[发明专利]一种增强低温甲醇洗甲烷回收的装置及工艺

说明书

本发明涉及一种增强低温甲醇洗甲烷回收的装置及工艺。该装置主要包括：CO₂闪蒸塔、一级压缩机、一段冷却器、甲烷回收塔、二级压缩机、二段冷却器、二段闪蒸加压泵和二段冷量回收换热器；CO₂闪蒸塔一段气体出口与一级压缩机、一段冷却器及甲烷回收塔气体入口依次相连。在该装置基础上，一段闪蒸气体由CO₂闪蒸塔三段的半贫甲醇进行洗涤，进入一级压缩机压缩，之后经一段冷却器降温，最后进入甲烷回收塔由外部通入的甲醇进行洗涤，洗涤后获得塔顶气体和塔釜液体；塔顶气体经二级压缩机压缩，经二段冷却器冷却，之后进入H₂S吸收塔。本发明增大了低温甲醇洗过程中的甲烷回收量，排放气中的甲烷含量从1.16％降到了0.55％。

技术领域

本发明属于煤化工领域，具体涉及一种增强低温甲醇洗甲烷回收的装置及工艺。

背景技术

煤经过加压气化后，粗合成气组分主要为CO、H₂等，含有少量H₂S、CO₂等酸性气体，且在气化过程中还会生成少量CH₄等有机物。之后粗合成气将依序进入变换单元、低温甲醇洗单元和产品合成单元等，根据煤的种类与气化炉的不同，在进入产品合成单元之前，粗合成气进入的处理单元不同，其中低温甲醇洗单元是煤化工产品合成中不可或缺的单元。

低温甲醇洗主要分为林德工艺、鲁奇工艺等，低温甲醇洗具有对二氧化碳和硫化物有较好的选择性且处理量大、净化效率高的特点。对于鲁奇工艺在低温甲醇洗去除H₂S、CO₂等酸性气体时，会有一部分的CH₄溶于吸收剂甲醇溶液中，在甲醇解吸过程中，这一部分溶于吸收剂的CH₄，分为两部分，一部分进行循环回收，另外一部分会进入尾气洗涤塔中最终排入空气中。这种情况下，对以甲烷为产品的煤化工企业来说增强CH₄的回收，对工艺参数进行优化具有重要的意义，既可以提高企业的经济效益，也可以减少对环境的污染。

传统的鲁奇低温甲醇洗CO₂解吸过程如图1所示，CO₂闪蒸塔共分为三段，来自于CO₂吸收塔塔釜的富甲醇进入CO₂闪蒸塔一段，进行减压闪蒸，闪蒸出来的气体带有一定量的CO₂，用来自于CO₂闪蒸塔三段的半贫甲醇进行吸收，一段闪蒸气体进行循环，一段闪蒸液体进入二段进行减压闪蒸。二段闪蒸气体进行冷量回收后进入尾气洗涤塔，二段闪蒸液体经泵送与冷量回收后进入三段进行减压闪蒸。三段闪蒸气体经冷量回收后进入尾气洗涤塔，三段闪蒸液体分为三部分，分别进入CO₂闪蒸塔一段、CO₂吸收塔和H₂S浓缩塔。

上述低温甲醇洗过程主要存在以下不足：

(1)鲁奇低温甲醇洗工艺，在CO₂闪蒸塔只有54％的CH₄进行了循环回收

(2)尾气洗涤塔塔顶尾气中CH₄含量高，直接排放对环境造成了污染，损失了经济效益。

发明内容

为解决现有技术CH₄回收率低的问题，本发明的首要目的在于提供一种增强低温甲醇洗甲烷回收的装置。通过该装置可以实现增强低温甲醇洗甲烷回收过程，以减少过程中甲烷的损失，使得低温甲醇洗具有更好的经济效益及减少对环境的污染。

本发明的另一目的在于提供一种增强低温甲醇洗甲烷回收的工艺。所提供的增强低温甲醇洗甲烷回收的技术能达到提高经济效益与环境效益的目的。

本发明目的通过以下技术方案实现：

一种增强低温甲醇洗甲烷回收的装置，主要包括：CO₂闪蒸塔、一级压缩机、一段冷却器、甲烷回收塔、二级压缩机、二段冷却器、二段闪蒸加压泵和二段冷量回收换热器；