低温甲醇洗气体净化技术介绍

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1、低温甲醇洗气体净化技术介绍一、概述低温甲醇洗是50年代初德国鲁奇公司和林德公司联合开发的一种气体净化工艺。该工艺以冷甲醇为吸收剂，利用甲醇在低温下对酸性气体溶解度极大的特性，脱除原料气中的酸性气体。该工艺气体净化度高，选择性好，气体的脱硫和脱碳可在同一个塔内分段、选择性地进行。低温甲醇工艺技术成熟，在工业上有着很好的业绩，被广泛就用于国内外合成氨、合成甲醇和其它羰基合成、城市煤气、工业制氢和天然气脱硫等气体净化装置中。在国内以煤、渣油为原料建成的大型合成氨装置中大都有采用这一气体净化技术。低温甲醇洗脱硫脱碳技术具有以下特点：1、甲醇溶剂在高压、低温下对CO2、H2S、COS等酸性气体吸收能力

2、极强（在3.0MPa、-40℃时，1m3甲醇可吸收CO2160～180m3）。因此，经过一次净化就能将粗煤气中高浓度的酸性气体清除干净。甲醇比重轻、吸收酸性气体能力强，溶液循环量小，功耗少。2、净化气质量好，净化度高，出口CO2可达到≤10ppm、H2S≤0.1ppm。3、甲醇溶液粘度小，稳定性好，不起泡，对设备无腐蚀性。4、甲醇采用减压闪蒸、加热再生，方法简单。甲醇富液在减压再生的过程中，由于压力的骤然降低，产生节流效应，使溶液温度降低，再将冷量转给再生好的溶液。而入工号的粗煤气又借与净煤气再生时的低温释放气进行高效换冷，整个装置冷量损失小。5、在低温条件下，H2S的溶解度比CO2大六倍，

3、CO2、H2S、COS在甲醇中的溶解度与CO和H2相比，至少大100多倍，而与CH4相比要大50倍。因此，H2、CO、CH4在甲醇中的溶解度都很低，再生过程中该部分有效气的损失很小（H2的损失为总H2量的0.12%左右）。6、由于甲醇沸点较低（67.4℃），再生可利用低品位热源，有利于节能降耗。甲醇蒸汽压很低，溶剂损失小（一般甲醇的损失主要是在装置开、停车过程中）。7、甲醇溶剂廉价易得，但甲醇有毒，给操作和维修带来一定的困难。8、由于部分设备、管材为低温材料，需进口，加上设备需保冷，所以一次性投资较高。二、低温甲醇洗工艺原理甲醇吸收CO2、H2S等酸性气体是一个物理吸收过程。即：利用甲醇溶液

4、对CO2、H2S能进行选择性吸收的特性来脱除粗煤气中的CO2、H2S，物理吸收在加压、低温条件下有利于甲醇吸收CO2、H2S酸性气体。甲醇吸收CO2、H2S的原理以软、硬酸碱理论来说明：具有电子对接受体的分子叫酸；具有较大电子对接受体的酸叫软酸；具有小电子对接受体的酸叫硬酸。具有电子对给予体的分子叫碱；具有大有电子给予体的碱叫软碱；具有小的电子给予体的碱叫硬碱。按此硬软酸碱理论，酸碱反应的基本原则应该为：“硬亲硬、软亲软、软硬交界不分亲近”。甲醇分子结构：CH3—OH是由甲基CH3+和羟基—OH—二个官能团组成的分子，而甲基CH3+是一软酸官能团，—OH是一硬碱官能团。H2S属于硬酸软碱类，

5、即H+为硬酸，HS—为软碱，CO2属于硬酸类，所以甲醇吸收H2S、CO2应是：CH3+——OH—：：：：H—HSCO2这也反应了甲醇既可吸收CO2又可吸收H2S的特性。甲醇对H2S、COS和CO2有较高的溶解度，而对H2、CH4、CO等溶解度小，说明甲醇具有较高的选择性，另一方面，表现在甲醇对H2S的吸收要比CO2的吸收快好几倍，甲醇对H2S溶解度比CO2大，所以甲醇可先吸收CO2后再吸收H2S。-4-甲醇在吸收了变换气中的石脑油、H2S、CO2气体后，为使甲醇能循环使用，必须对富甲醇液进行再生，恢复其吸收能力，再生采用三种方法：（1）减压闪蒸再生：将吸收了CO2的富甲醇溶液进行三级或四级减

6、压闪蒸，通过闪蒸，溶解在甲醇中的CO2、H2S及微量CO、H2、CH4等气体被释放出来，甲醇得以再生后，重复作为吸收剂使用。（2）加热再生：通过减压闪蒸再生，可将溶解于甲醇中的极大部分气体释放出来，但对于溶解度很高的H2S、COS来说，仍然还有部分不能释放出来，为保证甲醇的再生质量，只有对甲醇进行加热，使溶解于甲醇溶液中的气体被甲醇蒸汽气提出来，达到甲醇完全再生的目的。（3）萃取再生：通过蒸取再生，将H2S吸收塔预洗段送来的含有石脑油、水及甲醇的溶液，按1：1的比例加入化学软水，形成石脑油—水—甲醇的三元混合溶液，根据甲醇和水能够以任何比例完全互溶，而石脑油和水不互溶的原理，从而将石脑油从甲

7、醇中萃取出来，经过静置分离，形成石脑油在上层，甲醇—水混合物物在下层，通过一可调漏斗将石脑油从甲醇中分离回收（回收的石脑油可直接出售或集中加工处理，提高附加值再出售），分离了石脑油的甲醇—水两元混合液送入甲醇精馏塔中进行加热精馏提纯，在塔顶得到纯净的甲醇，返回吸收系统循环利用，塔底含微量甲醇的废水送生化处理后排放。三、解化低温甲醇洗入口原料煤气组成1、老系统（鲁奇加压气化炉制气）鲁奇加压气化炉制气入低温甲醇洗