浅谈低温甲醇洗工艺的改造及应用

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1、浅谈低温甲醇洗工艺的改造及应用浅谈低温甲醇洗工艺的改造及应用摘要：随着研究工作的进展和对生产操作中暴露出的问题的处理，使引进的低温甲醇洗工艺不断得到改进和完善。国内已经有几个单位采用模拟技术完成了低温甲醇洗的工艺包改造。当然，随后的工程设计也应该能顺利完成。在完成现有装置的扩能改造后，能够有针对性地独立设计新流程，本文主要探讨低温甲醇洗工艺的改造及应用O关键词：低温甲醇洗；工艺；改造中图分类号:TQ223.121从国内外煤气化装置中所采用的脱除酸性气体的工艺来看，低温甲醇洗（Rectisol）和NHD（或Selexol）较常见。低温甲醇洗（Rectisol）工艺是采用冷甲醇作为溶剂脱除酸性气

2、体的物理吸收方法，是由德国林德公司和鲁奇公司联合开发的一种有效的气体净化丄艺［1］O一、两种类型的流程由于煤气化方法不同，对进变换系统的原料气耍求不同，净化系统采用的低温甲醇洗流程也有所不同。主要有两种类型:两段吸收（两步法）、一段吸收（一步法）。前者适用于进变换系统的原料气脱硫要求严格的情况下（不耐硫变换流程），用低温甲醇洗预先脱硫，在CO变换之后，再用低温甲醇洗脱除C02；后者适用于耐硫变换之后,用低温甲醇洗同时进行脱硫和脱除C02o由于中国已基本能解决耐硫变换催化剂的供应，因此在实际应用中多采用一段吸收（一步法）。二、三种再生方法1•闪蒸用减压闪蒸解析，这是最经济的方法。将溶解度低的气

3、体闪蒸出来，便于提高再生气中的H2S和C02纯度。减压过程温度降低，解析气体的量及组分与温度、压力有关。这种方法受压力限制，再生不能很彻底［2］。2.汽提法用吹入惰性气体方法，降低界面上方气相屮酸性气体分压•将甲醇溶剂中剩余的酸性气体从溶剂中赶走，以提高溶剂贫液度。以上两种再生方法称冷再生。3.热再生溶剂在热再生塔的再沸器中用蒸汽加热沸腾•用甲醇的蒸汽气提,使溶剂中的II2S从溶剂中彻底清除，最终达到溶剂再4：度。利于溶剂吸收，进而保证了净化度的要求。这种方法再生彻底，但需耗蒸汽。三种再半方法应合理配置，以节省能耗•减少有用气体的损耗，提高有用气体回收率。三、低温甲醇洗T艺的改造及应用1.吸

4、收力强在低温下，甲醇对C02、H2S、COS的溶解度较高，根据计算在3.IMPa的压力下，lni3甲醇溶液能吸收160〜180m3C02,而lm3NHD溶剂仅能吸收40~55m3C02。吸收等量酸性气体时，低温甲醇溶液的循环量小，装置总能耗较低。另外，低温甲醇洗法(ReectisolProcess)还可以脱除煤气中的轻低温质油和IICN等。低温甲醇洗法是以甲醇作为吸收剂进行物理吸收。它的最大优点在于将粗煤气净化的儿个工序都集中在…起，从而可以大大简化工艺流程。低温甲醇洗法是在低温高压的条件下进行。在低温下，粗煤气中的轻质油蒸汽和一部分水汽首先溶解在甲醇中，其次是硫化氢、有机硫化物和一部分二氧

5、化碳，再其次是二氧化碳的最终脱除。所以…般是采用三段洗涤，即预洗、主洗和精洗。二氧化碳和硫化氢在甲醇中的溶解热不大，但因其溶解度较大，因而塔内仍有明显的温度提高，为了保持一定的吸收效果，塔中部需设置冷冻以排除吸收放热［3］。2•吸收操作条件(1)温度。降低吸收的温度可以增加H2S和C02在甲醇中的溶解度，提高吸收效果。在要求的吸收效果一定的情况下，可降低甲醇的循环量，节省输送的功耗。同时，在低温下吸收，甲醇的饱和蒸气压低。挥发损失少。但过低的温度，会使冷量损失加大。吸收的温度主要依据吸收效果和吸收压力而定,目前常用的温度为-20〜-70°CoH2S和C02等气体在甲醇中的溶解热很大，因此在吸

6、收过程中溶液温度不断升高，使吸收能力下降。为了维持吸收塔的操作温度，在吸收大量二氧化碳的中部设有冷却器，或将甲醇溶液引出塔外进行冷却。吸收过程放出的热量，可以与再牛吋甲醇节流效应的结果和气体解吸时吸收的热量相抵，使甲醇的温度降低。由于不完全的再工和与周围环境的换热，所造成的冷冻损失，可由氨冷器或其他冷源来补偿。(1)压力。和低温吸收一样，增加压力对吸收有利，但过高的压力对设备强度和材质的要求高，使有用气体组分H2、CO或N2等的溶解损失也增加。具体采用多大压力，主要由原料气组成、所要求的气体净化度以及前后工序的压力等来决定。目前常用的吸收压力为2~8MPa。(2)吸收剂的纯度。吸收剂的纯度对

7、其吸收能力有很大的影响。影响吸收剂纯度的影响因素是多方面的，其中水含量是主要的因素。当甲醇中含有水分吋，甲醇的吸收能力将会下降。例如，当甲醇中水含量达到5%时，其对C02的吸收能力大约下降12%。冃前，对贫甲醇的含水量要求为小于1%[4]。3.再生的操作条件(1)闪蒸的工艺条件选择。变换气中的H2、CO会在吸收塔内少量地溶于甲醇溶液中，而溶液排出吸收塔时，也会成泡沫状态夹带少量原料气，造成有效气体H2、CO的