《低温甲醇洗生产工艺流程介绍(共24页)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《低温甲醇洗生产工艺流程介绍(共24页)（28页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、低温甲醇洗生产工艺流程1. 生产工艺原理从变换工序来的变换气中除含有氢气、氮气外，约含有44.%的C2和少量的H2S与CO等硫化物，还含有CO、H4、r以及饱和的水份等。含氧化合物与含硫化合物是氨合成触媒的毒物,同时C2又是生产尿素、食用二氧化碳等的原料，而一氧化碳、硫化物又可进一步回收利用,需要对它们分别脱除回收。根据我厂整个工艺的设置，采用低温甲醇洗涤法分别脱除变换气中的CO2、H2S、OS，将脱除掉的合格CO2送尿素,同时将再生出的H2送催化氧化硫回收系统。低温甲醇洗是一种物理吸收法，低温、高压下在吸收塔中完成甲醇对2、2S、COS的吸收，吸收了CO2、H2S、CS的甲醇溶液(称为无硫富
2、甲醇和含硫富甲醇)分别经过节流降压(少量的2和O在吸收过程中也被吸收,经节流降压闪蒸后得以回收）,释放出O2，再在热态下将CO2、HS从甲醇溶液中完全再生出来，得到完全再生的甲醇(称为贫甲醇)循环使用。系统需要的冷量来自冰机以及吸收了CO2和H2S的高压甲醇溶液的节流膨胀（即C2的解吸）和各水冷器。2 工艺特点 甲醇溶剂与其它溶剂相比有如下优点:1）在低温、高压下，甲醇吸收酸性气体的量远大于对,CO,H，CH4等的吸收量，即选择性好,从而大大降低了甲醇的循环量和减少了有效气体H2和CO的损失。)甲醇在低温下平衡蒸汽压低,故甲醇损失少。)甲醇的化学稳定性好、冰点低。4)甲醇的粘度小和腐蚀性小。5
3、)甲醇的吸收能力大(约是水的100倍，本菲尔化学溶剂的0倍),且价廉易得。但甲醇溶剂也有如下的缺点:1)因其工艺是在低温下操作,因此设备的材质要求高。2）为降低能耗，回收冷量，换热设备特多而使流程变长。）甲醇有毒,会影响人的健康。3.装置规模处理后的净化气量能满足日产合成氨 800t 的要求。低温甲醇洗单元的操作弹性为装置生产能力的100%,低温甲醇洗单元在50%负荷运转时，能够回收较多的CO2以充分满足尿素生产的需求。装置年操作330天。4. 工艺流程叙述一般一个HS吸收塔、CO2吸收塔就可以将原料气中C2和2S洗涤干净，应该说洗涤过程是相对简单的，可是溶液的再生相当复杂，溶液再生时一是要获
4、得一定数量的高纯度的O2，二是要将H2S浓缩到一定浓度以满足硫回收装置的要求，又要确保甲醇溶液的再生贫度。因此再生系统一般设有CO2解吸塔、N2气提塔(又叫H2浓缩塔）、甲醇再生塔和甲醇/水分离塔。习惯上根据操作温度将甲醇洗工段分为“冷区”和“热区”。冷区：H2S吸收塔（-220）、吸收塔（-2202)、中压闪蒸塔(C-2203）、CO2解吸塔H2S浓缩塔(C-204)以及相关设备因操作温度在0以下而称为冷区。热区:甲醇再生塔(C-2205)、甲醇水分馏塔(C-2206）以及相关设备，因操作温度在 0以上而称为热区。以下分单元对低温甲醇洗各工序进行详细说明。(参阅PD工艺流程图,所提供的数据为
5、高硫100负荷下的物料平衡数据）4.1原料气的冷却从变换来的压力.1MPa、温度40、含2：536%、O2：4.77%、O： 0.6%、H2+O:00PP，水份0.18%(饱和水)的变换气12120Nm/，经原料气净化气换热器(A22）和原料气/闪蒸气换热器(EA17)换热后，温度降至.3,再经过原料气氨冷器（C-2201)冷却至约12.25,冷却后的原料气进原料气分离器（V-201)分离。分离后的变换工艺冷凝液送出界区至气化。由于洗涤是在低温下进行的,为防止气体中所带的水份因冷却结冰造成管道和设备的堵塞,同时为了避免水份带入系统造成对设备的腐蚀，然后向出变换气分离器(V-201)的变换气中喷
6、入少量甲醇(0.9328m/),和变换气带过来的饱和水形成共溶溶液,使甲醇水溶液的冰点降低。最后变换气经原料气/净化气/CO产品换热器(EA202）,将变换气冷到-88进H2S吸收塔（C-20）。4.2 原料气中H2S等组分的脱除进HS吸收塔(C-221)的变换气首先通过H吸收塔的预洗段，在此微量组分如：H、HCN等被来自H2S吸收塔进料氨冷器(EC-20)的一小股冷富甲醇经4快浮阀塔盘吸收洗涤,出2吸收塔(C2201)的预洗甲醇经塔底液位控制阀（L-2200)送至预洗甲醇加热器(E228)。然后变换气通过2S吸收塔（C-2)的H2S吸收段，HS、S等被来自O吸收塔的富CO2甲醇液吸收,由H2
7、吸收塔进料泵(-01A/S）输送来的富CO2甲醇液流量(FR-204)经与原料气流量(-2002)比值调节后，送入H2吸收塔（C21）的上段。出H2S吸收塔上段主集液盘的甲醇溶液经液位控制阀（L22005)送入中压闪蒸塔(C-203)下段。脱硫后的变换气再进入C2吸收塔下段。虽然O在甲醇中的溶解热很小,由于2在甲醇中的溶解度很大，致使溶液温升仍很大，当温度升高时，O在甲醇中的溶解度会减少,不利于吸收,因此必须及时将溶解热移出,保持溶液温度在合理的范围内。C吸收塔又分为粗洗、主洗和精洗三段。温度8.4，流量27098t/h的贫甲醇进入CO2吸收塔的顶部,经上塔精洗段洗涤CO2后溶液温度升高到-2
8、7.89,为保证甲醇溶液的吸收能力，将甲醇溶液(38 t/h）导出吸收塔，经富C2氨冷器（EC-22)冷却到-34.95后重新返回CO2吸收塔,进入主洗段继续吸收O2,溶液的温度又升高到-25.,再次将甲醇溶液(21.4t/h)导出吸收塔，甲醇液经甲醇循环冷却器（A-220）冷却到-103后再次返回吸收塔,进入粗洗段继续吸收CO2,经CO2吸收塔粗洗段吸收CO2后,溶液温度为23.4导出吸收塔。由于甲醇对2S的选择性吸收能力比CO2 要大得多，因此将CO2吸收塔导出来的已吸收了CO2的温度-2.47、流量为58t/h的甲醇溶液中的326t/h经H2S吸收塔进料泵（P201AS)及H2S吸收塔进
9、料氨冷器（C-202),温度降为-34.5，降温后返回到H2S吸收塔（C-2201）去吸收H2+COS，其余未返回H2S吸收塔的无硫甲醇富液2t/h去中压闪蒸塔（-03）上段。出CO吸收塔的净化气:CO0PP、H2SOS0.1PPm、温度-58.0、压力3.2.9Pa、气量7965Nm3h经原料气/净化气/ CO2产品换热器(A-222）复热回收冷量后，温度为8,再经原料气净化气换热器（E-2201)换热后,温度311、压力2.0PA，送往醇烃化工段。4.3. 甲醇液的闪蒸再生与2的浓缩出H2S吸收塔(C-201）上段的温度-3.54、压力2.97MPa、流量3/h的富含C2、HS等的含硫甲醇
10、富液减压到15MPa后进入中压闪蒸塔（C-2203)下段，闪蒸出来的闪蒸气和中压闪蒸塔上段闪蒸出的气体混合后,经原料气/闪蒸气换热器(E-227)与变换气换热后去老厂。（含H2:.%、CO2:50.9%、C:1.04%、N2:4,气量3Nm/h） C2的生产和H2S的浓缩是在塔-204中完成的，该塔由上下两部分构成，上塔为解吸塔，共分上中下三段,由两层集液盘分开，中段装有3块塔板；下塔为气提塔,由中间集液盘分为上下两段，共有块塔板，其中下段为块塔板。从中压闪蒸塔(C-203)的上段底部引出的无硫甲醇经闪蒸甲醇氨冷器(C-220)降温后分两股,一股(流量1327h）经L节流控制阀进入气提/C0解
11、吸塔（C-220)的上段，解析出大部分C02，而甲醇液则作为C-20气提塔的再洗液,以确保尾气中硫含量指标;另一股(流量103.2h）经V-201节流控制阀进入气提/ 02解吸塔（-204）的中段顶部第30块塔板上，解析出大部分02后作为该塔的再洗液,以确保C0产品气中硫含量指标。从中压闪蒸塔（C-2203)的下段底部引出的含02的富硫甲醇液经循环甲醇换热器(EA215)冷却降温,然后分两路:一路经FV22022节流控制阀 （流量1429/h）进入气提 02解吸塔（-22)的中段第八块塔板上，在此部分CO2和H2从甲醇中解析出来；上述第30块塔板和第八块塔板两路甲醇解析后收集于气提/ 2解吸塔
12、（C-20)下部集液盘,再进入气提/ C0解吸塔（C-2204）第20块塔板上继续解吸，由于减压、气提，其温度降至最低，并收集于气提/ C2解吸塔(-22）的集液盘后，用202A/S泵加压并经E-0和EA-4回收冷量,温度升高后进入气提/ C0解吸塔（C-20)下段闪蒸，气相进入气提/C02解吸塔(C-224)中段，而甲醇液则经P-25A/S泵加压并在EA-2中升温后进入气提/ C02解吸塔(C-2204)下部继续解吸。另一路经液位控制阀-202控制中压闪蒸塔(C2203)下段液位,去气提 C02解吸塔（C-204）的中段顶部第30块塔板。这样,出气提/ C0解吸塔(220)顶的C02量达20
13、5N3h，纯度9.01%，经原料气/净化气/CO产品换热器回收冷量后,温度为8送至界外用户。为使以上进入气提/C2解吸塔（C-2204）的三路甲醇液中的C02进一步得到解析，浓缩HS,在气提C02解吸塔(-204）底部通入由界外来的低压氮(8000m/）,用N2气破坏原系统内的气液平衡。经气提/C2解吸塔（-2204)解吸出的C02随着气提N2作为尾气由塔顶送出（流量6405M3,温度-0.)，一部分在氮气冷却器（EA-07）中与气提氮换热,温度升高到3.0，一部分在酸性气/尾气（A221）中与酸性气换热，两股气体汇合后温度为151.31，进入尾气洗涤塔(-22）,用脱盐水(20k/h）洗涤,
14、以确保尾气中H3OH含量达到要求后部分送往硫回收,部分放空。. 甲醇热再生 从气提 C0解吸塔(C24)底部出来的含有S和少量CO的甲醇用热再生塔进料泵(P-223)抽出。经S221过滤并在贫富甲醇换热器（EA-220)中加热后进入热再生塔（C-2205)的第2块塔板上,用甲醇蒸汽加热气提再生,硫化物和残余C随甲醇蒸汽由塔顶排出在预洗甲醇加热器（EA2208）和热再生塔顶冷凝器(A-2209)中冷却,部分冷凝下的甲醇在回流罐（-0）中分离,用热再生塔回流泵(P-220A/S）送至热再生塔（C-2205）顶作为回流液。出-223罐的气体继续在酸性气再加热器（A210）和酸性气/尾气换热器(E2）冷却后入酸性气分离器（V-220),冷凝的甲醇送至V223回收,而气体部分循环至气提/ 02解吸塔（-204)的第4块塔板上，另一部分经-21升温后送至界外硫回收。经C-2205再生后的甲醇由塔中下部经贫甲醇泵（P220)抽出，大部分经气提/C2解析塔甲醇贫甲醇（EA-0AB）和贫/富甲醇换热器（EA-2206A-L）中换热降温至约-56.15,进入C02（C-2202）塔顶部作为洗涤液，部分(1780g/h)送至甲醇水分馏塔（C2206)顶部底,做为的甲醇/水分离（C-226）回流液。部分去甲醇/水分馏塔(C-2206)塔底。塔底有蒸汽再沸器C220提供热量,
