案为：基于热量交换及改性甲醇进行低温甲醇双洗的设备，包括工艺气吸收塔、闪蒸塔、CO₂解析塔、H₂S浓缩塔、甲醇再生塔、甲醇水分离塔、尾气水洗塔；工艺气吸收塔上设置有原料气进气管，且原料气进气管上连接有第一换热器，工艺气吸收塔内部上端设置有CO₂吸收部，内部下端设置有H₂S吸收部；闪蒸塔通过管道与工艺气吸收塔底部连接，连接处设置有第二换热器，闪蒸塔内部靠上位置设置有脱醇组件，脱醇组件包括折流板和挡流板，折流板为碗状结构，且与闪蒸塔的内壁活动卡接，折流板中心位置设置有导流管，折流板上，沿导流管向外均匀设置有多组通孔，相邻两组通孔之间设置有导流槽，挡流板设置有多个，多个挡流板分别通过固定圈卡接在折流板上部，且各个挡流板与各组通孔上下位置对应；CO₂解析塔与工艺气吸收塔顶部连接，连接处设置有第三换热器；H₂S浓缩塔通过管道与闪蒸塔顶部连接，连接处设置有第四换热器，甲醇再生塔通过管道与闪蒸塔底部连接，连接处设置有第五换热器，甲醇再生塔顶部通过管道与H₂S浓缩塔连接，甲醇再生塔底部通过管道与原料气进气管连接；甲醇水分离塔通过管道与甲醇再生塔中部连接，尾气水洗塔通过管道与H₂S浓缩塔中部连接，连接处设置有第六换热器。

进一步地，H₂S浓缩塔内部通过塔盘分隔为第一区域、第二区域和第三区域，塔盘上设置有气帽，第一区域和第三区域之间通过管道连接，甲醇再生塔顶部通过管道与第一区域连接；通过将H₂S浓缩塔内部分隔为相互导通的三个区域，能够有效降低进入H₂S浓缩塔中H₂S气体的压力，进入能够降低整个设备的压力，降低设备的能耗。