一種提高低溫甲醇洗工藝中酸性氣硫化氫和羰基硫濃度的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種提高低溫甲醇洗工藝中酸性氣硫化氫和羰基硫濃度的方法，尤其是針對魯奇低溫甲醇工藝洗酸性氣硫化氫濃度偏低的裝置。
【背景技術】
[0002]低溫甲醇洗工藝已被廣泛應用于合成甲醇、煤制油和其它羰基合成、天然氣脫硫等氣體凈化工藝和裝置中。低溫甲醇洗采用甲醇做吸收劑，吸收混合氣中的二氧化碳、硫化氫和羰基硫等酸性氣，再經過減壓解吸、氣提分離、加熱解吸使甲醇與酸性氣分離，達到提取酸性氣，凈化混合氣并回收使用甲醇的目的。
[0003]目前國內外煤化工項目運行的魯奇低溫甲醇洗工藝的氣體凈化裝置中，普遍存在酸性氣內硫化氫和羰基硫濃度不高的問題，酸性氣中硫化氫含量約為20?35%左右。由于酸性氣被送入硫回收系統進行環保處理，在使用直流法的燃燒爐處理工藝中，酸性氣濃度低于45%就無法讓燃燒爐溫度達到穩定燃燒的最低溫度930°C，燃燒爐的工藝狀況就不能穩定，硫磺回收率下降，極易造成廢氣中二氧化硫超標的嚴重環保事故。如果采用分流法燃燒爐處理工藝代替直流法，雖然對酸性氣濃度要求不高，但是需要增加昂貴的比值分流調節設備，同時還要增加蒸汽加熱設備對酸性氣進行加熱來提高燃燒爐的溫度。并且由于分流法的部分酸性氣需要在爐體溫度最高的部分加入爐內，極易出現耐火材料沖刷脫落并造成爐體損壞的事故，通過以上分析來看利用分流法替換直流法也存在操作不穩定、改造投資大、設備使用壽命短等問題。因此通過提高酸性氣濃度來保證直流法燃燒爐的穩定燃燒是最合理、經濟的解決方法，對提高硫回收裝置的處理能力，減少硫排放和增加硫磺產量有著十分重要的意義。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于通過優化操作、改變酸性氣流程提高硫回收裝置的運行效率，本發明提供了一種提高低溫甲醇洗工藝中酸性氣硫化氫和羰基硫濃度的方法。本發明的技術方案如下:
一種提高低溫甲醇洗工藝中酸性氣硫化氫和羰基硫濃度的方法，包括以下步驟:
(I)從一氧化碳變換工序獲得的變換氣經換熱冷卻、脫氨處理后從甲醇吸收塔的底部進入，甲醇吸收塔內的壓力為5.2MPa，變換氣在甲醇吸收塔內自下而上，進入脫硫段和脫碳段，吸收劑低溫甲醇液從甲醇吸收塔的頂部進入，依次經過脫碳段和脫硫段；優選的，低溫甲醇液的溫度為零下55°C至零下49°C ;
脫硫段，脫除全部的硫化氫和部分二氧化碳，脫硫段的壓力為5.2MPa，溫度為零下49°C，脫硫段吸收劑低溫甲醇富液(即經過脫硫段的低溫甲醇液)進入中壓閃蒸塔的下段；脫碳段，脫除二氧化碳，脫碳段的壓力為5.2MPa，溫度為零下50°C至零下30°C，優選的，溫度為零下45°C至零下40°C，脫碳段吸收劑低溫甲醇富液(即經過脫碳段的低溫甲醇液)部分進入中壓閃蒸塔的上段；部分經冷卻后進入脫硫段；
變換氣經過脫碳段后，經換熱器復熱至30°C送入甲醇合成工段。合成工段壓力為
5.18MPa，此時，硫化氫與羰基硫的含量小于0.lppm。
[0005](2)甲醇液經過脫碳段和脫硫段進入中壓閃蒸塔后，減壓閃蒸出甲醇液中的一氧化碳和氫氣，然后進入再吸收塔；
中壓閃蒸塔的壓力為1.6MPa，溫度為零下22°C ;
在甲醇吸收塔內，低溫甲醇會吸收部分一氧化碳和氫氣，甲醇吸收塔至中壓閃蒸塔是一個高壓到低壓的過程，高壓下吸收，低壓下解析，在低壓下一氧化碳和氫氣解析出來，進行回收。
[0006](3)在再吸收塔中脫除甲醇液中的二氧化碳，再吸收塔底部排出的富硫甲醇液經栗輸送至熱再生塔；
再吸收塔的上段通過減壓閃蒸去除二氧化碳，上段溫度為90°C?95°C，下段通過加入氣提氮氣，氣提二氧化碳，氮氣為低壓氮氣0.4MPa，溫度常溫。
[0007](4)在熱再生塔內脫除甲醇液中的硫化氫和羰基硫，帶甲醇蒸汽的酸性氣出熱再生塔的熱再生段后經過換熱器換熱冷凝至73°C -80°C，后進入熱再生塔回流槽分離出少量甲醇，熱再生塔回流槽頂部氣相為酸性氣體，經換熱至零下20°C至零下10°C后，進入酸性氣氣液分離器，分離獲得的甲醇冷凝液進入熱再生塔回流槽，酸性氣體則在加熱后送入下游硫回收工序；在酸性氣氣液分離器的氣相出口處設有酸性氣體回流管至再吸收塔，使用部分回流的方式脫除部分酸性氣中的二氧化碳。經過本發明方法，最后獲得的酸性氣體中二氧化碳的體積濃度由65.682%降低到56%，硫化氫的體積濃度由32%上升到44%。
[0008]現有技術中，變換氣進入甲醇吸收塔中，在脫硫段之前還需進行預洗段，而本發明中不含有預洗段，經脫碳段的甲醇液經過中壓閃蒸塔和再吸收塔脫掉二氧化碳，然后再進入熱再生塔脫硫。沒有甲醇吸收塔預洗甲醇直接進入熱再生塔，減少了熱再生塔熱再生段外排酸性氣中二氧化碳的濃度，間接提高酸性氣中硫化氫濃度。
[0009]本發明與現有技術相比具有以下有益效果:
通過本發明來進行低溫甲醇洗工藝的優化操作，酸性氣體中硫化氫濃度由32%上升到44%，二氧化碳濃度由66%下降至56%，提高了后序硫回收工段運行效率。同時本發明在日常操作上簡單易行，為企業增加了經濟效益。
【附圖說明】
[0010]圖1為本發明提高低溫甲醇洗工藝中酸性氣硫化氫和羰基硫濃度的工藝流程圖。
[0011]符號說明:
1.甲醇吸收塔、2.中壓閃蒸塔、3.再吸收塔、4.熱再生塔、5.酸性氣氣液分離器、6.熱再生塔回流槽、7.酸性氣體回流管。
【具體實施方式】
[0012]下面結合具體實施例來進一步描述本發明，本發明的優點和特點將會隨著描述而更為清楚。但實施例僅是范例性的，并不對本發明的范圍構成任何限制。本領域技術人員應該理解的是，在不偏離本發明的精神和范圍下可以對本發明技術方案的細節和形式進行修改或替換，但這些修改和替換均落入本發明的保護范圍內。
[0013]實施例1 一種提高低溫甲醇洗工藝中酸性氣硫化氫和羰基硫濃度的方法，包括以下步驟:
(O從一氧化碳變換工序獲得的變換氣經換熱冷卻、脫氨處理后從甲醇吸收塔I的底部進入，甲醇吸收塔I內的壓力為5.2MPa，變換氣在甲醇吸收塔I內自下而上，進入脫硫段和脫碳段，吸收劑低溫甲醇液從甲醇吸收塔I的頂部進入，依次經過脫碳段和脫硫段，低溫甲醇液的溫度為零下55°C至零下49°C ;
脫硫段，脫除全部的硫化氫和部分二氧化碳，脫硫段的壓力為5.2MPa，溫度為零下49°C，脫硫段吸收劑低溫甲醇富液(即經過脫硫段的低溫甲醇液)進入中壓閃蒸塔2的下段;
脫碳段，脫除二氧化碳，脫碳段的壓力為5.2MPa，溫度為零下45°C至零下40°C，脫碳段吸收劑低溫甲醇富液(即經過脫碳段的低溫甲醇液)部分進入中壓閃蒸塔2的上段；部分經冷卻后進入脫硫段；
變換氣經過脫碳段后，經換熱器復熱至30°C送入甲醇合成工段。合成工段壓力為
5.18MPa，此時，硫化氫與羰基硫的含量小于0.lppm。
[0014](2)甲醇液經過脫碳段和脫硫段進入中壓閃蒸塔2后，減壓閃蒸出甲醇液中的一氧化碳和氫氣，然后進入再吸收塔3 ;