專利名稱：一種聚乙二醇二甲醚脫硫脫碳合一吸收工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聚乙二醇二甲醚(NHD)脫硫脫碳合一吸收工藝，尤其涉及一種采用聚乙二醇二甲醚溶液對(duì)含高硫煤氣進(jìn)行吸收工藝，實(shí)現(xiàn)了脫硫脫碳合一，并保證再生的酸性氣中硫化氫濃度超過(guò)70%。
背景技術(shù)：
聚乙二醇二甲醚溶劑屬一種有機(jī)溶劑，為多乙二醇二甲醚的混合物。近年來(lái)，NHD脫硫、脫碳技術(shù)在國(guó)內(nèi)已得到廣泛應(yīng)用。但在國(guó)內(nèi)外NHD脫硫脫碳流程設(shè)計(jì)時(shí)，考慮到NHD對(duì)H2S和C02溶解度等問(wèn)題， 一直是脫硫和脫碳分開(kāi)進(jìn)行，NHD脫硫后再進(jìn)行NHD脫碳，分成兩個(gè)系統(tǒng)來(lái)完成，造成運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備多、投資大等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)原有工藝的缺點(diǎn)和不足，發(fā)明了一種新工藝，該工藝彌補(bǔ)了目前NHD脫硫脫碳流程上的不足，創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)了 NHD脫硫脫碳合一，在保證出口各項(xiàng)指標(biāo)滿足需求的同時(shí)，再生氣中硫化氫濃度》70%。該工藝適用于制甲醇、合成氨或其它制氣的凈化系統(tǒng)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
一種聚乙二醇二甲醚(NHD)脫硫脫碳合一的吸收工藝，它的工藝步驟為
1. 原料氣經(jīng)氣體換熱器與吸收后的凈化氣換熱后，經(jīng)分離送至吸收塔，在吸收塔內(nèi)與NHD溶.液進(jìn)行逆流接觸，充分吸收。吸收塔下段主要為脫硫段，脫硫后的氣體經(jīng)升氣帽進(jìn)入脫碳段，脫碳后的凈化氣分離后經(jīng)氨冷器，對(duì)原料氣進(jìn)行降溫回收冷量后，氣體送至后系統(tǒng)。
2. 吸收塔上段吸收后的溶液一部分直接溢流至吸收塔的下段，對(duì)脫硫氣進(jìn)行吸收， 一部分經(jīng)渦輪回收能量，減壓至0.9 1.5Mpa，溶液送至濃縮塔塔頂?shù)牡谝婚W蒸槽，閃蒸出部分富含氫氣和一氧化碳的氣體回收利用。
3. 第一閃蒸槽出口溶液經(jīng)液封后在貧液冷卻器中與貧液進(jìn)行換熱，回收其部分冷量，進(jìn)入濃縮塔塔頂做為吸收液，控制濃縮塔壓力0.9 1.4Mpa，對(duì)自閃蒸汽壓縮機(jī)來(lái)富含高濃硫化氫進(jìn)行吸收，同時(shí)由吸收塔l下部來(lái)的富液減壓后進(jìn)入濃縮塔的中下段，進(jìn)行閃蒸吸收。
4. 濃縮塔出口溶液經(jīng)貧富液換熱器進(jìn)行冷量回收，進(jìn)入第二閃蒸槽進(jìn)行閃蒸，壓力控制為0.4 0.7Mpa，溫度控制為40 8(TC。第二閃蒸槽出口溶液依次經(jīng)過(guò)貧富液換熱器，蒸汽加熱器將溫度提至60 130'C進(jìn)入第三閃蒸槽閃蒸，閃蒸后的溶液經(jīng)貧富液換熱器與再生塔出口富液進(jìn)行換熱，將溫度提至80 14(TC進(jìn)入第四閃蒸槽。第二閃蒸槽、第三閃蒸槽、第四閃蒸槽壓力分別控制為0. 4~0. 7Mpa, 0.4 0.7Mpa, —50Kpa 50 Kpa。第三閃蒸槽出口氣體直接進(jìn)入閃蒸汽壓縮機(jī)的一段壓縮出口，第二閃蒸槽出口閃蒸氣作為抽吸氣，將第四閃蒸槽出口閃蒸汽進(jìn)行抽吸，混合后進(jìn)入閃蒸汽壓縮機(jī)的一段進(jìn)行壓縮。
5. 閃蒸汽壓縮機(jī)經(jīng)過(guò)兩級(jí)壓縮，壓力提至稍高于濃縮塔壓力，將出口氣體進(jìn)入濃縮塔進(jìn)行吸收，濃縮塔吸收后的富含C02的氣體直接排入大氣，放空氣體中硫化氫含量《20ppm。
6. 第四閃蒸槽出口溶液經(jīng)液封后直接進(jìn)入再生塔進(jìn)行溶液再生。再生塔采用熱再生，通過(guò)再生塔底煮沸器進(jìn)行加熱，加熱源可采用蒸汽或其它熱介質(zhì)，控制再生塔頂溫度100 110'C，出口酸性氣經(jīng)貧液水冷器冷卻分離后，分離后的溶液經(jīng)回流水泵送至再生塔頂部作為回流液；
3分離器出口酸性氣一部分回流至壓閃蒸汽壓縮機(jī)的一段入口， 一部分送至用戶，硫化氫濃度
7. 再生塔出口貧液溫度約125 H(TC,經(jīng)脫硫貧液泵、貧富液換熱器、貧液水冷器、貧液冷卻器逐漸降溫至10 20。C,送至脫硫泵，加壓至2. 4 7. OMpa,經(jīng)氮冷器降溫至一10 一5'C送至吸收塔頂部進(jìn)行吸收。如此，溶液系統(tǒng)完成了整體循環(huán)。
8. 系統(tǒng)總循環(huán)量根據(jù)系統(tǒng)負(fù)荷大小進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)。
本發(fā)明的工藝有以下優(yōu)點(diǎn)
(1) NHD脫硫和脫碳在一套裝置中進(jìn)行，硫化氫和二氧化碳在一個(gè)吸收塔內(nèi)完成吸收，僅一套再生，投資少，流程簡(jiǎn)單；
(2) 再生出的酸性氣中硫化氫濃度超過(guò)65%，可直接用于下游產(chǎn)品，減少下游硫化氫
提濃所需增加的工藝流程和設(shè)置；
(3) 能量利用合理。吸收塔出口較高壓力的溶液采用渦輪形式回收能量。
(4) 吸收塔出口硫化氫《2ppm， C02的指標(biāo)可根據(jù)后續(xù)產(chǎn)品需求，達(dá)到《5%。
(5) 系統(tǒng)循環(huán)量較小，運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備少。即節(jié)能，也減少管理費(fèi)用。
(6) 再生流程進(jìn)行創(chuàng)新，采用噴射結(jié)構(gòu)，節(jié)省動(dòng)力，提高再生效果。
(7) 閃蒸槽放置在濃縮塔或再生塔頂上，不僅減少占地，也節(jié)省能耗。
(8) 濃縮塔放空氣中硫化氫濃度低，含量小于20ppm，滿足放空對(duì)大氣環(huán)境的要求。


圖l為本發(fā)明的工藝流程圖。
其中，l.吸收塔，2.氨冷器，3.脫硫泵，4.貧液冷卻器，5.第一閃蒸槽，6.濃縮塔，7.貧液水冷器，8.閃蒸汽壓縮機(jī)，9.第二閃蒸槽，10.第三閃蒸槽，ll.脫硫貧液泵，12.貧富液換熱器，13.三合一噴射器，14.再生塔，15煮沸器,16.回流水泵，17.第四閃蒸槽，1S.蒸汽加熱器19.氣體換熱器。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。圖1中本發(fā)明的工藝流程具體說(shuō)明如下
1.壓力為2. 0~6. 5Mpa，溫度為20-25'C的原料氣經(jīng)氣體換熱器19與吸收后的凈化氣換熱后，溫度在5~20°C,經(jīng)分離送至吸收塔1，在吸收塔1內(nèi)與NHD溶液進(jìn)行逆流接觸，充分吸收。吸收塔1下段主要為脫硫段，脫硫后的氣體經(jīng)升氣帽進(jìn)入脫碳段，脫碳后的凈化氣(硫化氫《2ppm，C02《5%)溫度約一10 15'C，.分離后經(jīng)氨冷器2，對(duì)原料氣進(jìn)行降溫回收冷量后，氣體送至后系統(tǒng)。
2.吸收塔1上段吸收后的溶液一部分直接溢流至吸收塔1的下段，對(duì)脫硫氣進(jìn)行吸收， 一部分經(jīng)渦輪回收能量，減壓至0.9 1.5Mpa，溶液送至濃縮塔6塔頂?shù)牡谝婚W蒸槽5，閃蒸出部分富含氫氣和一氧化碳的氣體回收利用。
43. 第一閃蒸槽5出口溶液經(jīng)液封后在貧液冷卻器4中與貧液進(jìn)行換熱，回收賣部分冷量，進(jìn)入濃縮塔6塔頂做為吸收液，控制濃縮塔6壓力0.9 1.4Mpa，對(duì)自閃蒸汽壓縮機(jī)8來(lái)富含高濃硫化氫進(jìn)行吸收，同時(shí)由吸收塔1下部來(lái)的富液減壓后進(jìn)入濃縮塔6的中下段，進(jìn)行閃蒸吸收。
4. 濃縮塔6出口溶液經(jīng)貧富液換熱器12進(jìn)行冷量回收，進(jìn)入第二閃蒸槽9進(jìn)行閃蒸，壓力控制為0. 4~0. 7Mpa，溫度控制為40~80'C。第二閃蒸槽9出口溶液依次經(jīng)過(guò)貧富液換熱器12,蒸汽加熱器18將溫度提至60 130'C進(jìn)入第三閃蒸槽10閃蒸，閃蒸后的溶液經(jīng)貧富液換熱器12與再生塔14出口富液進(jìn)行換熱，將溫度提至80 140'C進(jìn)入第四閃蒸槽17。第二閃蒸槽9、第三閃蒸槽10、第四閃蒸槽17壓力分別控制為0. 4~0. 7Mpa, 0. 4 0. 7Mpa， 一50Kpa 50 Kpa。第三閃蒸槽10出口氣體直接進(jìn)入閃蒸汽壓縮機(jī)8的一段壓縮出口 ，第二閃蒸槽9出口閃蒸氣作為抽吸氣，將第四閃蒸槽17出口閃蒸汽進(jìn)行抽吸，混合后進(jìn)入閃蒸汽壓縮機(jī)8的一段進(jìn)行壓縮。
5. 閃蒸汽壓縮機(jī)8經(jīng)過(guò)兩級(jí)壓縮，壓力提至稍高于濃縮塔壓力，將出口氣體進(jìn)入濃縮塔6進(jìn)行吸收，濃縮塔吸收后的富含C02的氣體直接排入大氣，放空氣體中硫化氫含量《20ppm。
6. 第四閃蒸槽17出口溶液經(jīng)液封后直接進(jìn)入再生塔14進(jìn)行溶液再生。再生塔14采用熱再生，通過(guò)再生塔底煮沸器15進(jìn)行加熱，加熱源可采用蒸汽或其它熱介質(zhì)，控制再生塔頂溫度100 ll(TC，出口酸性氣經(jīng)貧液水冷器7冷卻分離后，分離后的溶液經(jīng)回流水泵16送至再生塔14頂部作為回流液；分離器出口酸性氣一部分回流至壓閃蒸汽壓縮機(jī)8的一段入口， 一部分送至用戶，硫化氫濃度》70%。
7. 再生塔14出口貧液溫度約125 14(TC，經(jīng)脫硫貧液泵11、貧富液換熱器12、貧液水冷器7、貧液冷卻器4逐漸降溫至10 20°C,送至脫硫泵3,加壓至2. 4 7. OMpa，經(jīng)氨冷器2降溫至一10 一5'C送至吸收塔1頂部進(jìn)行吸收。如此，溶液系統(tǒng)完成了整體循環(huán)。
8. 系統(tǒng)總循環(huán)量根據(jù)系統(tǒng)負(fù)荷大小進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)， 一般在100 400m7h。
權(quán)利要求
1.一種聚7二醇二甲醚脫硫脫碳合一吸收工藝，其特征是它的工藝步驟為，(1)原料氣經(jīng)與吸收后的凈化氣換熱后，經(jīng)分離送至吸收塔，在吸收塔內(nèi)與NHD溶液進(jìn)行逆流接觸，下段主要為脫硫段，經(jīng)升氣帽進(jìn)入脫碳段，脫碳后的凈化氣溫度約-10～15℃，分離后與入口原料氣進(jìn)行換熱回收冷量至后系統(tǒng)；(2)吸收塔上段吸收后的溶液一部分直接溢流至吸收塔的下段，一部分至濃縮塔頂?shù)牡谝婚W蒸槽，閃蒸出部分富含氫氣和一氧化碳的氣體回收利用；(3)第一閃蒸槽出口液位經(jīng)液封后再與貧液進(jìn)行換熱，回收部分冷量，進(jìn)入濃縮塔頂做為吸收液，對(duì)自閃蒸汽壓縮機(jī)來(lái)富含高濃硫化氫進(jìn)行吸收，同時(shí)由吸收塔下部來(lái)的富液減壓后進(jìn)入濃縮塔的中下段，進(jìn)行閃蒸吸收；(4)濃縮塔出口溶液與貧液進(jìn)行冷量回收后，依次進(jìn)入第二閃蒸槽、第三閃蒸槽、第四閃蒸槽；第三閃蒸槽出口氣體直接進(jìn)入閃蒸汽壓縮機(jī)的一段壓縮出口，第二閃蒸槽出口閃蒸氣作為抽吸氣，將第四閃蒸槽出口閃蒸汽進(jìn)行抽吸，混合后進(jìn)入壓縮機(jī)的一段進(jìn)行壓縮；(5)閃蒸汽壓縮機(jī)出口氣體進(jìn)入濃縮塔進(jìn)行吸收。第四閃蒸槽出口溶液經(jīng)液封后直接進(jìn)入再生塔進(jìn)行溶液再生；再生塔采用熱再生，出口酸性氣經(jīng)冷卻分離后，一部分回流至壓閃蒸汽壓縮機(jī)的一段入口，一部分送至用戶，硫化氫濃度≥70％。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚乙二醇二甲醚脫硫脫碳合一吸收工藝，其特征是原料 氣的壓力控制在2.0 6.5Mpa，溫度控制在20-25'C。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種聚乙二醇二甲醚脫硫脫碳合一吸收工藝，其特征是第一 閃蒸槽壓力控制在0. 9 1. 5Mpa，溫度控制在一10~20°C。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種聚乙二醇二甲醚脫硫脫碳合一吸收工藝，其特征是控制 濃縮塔6壓力0. 9 1. 4Mpa。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種聚乙二醇二甲醚脫硫脫碳合一吸收工藝，其特征是第二 閃蒸槽、第三閃蒸槽、第四閃蒸槽，壓力分別控制為0. 4 0.7Mpa， 0. 4 0. 7Mpa， —50Kpa 50 Kpa,溫度依次為40 80'C、 60 130'C、 80~140。C。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚乙二醇二甲醚脫硫脫碳合一吸收工藝，其特征是控制再生塔頂溫度在10Q 110'C。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種聚乙二醇二甲醚脫硫脫碳合一吸收工藝，其特征在于NHD脫硫和脫碳在一個(gè)吸收塔內(nèi)完成，系統(tǒng)循環(huán)量小，運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備少，吸收塔出口硫化氫≤2ppm，CO₂的指標(biāo)可根據(jù)后續(xù)產(chǎn)品需求，達(dá)到≤5％。同時(shí)再生出的酸性氣中硫化氫濃度超過(guò)70％，可直接用于下游產(chǎn)品。該工藝簡(jiǎn)單、能量利用合理，操作方便，投資省，占地少，適用于制甲醇、合成氨或其它制氣的凈化系統(tǒng)。
文檔編號(hào)C10K1/00GK101492616SQ200810238298
公開(kāi)日2009年7月29日 申請(qǐng)日期2008年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月12日
發(fā)明者葉盛芳, 宋憲穩(wěn), 梁雪梅, 芮勝波, 褚宏春 申請(qǐng)人:兗礦魯南化肥廠