一种适合低温甲醇洗过程中控制硫化氢尾气浓度的方法
【专利摘要】一种适合低温甲醇洗过程中控制硫化氢尾气浓度的方法是溶解了硫化物以及二氧化碳的含硫甲醇富液首先经中压闪蒸塔进行闪蒸，将溶液中溶解的可燃气体CH4、CO、H2等解吸出来予以回收，闪蒸后的甲醇液通过减压、气提措施使二氧化碳组分从溶液中解吸，硫化物则通过溶液二次洗涤吸收使其仍溶解在甲醇溶液中从而达到硫化物富集，将含硫甲醇富液加热后再次闪蒸,闪蒸气返回二次吸收塔以强化硫化物富集，而得到的含硫甲醇溶液进入热再生塔，使硫化物和剩余的CO2在甲醇蒸汽的汽提作用下全部解吸出来，并经过尾气换热器和硫化氢尾气深冷器被进一步冷凝和冷却得到不凝气体即为硫化物酸性尾气。本发明具有节能降耗，能适应不同硫回收技术要求的优点。
【专利说明】-种适合低溫甲醇洗过程中控制硫化氨尾气浓度的方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种适合低温甲醇洗过程中控制硫化氨尾气浓度的方法。
【背景技术】
[0002] 在化工生产过程中脱硫、脱碳酸性气脱除广泛采用低温甲醇洗工艺，低温甲醇洗 净化工艺过程中，原料工艺气中的二氧化碳和硫化氨等杂质组分经甲醇溶剂洗漆吸收而被 脱除干净。净化后的工艺气被用于后工序生产，而吸收了二氧化碳和硫化氨该些杂质组分 的甲醇溶液经减压闪蒸、气提、热再生等再生过程后循环使用，在此过程中产生二氧化碳、 硫化物排放尾气，其中含硫化氨组分的酸性尾气还应当配套硫回收装置W满足环境保护要 求并回收硫横或硫酸等副产品，但不同的硫回收技术对尾气中的硫化氨浓度有不同要求， 特别是当原料气中硫含量变化幅度较大时，酸性尾气中硫化氨浓度波动会对硫回收操作造 成不利影响。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是提供了一种节能降耗，能适应不同硫回收技术要求的适合低温甲 醇洗过程中控制硫化氨尾气浓度的方法。
[0004] 在低温甲醇洗净化工艺中吸收了硫化氨和二氧化碳的甲醇溶液的再生技术，该含 硫甲醇溶液通过本发明技术的再生措施后将其在吸收过程中溶解的硫化氨、二氧化碳及其 它微量有机硫等杂质解吸出来，使溶剂得到再生而循环利用。所解吸出来的硫化物组份可 根据下游硫回收工艺要求，通过一种可控制组分浓度的浓缩方法得到硫化氨酸性气，适应 原料气硫含量波动的不同工况，对低温甲醇洗得到的硫化氨酸性尾气浓度进行灵活控制， 该酸性气满足硫回收装置的工艺指标要求，W便于更好的实现硫回收过程最终获得硫横或 硫酸副产品，再生过程中解吸出的二氧化碳组分则满足环保指标要求排放或提供作其它用 途。
[0005] 本发明的方法包括如下步骤：
[0006] (1)中压闪蒸
[0007] 来自低温甲醇洗气体净化吸收单元的溶解了硫化物W及二氧化碳的含硫甲醇富 液，首先从中部进入中压闪蒸塔进行减压闪蒸，目的是经过闪蒸将溶液中溶解的可燃气体 CH4、C0、H2等解吸出来予W回收。闪蒸压力一般控制在0. 5-1.8MPa(Pa表示绝压）范围，在 此过程中部分H2SXO2也被闪蒸出来，为了提高邸4、〇)、&该些可燃气体组分的浓度，有利 于回收利用，将少量无硫甲醇半贫液从上部进入中压闪蒸塔对0)2、&S进行洗漆吸收，从中 压闪蒸塔顶部出来的含有CH4、C0、H2闪蒸气可作为燃料气送出装置或返回原料气系统被回 收利用，闪蒸后的甲醇液从中压闪蒸塔底部引出进入再吸收塔进一步处理；
[000引 似气提及再吸收
[0009] 本步骤的目的是通过减压、气提措施使二氧化碳组分从溶液中解吸，而其中的硫 化物则通过溶液二次洗漆吸收使其仍溶解在溶液中从而达到硫化物富集的效果。
[0010] 来自中压闪蒸塔底部的甲醇液进入再吸收塔中部，在该段通过进一步减压至0. 12 到0. 2MPa，释放出0)2、&S等气体；再吸收塔上部为再吸收段，目的是将闪蒸气中的硫化物 用所喷淋的甲醇半贫液二次洗漆吸收，甲醇半贫液从再吸收塔上部进入用W吸收从再吸收 塔中部上升解吸气中的&S，在此过程中目的是将闪蒸气中的硫化物用所喷淋的甲醇半贫 液二次洗漆吸收，使得C〇2组分大部分被闪蒸解吸出，而H 2S组分通过再吸收而在甲醇溶液 中得到浓缩；再吸收塔下部为气提段，从再吸收塔下部通入低压氮气气提，使甲醇液中溶解 的C〇2解吸更完全，使HsS得到更进一步浓缩，气提采用的低压氮气压力一般为0. 3-0. 6MPa， 同时来自热闪蒸槽顶部的含富气返回再吸收塔下部，W达到&S在溶液中的进一步富 集；
[0011] 含硫甲醇富液中解吸出来大部分c〇2从再吸收塔顶部排出，经过排放气/热闪蒸 气换热器与热闪蒸气换热到常温后排放或外送供作其它用途，含有硫化物与小部分0)2的 含硫甲醇富液由再吸收塔底部排出，进入后续热闪蒸步骤处理；
[001引 做热闪蒸
[0013] 本步骤通过将含硫甲醇富液加热后再次闪蒸，闪蒸气返回再吸收塔形成循环，W 此调节含硫富液中硫化物浓度，W控制最终酸性尾气中硫化物浓度满足后续工艺对酸性气 浓度的要求。
[0014] 来自再吸收塔的含硫甲醇富液经热闪蒸给料累输送到贫/富甲醇换热器中与来 自热再生塔的热贫甲醇液换热而被加热至70-85°C，然后被送到热闪蒸槽进行减压闪蒸，闪 蒸压力的控制范围在0. 2-2. OMPa，通过该手段将含硫甲醇富液中的C〇2和HsS再次闪蒸出 来，得到含C〇2和硫化物的热闪蒸气，此热闪蒸气从闪蒸槽顶部流出经热闪蒸冷凝器换热 到常温、然后该闪蒸气再经排放气/热闪蒸气换热器换热，将排放气换热到常温W回收其 冷量，而闪蒸气则被换热后返回到再吸收塔下部，通过该步骤的循环使硫化物在溶液中得 到进一步浓缩，循环闪蒸气的流量通过调节闪蒸压力来控制，提高闪蒸压力，则返回的循环 气量减少，W降低硫化物浓缩程度；降低闪蒸压力，则返回的循环气量增加，W强化硫化物 浓缩程度，热闪蒸槽底部出来的含硫甲醇溶液进入热再步骤处理；
[0015] (4)热再生
[0016] 从热闪蒸槽底部来的含硫甲醇溶液进入热再生塔中部，在甲醇蒸汽的汽提作用下 使溶液中溶解的硫化物和剩余的C〇2在甲醇蒸汽的汽提作用下全部解吸出来，此解吸气酸 性物馈分从热再生塔顶部排出，热再生所需热量由再沸器通过低压蒸汽间接加热提供，热 再生塔操作压力范围0. 2-0. 5MPa，热再生塔塔蓋操作温度为85-ll(TC。从热再生塔底部排 出的贫甲醇液已得到完全再生，经贫液累输送并经贫/富甲醇换热器中与冷的含硫甲醇富 液换热降温后被送到低温甲醇洗装置的吸收单元循环利用，离开热再生塔顶部的酸性气馈 份进入硫化物馈分冷却及回流处理；
[0017] (5)硫化物馈分冷却及回流
[001引离开热再生塔顶部的酸性气馈份经过热再生冷凝器被循环冷却水换热至 35-45°C，之后进入回流分离器，从回流分离器顶部出来的气相物料分为两股，一股连接至 返回再吸收塔的热闪蒸气管线中，起到强化硫化物循环浓缩的效果，该一措施也是调节酸 性尾气中硫化物浓度的手段之一，返回循环量在0-80%范围W最终酸性气浓度指标要求进 行调整；其余部分则进入尾气换热器和硫化氨尾气深冷器被进一步冷凝和冷却，温度被降 至-25到-40°C，将酸性气馈份中夹带的甲醇从硫化氨尾气深冷器冷凝分离出来，冷凝液 被收集在回流分离器，从回流分离器底部出来的甲醇液用回流累加压后回流到热再生塔顶 部；
[0019] 从硫化氨尾气深冷器出来的不凝气体即为硫化物酸性尾气在尾气换热器中换热 回收冷量，温度被提高到常温后作为硫回收装置的酸性原料气送出界区，其中硫化物的浓 度通过上面所述的措施控制后满足所配套硫回收装置工艺操作指标的要求，其浓度范围在 20-50% (V)。
[0020] 本发明与现有技术相比具有如下优点：
[0021] 1本发明采用闪蒸、气提、二次吸收、热再生、循环等多种组合措施，操作简单，便于 控制。
[0022] 2适应于不同原料硫含量及有波动变化工况的低温甲醇洗工艺过程中对硫化物浓 缩工艺要求。
[0023] 3适应于不同硫回收工艺对低温甲醇洗酸性尾气中硫化物浓度指标的不同要求。
[0024] 4工艺优化，节能降耗，有利于满足环境保护要求。
【专利附图】
【附图说明】
[0025] 图1是本发明的流程图。
[0026] 如图所示，1-中压闪蒸塔；2-再吸收塔；3-热闪蒸给料累；4-排放气/热闪蒸气 换热器；5-贫/富甲醇换热器；6-热闪蒸冷凝器；7-贫液累；8-热闪蒸槽；9-热再生塔； 10-热再生冷凝器；11-再沸器；12-回流累；13-回流分离器；14-尾气换热器；15-硫化氨 尾气深冷器。
【具体实施方式】 [0027] 实施例1
[002引在本实施例1中，来自低温甲醇洗吸收单元的含硫富液84mVh，温度；-23°C，压 力；3. 52MPa，具体组成为；
[0029]
[0030] (1)中压闪蒸
【权利要求】
1. 一种适合低温甲醇洗过程中控制硫化氢尾气浓度的方法，其特征在于包括如下步 骤： (1) 中压闪蒸 来自低温甲醇洗气体净化吸收单元的溶解了硫化物以及二氧化碳的含硫甲醇富液，首 先从中部进入中压闪蒸塔进行减压闪蒸，闪蒸压力控制在0. 5-1. 8MPa范围，将少量无硫甲 醇半贫液从上部进入中压闪蒸塔对C02、H2S进行洗涤吸收，从中压闪蒸塔顶部出来的含有 014、0)、112闪蒸气作为燃料气送出装置或返回原料气系统被回收利用，闪蒸后的甲醇液从中 压闪蒸塔底部引出进入再吸收塔进一步处理； (2) 气提及再吸收 来自中压闪蒸塔底部的甲醇液进入再吸收塔中部，在该段通过进一步减压至〇. 12到 0. 2MPa，释放出C02、H2S等气体；再吸收塔上部为再吸收段，甲醇半贫液从再吸收塔上部进 入用以吸收从再吸收塔中部上升解吸气中的&5;再吸收塔下部为气提段，从再吸收塔下部 通入低压氮气气提，气提采用的低压氮气压力为0. 3-0. 6MPa，同时来自热闪蒸槽顶部的含 H2S富气返回再吸收塔下部，以达到H2S在溶液中的进一步富集； 含硫甲醇富液中解吸出来大部分C02从再吸收塔顶部排出，经过排放气/热闪蒸气换 热器与热闪蒸气换热到常温后排放或外送供作其它用途，含有硫化物与小部分的〇)2的含 硫甲醇富液由再吸收塔底部排出，进入后续热闪蒸步骤处理； (3) 热闪蒸 来自再吸收塔的含硫甲醇富液经热闪蒸给料泵输送到贫/富甲醇换热器中与来自热 再生塔的热贫甲醇液换热而被加热至70-85°C，然后被送到热闪蒸槽进行减压闪蒸，闪蒸压 力的控制范围在0. 2-2. OMPa，得到含C02和硫化物的热闪蒸气，此热闪蒸气从闪蒸槽顶部流 出经热闪蒸冷凝器换热到常温、然后该闪蒸气再经排放气/热闪蒸气换热器换热后返回到 再吸收塔下部，热闪蒸槽底部出来的含硫甲醇溶液进入热再步骤处理； (4) 热再生 从热闪蒸槽底部来的含硫甲醇溶液进入热再生塔中部，在甲醇蒸汽的汽提作用下使溶 液中溶解的硫化物和剩余的C02在甲醇蒸汽的汽提作用下全部解吸出来，此解吸气酸性物 馏分从热再生塔顶部排出，热再生所需热量由再沸器通过低压蒸汽间接加热提供，热再生 塔操作压力范围0. 2-0. 5MPa，热再生塔塔釜操作温度为85-110 °C，从热再生塔底部排出的 贫甲醇液已得到完全再生，经贫液泵输送并经贫/富甲醇换热器中与冷的含硫甲醇富液换 热降温后被送到低温甲醇洗装置的吸收单元循环利用，离开热再生塔顶部的酸性气馏份进 入硫化物馏分冷却及回流处理； (5) 硫化物馏分冷却及回流 离开热再生塔顶部的酸性气馏份经过热再生冷凝器被循环冷却水换热至35 - 45°C， 之后进入回流分离器，从回流分离器顶部出来的气相物料分为两股，一股连接至返回再吸 收塔的热闪蒸气管线中，返回循环量在0-80%范围，另一股则进入尾气换热器和硫化氢尾 气深冷器被进一步冷凝和冷却，温度被降至_25°C到_40°C，将酸性气馏份中夹带的甲醇从 硫化氢尾气深冷器冷凝分离出来，冷凝液被收集在回流分离器，从回流分离器底部出来的 甲醇液用回流泵加压后回流到热再生塔顶部； 从硫化氢尾气深冷器出来的硫化物酸性不凝气体尾气在尾气换热器中换热回收冷量， 温度被提高到常温后作为硫回收装置的酸性原料气送出界区，其中硫化物的体积浓度范围 在 20-50%。
【文档编号】B01D3/38GK104437004SQ201410687078
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月25日 优先权日:2014年11月25日
【发明者】张琦宇, 李晓, 李刚, 尚书娟, 张凤娟, 王贵, 关杰, 刁秀辉 申请人:赛鼎工程有限公司