[发明专利]粗煤气的低温甲醇洗系统

说明书

本发明公开了一种粗煤气的低温甲醇洗系统，其包括粗煤气输送管、变换炉、第一甲醇洗涤塔、第二甲醇洗涤塔、CO₂解吸塔、H₂S浓缩塔和甲醇热再生塔；粗煤气输送管的出气端分别与变换炉和第一甲醇洗涤塔的进气口连通，变换炉的出气口与第二甲醇洗涤塔的进气口连通。有益效果：本发明减少了后续尾气放空筒排放的CO量，减少大气污染，同时避免了CO资源的浪费，节省了企业成本；消除了岗位人员工作环境的安全隐患；防止H₂S通过尾气放空筒排出；保证变换气的净化效果；实现甲醇的回收，降低企业的经济成本，并且提高了硫回收单元的工作效率；实现了冷量的回收，节省了系统的冷量，节约了运行成本。

技术领域：

本发明专利属于煤化工技术领域，具体涉及一种粗煤气的低温甲醇洗系统。

背景技术：

目前甲醇的生产主要是合成法，合成的化学反应式为：2H₂+CO→CH₃OH，原料主要来源于石油与天然气；近些年来，随着石油与天然气的价格的持续走高，煤化工逐渐得到关注，通过煤气化净化得到的粗煤气经过变换后，通过低温甲醇洗去除酸性气体后用于合成得到粗甲醇。其中现有的低温甲醇洗系统主要包括变换气预脱水单元、甲醇洗单元、CO₂解吸单元、H₂S浓缩单元和甲醇热再生单元，粗煤气通过甲醇洗单元中的甲醇洗涤脱除其中的CO₂和H₂S组分，得到净化气送至后续甲醇合成，洗涤后富含CO₂和H₂S组分的甲醇经过CO₂解吸单元、H₂S浓缩单元以及甲醇热再生单元脱除富甲醇中的CO₂和H₂S组分形成贫甲醇再继续被送至甲醇洗单元中洗涤粗煤气，采用上述低温甲醇洗系统存在以下问题：

第一、经过变换后的粗煤气在进入甲醇洗涤塔之前先要通过甲醇溶液喷淋，防止粗煤气中饱和水蒸汽冷却到冰点以下出现结冰现象；接着进行冷却然后再进入水分离器进行气液分离，气体被送至甲醇洗涤塔，含有甲醇的液体经过加热器加热升温后进入进料分离罐，含有甲醇的液体在进料分离罐中产生了气液分离，气相送至甲醇水分离塔中的顶部，液相甲醇水溶液被送至甲醇水分离塔底部，经过甲醇水分离塔的精馏，达到甲醇、水分离的目的，甲醇水分离塔塔顶的气相直接送入甲醇热再生单元的甲醇热再生塔中，由于进料分离罐中分离出的气相中不仅含有硫化氢、甲醇，而且含有大量的二氧化碳，进而导致甲醇水分离塔中压力太高，无法正常运行，极易出现设备停运的问题，进而影响系统的工作效率。

第二、目前粗煤气一部分首先要经过变换炉变换，使得一氧化碳和水反应生成氢气和二氧化碳，提高变换气中氢气的含量，另一部分与经过变换炉变换后的气体混合，形成氢碳比为2.05的混合气，混合气经过水分离器气液分离后，气相(其中各个成分的含量，氢气为44％，一氧化碳为21％，二氧化碳为33％，H₂S为0.15％)从甲醇洗涤塔的底部进入甲醇洗涤塔，通过从甲醇洗涤塔的上塔进来的贫甲醇进行清洗；目前洗涤后的富甲醇溶液中含有大量的一氧化碳，经过后续CO₂解吸单元和H₂S浓缩单元解吸后，从尾气放空筒排出，从尾气放空筒排出的尾气中的CO含量在10000-13000ppm，会造成大气的污染，同时还会导致CO资源的浪费。

第三、其中从甲醇洗涤塔出来的富甲醇溶液经过闪蒸罐闪蒸，使得溶解在富甲醇内部的氢气和一氧化碳被降压闪蒸出来，然后再送至CO₂解吸单元的CO₂解吸塔中进行解吸CO₂，但是目前大量的一氧化碳无法从闪蒸罐中闪蒸出来，随着富甲醇溶液进入CO₂解吸塔中，并解吸出来，导致一氧化碳从尾气放空筒中排出，会造成大气的污染，同时还会导致CO资源的浪费。