[发明专利]一种强化低温甲醇洗吸收的节能装置及工艺

说明书

本发明涉及一种强化低温甲醇洗吸收的节能装置及工艺。所述装置包括吸收塔、加压泵、液气射流泵、气液分离罐、上塔冷却器、上塔节流阀、CO₂气液分离罐、H₂S气液分离罐、压缩机、冷却器、下塔冷却器、下塔节流阀、第一中间冷却器和第二中间冷却器。通过该装置可以实现强化低温甲醇洗的二氧化碳吸收过程，减少了低温甲醇洗吸收过程中甲醇的用量与气液分离罐罐顶气体流量，从而使得甲醇热再生过程中再沸器的热负荷降低，减少了蒸汽的使用量，以减少过程中冷剂、甲醇的循环量，达到节能降耗的目的。

技术领域

本发明属于煤化工领域，具体涉及一种强化低温甲醇洗吸收的节能装置及工艺。

背景技术

煤经过加压气化等一系列过程后，除了用来合成下游产物的CO、H₂等有用气体以外，还含有如CO₂、H₂S等酸性气体，这些酸性气体会导致催化剂中毒，严重影响合成。为了去除CO₂、H₂S等酸性气体，目前主要运用低温甲醇洗工艺达到这一目的。

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，但是仍存在能耗高的问题，低温甲醇洗的能耗主要来源于吸收过程的以下几个方面，一是低温甲醇洗合成气进料需要预冷，吸收过程需要中间冷却，这些冷量都由丙烯提供，而冷量的提供必然伴随着大量压缩耗能的过程；二是作为吸收剂的甲醇进塔由泵输送，而甲醇的热再生循环过程伴随蒸汽的消耗。这些都是影响低温甲醇洗工艺能耗的关键因素，而降低甲醇循环量、增强吸收过程的传质能力和降低过程的冷量等方法，都是从源头上实现节能降耗、绿色生产的关键。

传统的林德低温甲醇洗吸收过程如图1所示，主要吸收过程描述如下：变换装置的粗合成气进入吸收塔，同时脱离硫化物和二氧化碳，吸收塔分为上塔和下塔两个部分。上塔利用新鲜的贫甲醇溶剂溶液吸收CO₂，下塔用来自上塔的富含CO₂的富甲醇溶液吸收硫化物。上塔底部采出物冷却减压进入CO₂气液分离罐，液相进入CO₂解吸塔和H₂S浓缩塔，气相进入H₂S气液分离罐，下塔底部采出物冷却减压进入H₂S气液分离罐，罐顶气体主要为CO和H₂压缩冷却后循环回收，罐底液相进入H₂S浓缩塔。

上述低温甲醇洗吸收过程主要存在两点不足：

1、吸收过程只采用贫液甲醇作为吸收剂，吸收效率低使得甲醇循环量大，导致下游甲醇热再生塔处理量大，再沸器复合高蒸汽用量大。使得过程的能耗高

2、吸收过程的溶解热使得塔温升高，因此为了更好的吸收所以需要两级的中间冷却来降低塔温增强吸收过程，贫甲醇使用量越大中间冷却所需的冷量就越大，导致冷量制造压缩系统的压缩能耗高。

发明内容

为解决现有技术能耗高、吸收效率低的问题，本发明的首要目的在于提供一种强化低温甲醇洗吸收的节能装置。通过该装置可以实现强化低温甲醇洗的二氧化碳吸收过程，以减少过程中冷剂、甲醇的循环量，达到节能降耗的目的。

本发明的另一目的在于提供一种强化低温甲醇洗吸收的节能工艺。所提供的强化低温甲醇洗吸收的节能方法能达到降低能耗、增强吸收效率的目的。

本发明目的通过以下技术方案实现：

一种强化低温甲醇洗吸收的节能装置，主要包括吸收塔、加压泵、液气射流泵、气液分离罐、上塔冷却器、上塔节流阀、CO₂气液分离罐、H₂S气液分离罐、压缩机、冷却器、下塔冷却器、下塔节流阀、第一中间冷却器和第二中间冷却器；