一种用于煤制甲醇合成气中酸性气体的吸收方法与流程
1.本发明涉及化工生产领域,具体涉及一种用于煤制甲醇合成气中酸性气体的吸收方法。
背景技术:
2.甲醇作为重要的化工原料,是合成乙醇、氯甲烷、甲胺和硫酸二甲酯等多种有机产品,也是农药(杀虫剂、杀螨剂)、医药(磺胺类、合霉素等)的重要原料。用甲醇可以生产甲醛,甲醛可用来生产胶粘剂,主要用于木材加工业。用甲醇生产醋酸,醋酸消费约占全球甲醇需求的7%,可生产醋酸乙烯、醋酸纤维和醋酸酯等的中间单体。目前甲醇主要通过天然气制甲醇、煤焦炭制甲醇、油制甲醇生产。
3.随着中国煤炭工业产业结构调整和对循环经济及环境保护的日益重视,开展煤化工提高煤炭资源洁净高效利用是煤炭工业延伸产业链的主要方向和途径。煤气化是重要的煤化工基础技术,煤气化制甲醇是拓展其下游化工产品的关键和基础。煤气化是重要的煤化工基础技术,煤气化制甲醇是拓展其下游化工产品的关键和基础。甲醇作为煤炭加工的一个主要方面得到了迅速的发展。甲醇生产已从过去的小规模联醇生产发展到大规模的单醇生产,从传统的天然气、重油制甲醇转变到煤气制甲醇。
4.但是,在利用煤气制甲醇的过程中煤气中含有大量的酸性气体,导致得到的甲醇产品杂质多,不符合生产要求,因此,亟需一种用于煤制甲醇合成气中酸性气体的吸收方法来解决以上问题。
技术实现要素:
5.为了克服上述的技术问题,本发明的目的在于提供一种用于煤制甲醇合成气中酸性气体的吸收方法:通过利用低温甲醇洗技术、采用酸性气体吸收系统去脱除煤气制得甲醇气体中的酸性气体,不仅能够在不引入新杂质的情况下,充分的脱除其中的杂质,使得制备得到的甲醇产品杂质低,品质高,解决了现有的煤气制甲醇的工艺中煤气中含有大量的酸性气体,导致得到的甲醇产品杂质多,不符合生产要求的问题。
6.本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
7.一种用于煤制甲醇合成气中酸性气体的吸收方法,包括以下步骤:
8.步骤一:原料气进入酸性气体吸收系统的第一闪蒸塔后用锅炉给水洗涤,将原料气中的氨气含量降至2ppm以下,之后原料气与净化气、co2回收气以及尾气换热,使得原料气温度为-30℃至-40℃;
9.步骤二:原料气进入酸性气体吸收塔的脱硫段,利用来自于脱碳段的富含co2的甲醇液洗涤,脱除酸性气体后进入脱碳段,原料气在脱碳段用来自于第一输送泵输送的贫甲醇液洗涤,得到净化气并从酸性气体吸收塔顶部排出;
10.步骤三:脱硫段排出的含硫甲醇液经换热、降温再减压后进入二氧化碳解吸塔的底部进行闪蒸,脱碳段排出的不含硫甲醇液换热、降温再减压后进入二氧化碳解吸塔的顶
部进行co2解吸,得到co2回收气,并从二氧化碳解吸塔的顶部排出;
11.步骤四:二氧化碳解吸塔底部排出的含硫甲醇液进入硫化氢浓缩塔的中部,从硫化氢浓缩塔的底部通入n2进一步解吸co2,提高含硫甲醇液中的硫化物含量,二氧化碳解吸塔中部排出的不含硫甲醇液进入硫化氢浓缩塔的顶部,洗涤解吸出的co2和n2中硫化物,co2和n2组合形成尾气从硫化氢浓缩塔的顶部排出;
12.步骤五:硫化氢浓缩塔的底部排出的含硫甲醇液进入甲醇热再生塔的顶部,经过加热后,利用甲醇蒸汽气提硫化物和co2,含有甲醇蒸汽的硫化物从甲醇热再生塔的顶部排出至第二闪蒸塔中进行气液分离,得到的硫化物排出,得到的甲醇液回流至硫化氢浓缩塔的底部吸附硫化物,甲醇热再生塔底部排出的不含硫不含碳的部分贫甲醇液经过换热后通过第一输送泵输送至酸性气体吸收塔;
13.步骤六:甲醇热再生塔底部排出的不含硫不含碳的余下贫甲醇液以及第一闪蒸塔底部排出的甲醇水溶液经过第二输送泵输送至甲醇水分离塔的顶部,经过进行蒸馏回收甲醇,产生的气相中含有的硫化物进入甲醇热再生塔的顶部进行气提,随后排出,产生的水相从甲醇水分离塔的底部排出。
14.作为本发明进一步的方案:所述酸性气体包括h2s、cos、rsh、co2、hcn、no以及石蜡烃、芳香烃、粗汽油。
15.作为本发明进一步的方案:所述净化气中硫含量为0.001-10ppm,二氧化碳含量为0.01-50ppm。
16.作为本发明进一步的方案:所述净化气中硫含量为0.01-1ppm,二氧化碳含量为0.1-5ppm。
17.作为本发明进一步的方案:所述酸性气体吸收系统包括酸性气体吸收塔、二氧化碳解吸塔、硫化氢浓缩塔、甲醇热再生塔、甲醇水分离塔、第一闪蒸塔以及第二闪蒸塔,所述第一闪蒸塔用于对原料气进行水洗,去除原料气中的氨气,所述第一闪蒸塔的顶部连通至酸性气体吸收塔的底部,所述第一闪蒸塔的底部连通至第二输送泵的输入端,所述酸性气体吸收塔从上至下共分为四段,第四段为脱硫段,所述酸性气体吸收塔的中部连通至二氧化碳解吸塔的顶部,所述酸性气体吸收塔的底部连通至二氧化碳解吸塔的中部,所述二氧化碳解吸塔的底部连通至硫化氢浓缩塔的中部,所述二氧化碳解吸塔的中部连通至硫化氢浓缩塔的顶部,所述硫化氢浓缩塔的底部连通至甲醇热再生塔的顶部,所述甲醇热再生塔的顶部连通至第一闪蒸塔的中部,所述第一闪蒸塔的底部连通至硫化氢浓缩塔的底部,所述甲醇热再生塔的底部连通至第一输送泵、第二输送泵的输入端,所述第一输送泵的输出端连通至酸性气体吸收塔的顶部,所述第二输送泵的输出端连通至甲醇水分离塔的顶部,所述甲醇水分离塔的顶部连通至甲醇热再生塔的中部。
18.本发明的有益效果:
19.本发明的一种用于煤制甲醇合成气中酸性气体的吸收方法,通过利用低温甲醇洗技术、采用酸性气体吸收系统去脱除煤气制得甲醇气体中的酸性气体,不仅能够在不引入新杂质的情况下,充分的脱除其中的杂质,使得制备得到的甲醇产品杂质低,品质高;
20.低温甲醇洗是物理吸收,当酸性组分分压高时,物理吸收的能力比化学吸收能力高,而且吸收剂的吸收量随组分分压的提高而增加,几乎成正比,在-0℃至-70℃的低温下,甲醇能同时脱除气体中的h2s、cos、cs2、rsh、c2h4、co2、hcn、nh3、no以及石蜡烃、芳香烃、粗汽
油这些杂质,并可同时脱除气体中的水分,使气体彻底干燥,甲醇吸收的杂质可以通过不同的再生条件对不同组分加以回收,不仅气体的净化度高,还能分别得到不同的副产品,降低生产成本,而且最终得到的甲醇和水还能回用,实现节能降耗的目的。
附图说明
21.下面结合附图对本发明作进一步的说明。
22.图1是本发明中酸性气体吸收系统的结构示意图。
23.101、酸性气体吸收塔;102、二氧化碳解吸塔;103、硫化氢浓缩塔;104、甲醇热再生塔;105、甲醇水分离塔;201、第一闪蒸塔;202、第二闪蒸塔;301、第一输送泵;302、第二输送泵。
具体实施方式
24.下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
25.实施例1:
26.请参阅图1所示,本实施例为一种用于煤制甲醇合成气中酸性气体的吸收方法,包括以下步骤:
27.步骤一:原料气进入酸性气体吸收系统的第一闪蒸塔201后用锅炉给水洗涤,将原料气中的氨气含量降至2ppm以下,之后原料气与净化气、co2回收气以及尾气换热,使得原料气温度为-30℃至-40℃;
28.步骤二:原料气进入酸性气体吸收塔101的脱硫段,利用来自于脱碳段的富含co2的甲醇液洗涤,脱除酸性气体后进入脱碳段,原料气在脱碳段用来自于第一输送泵301输送的贫甲醇液洗涤,得到净化气并从酸性气体吸收塔101顶部排出;
29.步骤三:脱硫段排出的含硫甲醇液经换热、降温再减压后进入二氧化碳解吸塔102的底部进行闪蒸,脱碳段排出的不含硫甲醇液换热、降温再减压后进入二氧化碳解吸塔102的顶部进行co2解吸,得到co2回收气,并从二氧化碳解吸塔102的顶部排出;
30.步骤四:二氧化碳解吸塔102底部排出的含硫甲醇液进入硫化氢浓缩塔103的中部,从硫化氢浓缩塔103的底部通入n2进一步解吸co2,提高含硫甲醇液中的硫化物含量,二氧化碳解吸塔102中部排出的不含硫甲醇液进入硫化氢浓缩塔103的顶部,洗涤解吸出的co2和n2中硫化物,co2和n2组合形成尾气从硫化氢浓缩塔103的顶部排出;
31.步骤五:硫化氢浓缩塔103的底部排出的含硫甲醇液进入甲醇热再生塔104的顶部,经过加热后,利用甲醇蒸汽气提硫化物和co2,含有甲醇蒸汽的硫化物从甲醇热再生塔104的顶部排出至第二闪蒸塔202中进行气液分离,得到的硫化物排出,得到的甲醇液回流至硫化氢浓缩塔103的底部吸附硫化物,甲醇热再生塔104底部排出的不含硫不含碳的部分贫甲醇液经过换热后通过第一输送泵301输送至酸性气体吸收塔101;
32.步骤六:甲醇热再生塔104底部排出的不含硫不含碳的余下贫甲醇液以及第一闪蒸塔201底部排出的甲醇水溶液经过第二输送泵302输送至甲醇水分离塔105的顶部,经过
进行蒸馏回收甲醇,产生的气相中含有的硫化物进入甲醇热再生塔104的顶部进行气提,随后排出,产生的水相从甲醇水分离塔105的底部排出。
33.实施例2:
34.请参阅图1所示,本实施例为一种酸性气体吸收系统包括酸性气体吸收塔101、二氧化碳解吸塔102、硫化氢浓缩塔103、甲醇热再生塔104、甲醇水分离塔105、第一闪蒸塔201以及第二闪蒸塔202,第一闪蒸塔201用于对原料气进行水洗,去除原料气中的氨气,第一闪蒸塔201的顶部连通至酸性气体吸收塔101的底部,第一闪蒸塔201的底部连通至第二输送泵302的输入端,酸性气体吸收塔101从上至下共分为四段,第四段为脱硫段,用于吸收硫化物及少量的二氧化碳,第一段至第三段为脱碳段,用于吸收二氧化碳并使净化气中的二氧化碳摩尔含量小于3%且硫化氢与硫化羰总含量小于1ppm,酸性气体吸收塔101的中部连通至二氧化碳解吸塔102的顶部,酸性气体吸收塔101的底部连通至二氧化碳解吸塔102的中部,二氧化碳解吸塔102的底部连通至硫化氢浓缩塔103的中部,二氧化碳解吸塔102的中部连通至硫化氢浓缩塔103的顶部,硫化氢浓缩塔103的底部连通至甲醇热再生塔104的顶部,甲醇热再生塔104的顶部连通至第一闪蒸塔201的中部,第一闪蒸塔201的底部连通至硫化氢浓缩塔103的底部,甲醇热再生塔104的底部连通至第一输送泵301、第二输送泵302的输入端,第一输送泵301的输出端连通至酸性气体吸收塔101的顶部,第二输送泵302的输出端连通至甲醇水分离塔105的顶部,甲醇水分离塔的顶部连通至甲醇热再生塔104的中部。
35.在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
36.以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明,所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围,均应属于本发明的保护范围。
技术特征:
1.一种用于煤制甲醇合成气中酸性气体的吸收方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一:原料气进入酸性气体吸收系统的第一闪蒸塔(201)后用锅炉给水洗涤,将原料气中的氨气含量降至2ppm以下,之后原料气与净化气、co2回收气以及尾气换热,使得原料气温度为-30℃至-40℃;步骤二:原料气进入酸性气体吸收塔(101)的脱硫段,利用来自于脱碳段的富含co2的甲醇液洗涤,脱除酸性气体后进入脱碳段,原料气在脱碳段用来自于第一输送泵(301)输送的贫甲醇液洗涤,得到净化气并从酸性气体吸收塔(101)顶部排出;步骤三:脱硫段排出的含硫甲醇液经换热、降温再减压后进入二氧化碳解吸塔(102)的底部进行闪蒸,脱碳段排出的不含硫甲醇液换热、降温再减压后进入二氧化碳解吸塔(102)的顶部进行co2解吸,得到co2回收气,并从二氧化碳解吸塔(102)的顶部排出;步骤四:二氧化碳解吸塔(102)底部排出的含硫甲醇液进入硫化氢浓缩塔(103)的中部,从硫化氢浓缩塔(103)的底部通入n2进一步解吸co2,提高含硫甲醇液中的硫化物含量,二氧化碳解吸塔(102)中部排出的不含硫甲醇液进入硫化氢浓缩塔(103)的顶部,洗涤解吸出的co2和n2中硫化物,co2和n2组合形成尾气从硫化氢浓缩塔(103)的顶部排出;步骤五:硫化氢浓缩塔(103)的底部排出的含硫甲醇液进入甲醇热再生塔(104)的顶部,经过加热后,利用甲醇蒸汽气提硫化物和co2,含有甲醇蒸汽的硫化物从甲醇热再生塔(104)的顶部排出至第二闪蒸塔(202)中进行气液分离,得到的硫化物排出,得到的甲醇液回流至硫化氢浓缩塔(103)的底部吸附硫化物,甲醇热再生塔(104)底部排出的不含硫不含碳的部分贫甲醇液经过换热后通过第一输送泵(301)输送至酸性气体吸收塔(101);步骤六:甲醇热再生塔(104)底部排出的不含硫不含碳的余下贫甲醇液以及第一闪蒸塔(201)底部排出的甲醇水溶液经过第二输送泵(302)输送至甲醇水分离塔(105)的顶部,经过进行蒸馏回收甲醇,产生的气相中含有的硫化物进入甲醇热再生塔(104)的顶部进行气提,随后排出,产生的水相从甲醇水分离塔(105)的底部排出。2.根据权利要求1所述的一种用于煤制甲醇合成气中酸性气体的吸收方法,其特征在于,所述酸性气体包括h2s、cos、rsh、co2、hcn、no以及石蜡烃、芳香烃、粗汽油。3.根据权利要求1所述的一种用于煤制甲醇合成气中酸性气体的吸收方法,其特征在于,所述净化气中硫含量为0.001-10ppm,二氧化碳含量为0.01-50ppm。4.根据权利要求3所述的一种用于煤制甲醇合成气中酸性气体的吸收方法,其特征在于,所述净化气中硫含量为0.01-1ppm,二氧化碳含量为0.1-5ppm。5.根据权利要求1所述的一种用于煤制甲醇合成气中酸性气体的吸收方法,其特征在于,所述酸性气体吸收系统包括酸性气体吸收塔(101)、二氧化碳解吸塔(102)、硫化氢浓缩塔(103)、甲醇热再生塔(104)、甲醇水分离塔(105)、第一闪蒸塔(201)以及第二闪蒸塔(202),所述第一闪蒸塔(201)用于对原料气进行水洗,去除原料气中的氨气,所述第一闪蒸塔(201)的顶部连通至酸性气体吸收塔(101)的底部,所述第一闪蒸塔(201)的底部连通至第二输送泵(302)的输入端,所述酸性气体吸收塔(101)从上至下共分为四段,第四段为脱硫段,所述酸性气体吸收塔(101)的中部连通至二氧化碳解吸塔(102)的顶部,所述酸性气体吸收塔(101)的底部连通至二氧化碳解吸塔(102)的中部,所述二氧化碳解吸塔(102)的底部连通至硫化氢浓缩塔(103)的中部,所述二氧化碳解吸塔(102)的中部连通至硫化氢浓缩塔(103)的顶部,所述硫化氢浓缩塔(103)的底部连通至甲醇热再生塔(104)的顶部,所述
甲醇热再生塔(104)的顶部连通至第一闪蒸塔(201)的中部,所述第一闪蒸塔(201)的底部连通至硫化氢浓缩塔(103)的底部,所述甲醇热再生塔(104)的底部连通至第一输送泵(301)、第二输送泵(302)的输入端,所述第一输送泵(301)的输出端连通至酸性气体吸收塔(101)的顶部,所述第二输送泵(302)的输出端连通至甲醇水分离塔(105)的顶部,所述甲醇水分离塔的顶部连通至甲醇热再生塔(104)的中部。
技术总结
本发明涉及化工生产领域,用于解决现有的煤气制甲醇的工艺中煤气中含有大量的酸性气体,导致得到的甲醇产品杂质多,不符合生产要求的问题,具体涉及一种用于煤制甲醇合成气中酸性气体的吸收方法;该吸收方法中通过利用低温甲醇洗技术、采用酸性气体吸收系统去脱除煤气制得甲醇气体中的酸性气体,不仅能够在不引入新杂质的情况下,充分的脱除其中的杂质,使得制备得到的甲醇产品杂质低,品质高。品质高。品质高。
