專利名稱：甲醇洗化工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種甲醇洗化工藝。
背景技術(shù)：
低溫甲醇洗工藝是德國林德公司和魯奇公司共同開發(fā)的采用物理 收法的一種酸性氣體凈化工藝，該工藝使用冷甲醇為酸性氣體吸收液，
利用甲醇在-6crc左右的低溫對酸性氣體溶解度極大的物理特性，同時
分段選擇地吸收原料氣中的H2S、 C02及各種有機硫等雜質(zhì)。以渣油和
煤為原料的大型合成氨裝置上，大多采用種凈化工藝。此外，該工藝 還廣泛應(yīng)用于甲醇合成、基合成、工業(yè)制氫、城市煤氣和天然氣脫硫 等生產(chǎn)裝的凈化工藝中。目前，國內(nèi)外已有百余套大中型工化裝置的 酸性氣體脫除采用了該凈化工藝。魯奇公司的低溫甲醇洗工藝流程為 氣化一脫硫一換一脫碳，變換在脫硫和脫碳之間，而林德公司的低甲 醇洗工藝則是變換后選擇性的一步法脫硫脫碳。著低溫甲醇洗工藝在 工業(yè)化裝置的廣泛應(yīng)用，針對同的原料和氣化方法，魯奇公司和林德 公司又開發(fā)出了多種工藝流程，通過不斷的對原有流程的優(yōu)化和設(shè)備 的改進，使整個低溫甲醇洗流程的效率更高，能量利用更為充分和合 理。魯奇低溫甲醇洗工藝由于沒有中間循環(huán)甲醇提供系統(tǒng)所需冷量， 而全部需要外部提供。甲醇溶液由于吸收溫度低，其循環(huán)量相對較大， 與林德工藝相比，能耗稍高，吸收塔的體積也較大。但系統(tǒng)冷量由外部供給，也使操作調(diào)節(jié)相對靈活，并通過新型塔板的設(shè)計提高了塔的 操作彈性。近期魯奇公司新設(shè)計的低溫甲醇洗裝置將相關(guān)設(shè)備組合為 一體，依靠液位和重力輸送液體，減少了機泵和管道的數(shù)量和裝置投 資費用。林德低溫甲醇洗采用林德專利設(shè)備高效繞管式換熱器，提高 換熱效率，特別是多股物流的組合換熱，節(jié)省占地，設(shè)備布置更為緊 湊，能耗更省。近期還對其結(jié)構(gòu)進行了改進，分為兩部分組合，分別 用不同的材料制造，更加便于維修和清洗。原料氣進入低溫甲醇洗裝 置后，噴入少量循環(huán)甲醇，以防止氣體在低溫下結(jié)冰避免系統(tǒng)發(fā)生堵
塞。在甲醇溶液循環(huán)回路中設(shè)置甲醇過濾器，除去FeS、 NiS等固體雜 質(zhì)，防止其在系統(tǒng)中積累而堵塞設(shè)備。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種工藝合理、生產(chǎn)安全可靠、反應(yīng)收率高、 生產(chǎn)成本低、基本無三廢的甲醇洗化工藝。
本發(fā)明的技術(shù)方案為設(shè)置系統(tǒng)預(yù)洗段以除去原料氣中的NH3、
HCN等雜質(zhì)；(2)增大原料氣分離器的容積來降低其進入系統(tǒng)的溫度； (3)在甲醇再中增設(shè)水提濃段，以增強系統(tǒng)除水能力；(4)在半中注入 原料氣以抑制FeS和NiS的生成，通過提措施使其在特定部位生成并 及時除去。
具體實施例方式
實施例l:采用加壓水洗、DETA熱鉀堿與醋酸銅氨液聯(lián)合凈化粗 煤氣中含有H2S、 C02的酸性氣體，不但流程復(fù)雜，凈化效率低，而且 在水洗凈化過程中，含硫廢氣難以回收利用，造成環(huán)境污染。在對加壓氣化制氨的工藝流程改造中，同時也對粗煤氣的凈化工藝進行了改 造，引進了德國魯奇公司的低溫甲醇洗工藝技術(shù)，并考慮到降低投資
費用的因素，把-70'C級工藝提高到-4(TC工藝運行，在實際生產(chǎn)運行 中，該公司針對由于操作溫度的高，導(dǎo)致系統(tǒng)冷量不足，粗煤氣溫度 過高，影響了低甲醇洗裝置能力的發(fā)揮的問題，提出了確保裝置在 4(TC級工藝條件下優(yōu)化運行的一系列措施①通過低溫甲醇洗冷量的
平衡調(diào)節(jié)，保證甲醇溶液有較好吸收效果和減少甲醇的損失量；②提
高粗煤氣的洗效果，嚴格控制進入粗煤氣中的煤粉雜質(zhì)數(shù)量及C0NH3 的含量，避免固體物質(zhì)在系統(tǒng)內(nèi)的聚集；③通增加進氣量或減少系統(tǒng) 壓力損失，選取適宜的低溫醇洗操作壓力，提高凈化效率；④在保證 粗煤氣凈度的前提下，選取適宜的液氣比值，合理匹配甲醇循量，以 降低能耗；⑤購買使用合格的甲醇，同時確保環(huán)甲醇再生完全，保證 補充甲醇含水量符合質(zhì)量標(biāo)，以減少動力消耗和設(shè)備腐蝕。通過采取 以上措施，使低溫甲醇洗裝置在生產(chǎn)運中不斷得以優(yōu)化，工藝操作穩(wěn) 定，裝置長期在95%上的負荷下連續(xù)運行，煤制合成氨系統(tǒng)產(chǎn)量比改 造明顯提高，取得了良好的經(jīng)濟效益。
實施例2:采用重油部分氧化生產(chǎn)20萬噸合成氨，由于受原料價 格不斷上漲影響，決定采用Shell粉煤氣化技術(shù)替代油氣化生產(chǎn)合成 氨，實現(xiàn)合成氨原料的"油改煤"。在Shell煤氣化變換氣的脫硫和脫 碳工序中，針對換氣C02含量高，分壓大，若采用ADA法或栲膠法化 學(xué)吸收法來脫除酸性氣體，很難保證達到脫硫指，即使凈化后的出口 氣能達標(biāo)，則動力消耗也會很，于是決定采用物理吸收法進行脫硫脫碳。通過對置投資、操作費用、生產(chǎn)規(guī)模、工藝條件和凈化后氣指標(biāo) 的要求，以及廢液廢水的排放處理等因素進行析比較，在目前國內(nèi)外
比較成熟的低溫甲醇洗和D兩種工藝中選擇了由林德公司引進低溫甲 醇洗藝，作為原料氣變換后的酸性氣體凈化工藝。采用低溫甲醇洗脫 硫脫碳并配套"冷法精制"(低溫液氮洗或深冷凈化工藝)是運行費用 最低理想的酸性氣體凈化工藝，配套也很合理，但該方法的主要技術(shù) 和設(shè)備都要依賴進口，投資較高，同時也要有相應(yīng)的空分裝置與之配 套。考慮到投資費用，決定在低溫甲醇洗后采用投資較少的甲烷化配 套進行精制合成氨原料氣。高濃度C0耐硫變換一次性順利通過，CO 體積分數(shù)從67%變換到0. 3%。再經(jīng)過低溫甲醇洗脫硫脫碳和甲烷化精 制后，合格的原料氣送往合成工序，完全達到了設(shè)計要求。與原來使 用的兩套氣體凈化裝置相比，每年可節(jié)省運行費用4000萬元。
權(quán)利要求
1、一種甲醇洗化工藝，其特征在于甲醇在低溫下，對CO2、H2S、S的溶解度較大，在3.1MPa的壓力下，甲醇溶液能吸收CO2160-180m3，而1m3NHD溶僅能吸收CO240-55m3，甲醇對CO2的吸收能力是D溶液的4倍左右。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種甲醇洗化工藝，其特征在于經(jīng)低 溫甲醇洗脫硫脫碳后的凈化氣H2S含量〈0. 1X10-6， C02含量〈20X 10-6。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種甲醇洗化工藝，其特征在于C02產(chǎn)品純度達99%以上，回收率>63%。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種甲醇洗化工藝，甲醇在低溫下，對CO<sub>2</sub>、H<sub>2</sub>S、S的溶解度較大，在3.1MPa的壓力下，甲醇溶液能吸收CO<sub>2</sub>160-180m<sup>3</sup>，而1m<sup>3</sup>NHD溶僅能吸收CO<sub>2</sub>40-55m<sup>3</sup>，甲醇對CO<sub>2</sub>的吸收能力是D溶液的4倍左右，經(jīng)低溫甲醇洗脫硫脫碳后的凈化氣H<sub>2</sub>S含量＜0.1×10-6，CO<sub>2</sub>含量＜20×10-6，CO<sub>2</sub>產(chǎn)品純度達99％以上，回收率≥63％。凈化工藝，具有吸收能力大、選擇性好、凈化度高、作費用低等技術(shù)特點，特別適宜于在氨合成、甲醇合、羥基合成、工業(yè)制氫、城市煤氣、天然氣凈化等大型業(yè)化裝置上使用。
文檔編號C07C31/04GK101676369SQ200810157170
公開日2010年3月24日 申請日期2008年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月19日
發(fā)明者于網(wǎng)林 申請人:于網(wǎng)林