專利名稱:低溫甲醇吸收生產二氧化碳的技術的制作方法
技術領域:
本發明涉及一種提取工業生產過程中排放的二氧化碳的收集生產方法,特別是一種低溫甲醇吸收生產二氧化碳的技術,適合于收集生產二氧化碳。
背景技術:
目前,全球每年因燃燒化石燃料而排放的CO2達到200億t左右,由化石能源燃燒 產生的CO2總量約占溫室氣體總量的82%。隨著世界各國對地球溫室效應問題的關注,CO2 減排日益引起全世界的重視。回收CO2不僅是緩解CO2排放危機最直接有效的手段,還能降 低生產成本,由于經濟發展對工業二氧化碳的需求不斷增加,此方法必將會帶來可觀的經 濟效益。但收集生產技術尚不完善,問題多,因此,給用戶帶來了較大的麻煩。
發明內容
本發明所要解決的問題在于,克服現有技術的不足,提供了一種低溫甲醇吸收生 產二氧化碳的技術。該技術不僅工藝合理,制備簡單,而且產品質量好,并解決了環境污染 問題。本發明采用的技術方案是酸性氣體吸收塔、二氧化碳解吸塔、硫化氫濃縮塔、甲 醇再生塔、甲醇精餾塔、1#容器、2#容器、3#容器、4#容器、5#容器、6#容器、7#容器、泵、過 濾器、液氮氣存儲罐、換熱器按其系統功能通過連接管線組裝一體而構成。使用時,將本發明技術裝置連接入二氧化碳排放工業裝置中,進低溫甲醇洗滌裝 置原料氣來自一氧化碳變換裝置,7.4-7.810^,401,含0)237%,H2S 0.2% -0.26%,經換 熱器、1#容器冷卻分離后約-ι 1°C,進入酸性氣體吸收塔。原料氣在冷卻前先注入適量甲 醇,以免氣體中水分冷至冰點以下結冰而堵塞管道和設備,影響換熱設備的傳熱效果。酸性氣體吸收塔分上塔和下塔兩部分,上塔為脫碳段,下塔為脫硫段。甲醇再生 塔的甲醇貧液經多個換熱器的冷卻水和多股冷介質流體冷卻后入酸性氣體吸收塔上塔頂 部。上塔又分為三段下為粗吸段,中為主吸段,上為精吸段,段間設置換熱器,可兩次將甲 醇溶液引出冷卻,移走二氧化碳的溶解熱,以維持吸收溫度。一部分出酸性氣體吸收塔上塔 的不含硫的甲醇富液進入酸性氣體吸收塔下塔脫硫段,原料氣先在酸性氣體吸收塔下塔脫 除硫化物,再在酸性氣體吸收塔上塔被吸收掉二氧化碳。出酸性氣體吸收塔的凈化氣約含 C0220mg/m3 (標)、H2S lmg/m3 (標),下游低溫液氮洗裝置繼續凈化。酸性氣體吸收塔下塔出來的含硫甲醇富液經換熱器換熱器冷卻后依次在2#容 器、二氧化碳解吸塔中間段和硫化氫濃縮塔解吸段進行三級閃蒸;出酸性氣體吸收塔上塔 的不含硫的甲醇富液經多個換熱器,冷卻后先后在3#容器、二氧化碳解吸塔上段和硫化氫 濃縮塔上段進行三級閃蒸后與含硫甲醇富液一起出硫化氫濃縮塔中間段,經換熱器分別被 甲醇貧液和酸性氣體吸收塔脫碳段段間引出的甲醇半貧液加熱后,再依次在4#容器、二氧 化碳解吸塔下段和硫化氫濃縮塔下段進行三級閃蒸。甲醇富液的第一級2#容器、3#容器的閃蒸氣中含H2、CO、CH4等有用組分,與液氮洗來的尾液閃蒸氣一起經泵循環氣壓縮后循環回收至原料氣中。出5#容器的閃蒸氣回收入二氧化碳解吸塔塔下段,二氧化碳解吸段的硫化物被 二氧化碳解吸塔塔中段頂部和上段頂部的無硫甲醇吸收下來,出二氧化碳解吸塔中的二氧 化碳產品氣約含CO2 ^98. 5%,CCHH2 ^ 1. 2%,CH3OH( 250mg/m3(標),總硫彡 2mg/m3(標), 由多個換熱器回收冷卻后去尿素裝置。設備投資大大降低,運行可靠,新工藝將可帶動二氧 化碳排放企業回收工業中的可靠性及循環經濟的可持續發展。本發明的有益效果是,設計合理,使用方便,是理想的二氧化碳回收制備生產工藝 技術。
下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。圖1為本發明的結構示意圖。附圖編號為1、酸性氣體吸收塔,2、二氧化碳解吸塔,3、硫化氫濃縮塔,4、甲醇再 生塔,5、甲醇精餾塔,6、1#容器,7、2#容器,8、3#容器,9、4#容器,10、5#容器,11、6#容器, 12、7#容器,13、泵,14、過濾器,15、液氮氣存儲罐,16、換熱器,17、連接管線。
具體實施例方式參照圖1,酸性氣體吸收塔(1)、二氧化碳解吸塔(2)、硫化氫濃縮塔(3)、甲醇再生 塔(4)、甲醇精餾塔(5)、1#容器(6)、2#容器(7)、3#容器(8)、4#容器(9)、5#容器(10)、 6#容器(11)、7#容器(12)、泵(13)、過濾器(14)、液氮氣存儲罐(15)、換熱器(16)按其系 統功能通過連接管線(17)組裝一體而構成。使用時,將本發明技術裝置連接入二氧化碳排放工業裝置中,進低溫甲醇洗滌裝 置原料氣來自一氧化碳變換裝置,7.4-7.810^,401,含0)237%,H2S 0.2% -0.26%,經換 熱器(16)、1#容器(6)冷卻分離后約-11°C,進入酸性氣體吸收塔(1)。原料氣在冷卻前先 注入適量甲醇,以免氣體中水分冷至冰點以下結冰而堵塞管道和設備,影響換熱設備的傳 熱效果。酸性氣體吸收塔(1)分上塔和下塔兩部分,上塔為脫碳段,下塔為脫硫段。甲醇再 生塔(4)的甲醇貧液經多個換熱器(16)的冷卻水和多股冷介質流體冷卻后入酸性氣體吸 收塔(1)上塔頂部。上塔又分為三段下為粗吸段,中為主吸段,上為精吸段,段間設置換熱 器(16),可兩次將甲醇溶液引出冷卻,移走二氧化碳的溶解熱,以維持吸收溫度。一部分出 酸性氣體吸收塔(1)上塔的不含硫的甲醇富液進入酸性氣體吸收塔(1)下塔脫硫段,原料 氣先在酸性氣體吸收塔(1)下塔脫除硫化物,再在酸性氣體吸收塔(1)上塔被吸收掉二氧 化碳。出酸性氣體吸收塔(1)的凈化氣約含C0220mg/m3(標)、H2S lmg/m3 (標),下游低溫 液氮洗裝置繼續凈化。酸性氣體吸收塔(1)下塔出來的含硫甲醇富液經換熱器換熱器(16)冷卻后依次 在2#容器(7)、二氧化碳解吸塔(2)中間段和硫化氫濃縮塔(3)解吸段進行三級閃蒸;出 酸性氣體吸收塔(1)上塔的不含硫的甲醇富液經多個換熱器(16),冷卻后先后在3#容器 (8)、二氧化碳解吸塔(2)上段和硫化氫濃縮塔(3)上段進行三級閃蒸后與含硫甲醇富液一 起出硫化氫濃縮塔⑶中間段,經換熱器(16)分別被甲醇貧液和酸性氣體吸收塔⑴脫碳段段間引出的甲醇半貧液加熱后,再依次在4#容器(9)、二氧化碳解吸塔(2)下段和硫化氫 濃縮塔(3)下段進行三級閃蒸。甲醇富液的第一級2#容器(7)、3#容器⑶的閃蒸氣中含H2、C0、CH4等有用組分, 與液氮洗來的尾液閃蒸氣一起經泵(13)循環氣壓縮后循環回收至原料氣中。出5#容器(10)的閃蒸氣回收入二氧化碳解吸塔(2)塔下段,二氧化碳解吸段的 硫化物被二氧化碳解吸塔(2)塔中段頂部和上段頂部的無硫甲醇吸收下來,出二氧化碳解 吸塔⑵中的二氧化碳產品氣約含CO2 ^98.5%,CCHH2 ^ 1.2%,CH3OH彡250mg/m3(標), 總硫彡2mg/m3(標),由多個換熱器(16)回收冷卻后去尿素裝置。在硫化氫濃縮塔(3)底部送入低壓氮氣,與自上而下的甲醇富液逆流接觸,逐層 汽 提出甲醇中溶解的氣體,氣體中的硫化物被硫化氫濃縮塔(3)塔頂不含硫的甲醇富液吸 收下來,使甲醇中H2S的相對濃度得以提高,也保證尾氣的硫化物排放達到環保要求。出硫 化氫濃縮塔(3)的尾氣含H2S 25mg/m3(標),由換熱器(16)回收冷卻后排放入大氣中。出硫化氫濃縮塔(3)的富含硫的甲醇液先經過濾器(14)過濾,再在換熱器(16) 被甲醇貧液加熱后入甲醇再生塔(4),由于塔下部蒸氣煮沸器產生的甲醇蒸氣和甲醇精餾 塔(5)頂部來的甲醇蒸氣的加熱和汽提作用,最終使溶解在甲醇中的氣體全部解吸出來, 甲醇液徹底再生為貧液,循環使用。出甲醇再生塔(4)塔頂的含硫化氫氣體經多個換熱器(16)冷卻后進行二級分離, 出第一級換熱器(16)的冷凝液回流入甲醇再生塔(4)頂部,出二級換熱器(16)的冷凝液 回收入甲醇再生塔⑷塔下部。出口區氣體約0.24MPa,36°C。含H2S 27%,可供克勞斯硫 回收制硫磺或硫化氫制酸。出原料氣1#容器(6)的甲醇水混合液經過濾器(14)過濾,在換熱器(16)被甲 醇貧液加熱后入甲醇精餾塔(5)中部,一部分出甲醇再生塔(4)塔底的甲醇富液經過濾器 (14)過濾,換熱器(16)冷卻后入甲醇精餾塔(5)塔頂部做回流液,借換熱器(16)蒸氣煮沸 加熱使甲醇水精餾。出甲醇精餾塔(5)塔頂的甲醇蒸氣引入甲醇再生塔(4)塔中部,以回 收甲醇和熱量。自甲醇精餾塔(5)塔底排出的廢氣約含CH3OH 0. 1% (質量分數),送污水 處理裝置。
權利要求
一種低溫甲醇吸收生產二氧化碳的技術,其特征在于酸性氣體吸收塔、二氧化碳解吸塔、硫化氫濃縮塔、甲醇再生塔、甲醇精餾塔、1#容器、2#容器、3#容器、4#容器、5#容器、6#容器、7#容器、泵、過濾器、液氮氣存儲罐、換熱器按其系統功能通過連接管線組裝一體而構成。
全文摘要
本發明公開了一種低溫甲醇吸收生產二氧化碳的技術,主要由酸性氣體吸收塔、二氧化碳解吸塔、硫化氫濃縮塔、甲醇再生塔、甲醇精餾塔、1#容器、2#容器、3#容器、4#容器、5#容器、6#容器、7#容器、泵、過濾器、液氮氣存儲罐、換熱器按其系統功能通過連接管線組裝一體而構成。設計合理,使用方便,是理想的回收制備生產二氧化碳的工藝技術。
文檔編號C01B31/20GK101863471SQ201010210208
公開日2010年10月20日 申請日期2010年6月28日 優先權日2010年6月28日
發明者李中元 申請人:天津市泰源工業氣體有限公司