一种高CO2回收率的节能型气体洗涤装置的制作方法

本实用新型涉及到低温甲醇洗，具体指一种高CO₂回收率的节能型气体洗涤装置。

背景技术：

现有的低温甲醇洗技术普遍采用低压氮气气提的方式将低压富硫甲醇中的CO₂气体解析出来从而实现H₂S的富集，这样会使大量CO₂气体进入放空尾气，导致低温甲醇洗装置的CO₂回收率低。同时，当采用半贫液流程时，富碳甲醇低压闪蒸回收CO₂气体后一部分液相送往吸收塔作为主洗甲醇，低压闪蒸受闪蒸温度及闪蒸压力的限制，返回吸收塔的主洗甲醇中的CO₂含量过高，影响吸收效果，导致装置需要的甲醇循环量增加，能耗增加。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的现状提供一种CO₂回收率能达到99％以上且节能降耗效果好的高CO₂回收率的节能型气体洗涤装置。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：该高CO₂回收率的节能型气体洗涤装置，其特征在于包括：

原料气管道连接吸收塔的下部第一入口，贫甲醇管道和主洗甲醇管道分别连接所述吸收塔的上部第二入口和第三入口，所述吸收塔顶部连接有用于排放净化气的净化气管道，所述吸收塔的底部设有用于排放富甲醇的富甲醇管道；

第一富碳甲醇管道连接位于所述吸收塔中部的第一出口和中压闪蒸塔的上塔入口，所述富碳甲醇管道上设有第一减压阀；富甲醇管道连接所述吸收塔的中下部的第二出口和所述中压闪蒸塔下塔的第一入口，所述富甲醇管道上设有第二减压阀；

第一回流管道连接所述中压闪蒸塔的上塔塔顶出口和所述中压闪蒸塔的下塔第二入口，所述中压闪蒸塔的下塔塔顶出口管道连接所述原料气管道；

所述中压闪蒸塔上塔塔底出口通过第二富碳甲醇管道连接第一喷射器的第一入口，所述第一喷射器的出口管道连接CO₂闪蒸塔的中部入口；所述中压闪蒸塔的下塔塔底出口通过富硫甲醇管道连接第二喷射器的第一入口，第二喷射器的出口管道连接H₂S闪蒸塔的中部入口；

所述CO₂闪蒸塔的塔底液相出口通过第三换热管道连接所述CO₂闪蒸塔的塔顶入口，所述第三换热管道上设有第一泵和第三换热器；所述CO₂闪蒸塔的下部气相出口通过第一喷射管道连接所述第一喷射器的第二入口；所述CO₂闪蒸塔的CO₂产品气出口连接产品气管道；

所述H₂S闪蒸塔的塔底液相出口通过第八换热管道连接所述H₂S闪蒸塔的塔顶入口，所述第八换热管道上设有第三泵和第八换热器；所述H₂S闪蒸塔的下部出口通过第二喷射管道连接所述第二喷射器的第二入口；所述H₂S闪蒸塔的产品气出口连接产品气管道，所述H₂S闪蒸塔的液相富硫甲醇出口通过排放管道导出。

较好的，所述CO₂闪蒸塔可以为五段塔；所述H₂S闪蒸塔为五段塔；

所述第一喷射器的出口管道连接所述CO₂闪蒸塔的III段的塔顶入口；所述CO₂闪蒸塔的III段的底部出口通过第一换热管道连接IV段的塔顶入口，所述第一换热管道上设有第一换热器；所述CO₂闪蒸塔的IV段的底部出口分为两股，分别通过第一连接管道连接所述H₂S闪蒸塔的IV段的顶部入口、通过第二换热管道连接所述CO₂闪蒸塔的V段的顶部入口；所述第一连接管道上设有第五泵，所述第二换热管道上设有第二换热器；所述CO₂闪蒸塔的III段和IV段的顶部出口连接所述产品气管道；

所述CO₂闪蒸塔的V段的顶部出口连接所述第一喷射管道；所述CO₂闪蒸塔的V段的底部出口通过第三换热管道连接所述CO₂闪蒸塔的I段的顶部入口，所述第三换热管道上设有第三换热器；

所述CO₂闪蒸塔的I段的顶部出口连接所述CO₂闪蒸塔的IV段的下部入口；所述CO₂闪蒸塔的I段的底部出口通过第四加热管道连接所述CO₂闪蒸塔的II段的顶部入口，所述第四加热管道上设有第四加热器；

所述CO₂闪蒸塔的II段的顶部出口连接所述第一喷射管道，所述CO₂闪蒸塔的II段的底部出口连接所述主洗甲醇管道，所述主洗甲醇管道上设有第二泵和第五换热器；所述第二喷射器的出口管道连接所述H₂S闪蒸塔的III段的顶部入口；所述H₂S闪蒸塔的III段和IV段的顶部出口连接所述产品气管道，所述H₂S闪蒸塔的II段的底部出口连接所述排放管道；所述H₂S闪蒸塔的II段和V段顶出出口连接所述第二喷射管道；所述H₂S闪蒸塔的V段的底部出口和I段的顶部入口连接所述第八换热管道；所述H₂S闪蒸塔的I段的底部出口通过第九换热管道连接所述H₂S闪蒸塔的II段的顶部入口，所述第九换热管道上设有第九换热器；所述H₂S闪蒸塔的III段的塔底出口通过第六换热管道连接所述IV段的顶部入口，所述第六换热管道上设有第六换热器，所述H₂S闪蒸塔的IV段的底部出口通过第七换热管道连接V段的顶部入口，所述第七换热管道上设有第七换热器。

所述CO₂闪蒸塔也可以为四段塔；所述H₂S闪蒸塔为四段塔；

所述第一喷射器的出口管道连接所述CO₂闪蒸塔的III段的塔顶入口；所述CO₂闪 蒸塔的III段的底部出口通过第一换热管道连接IV段的塔顶入口，所述第一换热管道上设有第一换热器；所述CO₂闪蒸塔的IV段的底部出口分为两股，分别通过第一连接管道连接所述H₂S闪蒸塔的IV段的顶部入口、通过第二换热管道连接所述CO₂闪蒸塔的V段的顶部入口；所述第一连接管道上设有第五泵，所述第二换热管道上设有第二换热器；所述CO₂闪蒸塔的III段和IV段的顶部出口连接所述CO₂产品气管道；

所述CO₂闪蒸塔的V段的顶部出口连接所述第一喷射管道；所述CO₂闪蒸塔的V段的底部出口通过第三换热管道连接所述CO₂闪蒸塔的I段的顶部入口，所述第三换热管道上设有第一泵和第三换热器；

所述CO₂闪蒸塔的I段的顶部出口连接所述CO₂闪蒸塔的IV段的下部入口；所述CO₂闪蒸塔的I段的底部出口通过第四加热管道连接所述CO₂闪蒸塔的II段的顶部入口，所述第四加热管道上设有第四加热器；

所述CO₂闪蒸塔的II段的顶部出口连接所述第一喷射管道，所述CO₂闪蒸塔的II段的底部出口连接所述主洗甲醇管道，所述主洗甲醇管道上设有第二泵和第五换热器；

所述第二喷射器的出口管道连接所述H₂S闪蒸塔的III段的顶部入口；所述H₂S闪蒸塔的III段和IV段的顶部出口连接所述CO₂产品气管道，所述H₂S闪蒸塔的II段的底部出口连接所述排放管道；所述H₂S闪蒸塔的II段和V段顶出出口连接所述第二喷射管道；所述H₂S闪蒸塔的V段的底部出口和I段的顶部入口连接所述第八换热管道，所述第八换热管道上设有第八换热器；所述H₂S闪蒸塔的I段的底部出口通过第九换热管道连接所述H₂S闪蒸塔的II段的顶部入口，所述第九换热管道上设有第九换热器；所述H₂S闪蒸塔的III段的塔底出口通过第六换热管道连接所述IV段的中部入口，所述第六换热管道上设有第六换热器；所述H₂S闪蒸塔的IV段的底部出口通过第七换热管道连接V段的顶部入口，所述第七换热管道上设有第七换热器。

或者，所述CO₂闪蒸塔可以为六段塔；所述H₂S闪蒸塔为六段塔；

所述第一喷射器的出口管道连接所述CO₂闪蒸塔的III段的塔顶入口；所述CO₂闪蒸塔的III段的底部出口通过第一换热管道连接IV段的塔顶入口，所述第一换热管道上设有第一换热器；所述CO₂闪蒸塔的IV段的底部出口通过第八换热管道连接V段的塔顶入口，所述第八换热管道上设有第八换热器；所述CO₂闪蒸塔的V段的底部出口分为两股，分别通过第一连接管道连接所述H₂S闪蒸塔的V段的顶部入口、通过第二换热管道连接所述CO₂闪蒸塔的VI段的顶部入口；所述第一连接管道上设有第五泵，所述第二换热管道上设有第二换热器；所述CO₂闪蒸塔的III段、IV段和V段的顶部出口连接所述CO₂产品气管道；

所述CO₂闪蒸塔的VI段的底部出口通过第三换热管道连接所述CO₂闪蒸塔的I段的顶部入口，所述第三换热管道上设有第三换热器；

所述CO₂闪蒸塔的I段的顶部出口连接所述CO₂闪蒸塔的V段的下部入口；所述 CO₂闪蒸塔的I段的底部出口通过第四加热管道连接所述CO₂闪蒸塔的II段的顶部入口，所述第四加热管道上设有第四加热器；

所述CO₂闪蒸塔(T3)的II段和V段的顶部出口连接所述第一喷射管道，所述CO₂闪蒸塔的II段的底部出口连接所述主洗甲醇管道，所述主洗甲醇管道上设有第二泵和第五换热器；

所述第二喷射器的出口管道连接所述H₂S闪蒸塔的III段的顶部入口；所述H₂S闪蒸塔的III段、IV段和V段的顶部出口连接所述产品气管道，所述H₂S闪蒸塔的II段的底部出口连接所述排放管道；所述H₂S闪蒸塔的II段和VI段的顶部出口连接所述第二喷射管道；所述第八换热管道连接在所述H₂S闪蒸塔的VI段的底部出口和I段的顶部入口之间，所述第八换热管道上设有第八换热器；所述H₂S闪蒸塔的I段的顶部出口连接H₂S闪蒸塔的V段的下部入口；

所述H₂S闪蒸塔的I段的底部出口通过第九换热管道连接所述H₂S闪蒸塔的II段的顶部入口，所述第九换热管道上设有第九换热器；H2S闪蒸塔的III段的塔底出口通过第十一换热管道连接IV段的顶部入口，第十一换热管道上设有第十一换热器；所述H₂S闪蒸塔的IV段的塔底出口通过第六换热管道连接所述V段的顶部入口，所述第六换热管道上设有第六换热器；所述H₂S闪蒸塔的V段的底部出口通过第七换热管道连接VI段的顶部入口，所述第七换热管道上设有第七换热器。

上述各方案中，还可以在所述第一连接管道上还并联有第一旁路，所述第一旁路上设有第一气体压缩机；

所述第二连接管道上并联有第二旁路，所述第二旁路上设有第二气体压缩机。

所述第一喷射器和/或所述第二喷射器优选为抽吸式喷射器。

与现有技术相比，本实用新型所提供的高CO₂回收率的节能型气体洗涤装置将负压闪蒸气吸入到富碳甲醇和富硫甲醇中，充分利用富碳甲醇和富硫甲醇减压闪蒸这部分能量，实现节能的目的；将多级升温闪蒸后的富碳甲醇作为主洗甲醇送往吸收塔，主洗甲醇中CO₂浓度得到了降低，增强了单位流量主洗甲醇的吸收效果，减少了系统甲醇循环量，同时取消了氮气气提，从而降低了整个装置的能耗；配套规模为120000Nm³/h的制氢装置使用，节能率高达42.45％，冰机冷量节省6.36％，年节省操作费用1013万元。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的示意图；

图2为本实用新型实施例2的示意图；

图3为本实用新型实施例3的示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

实施例1

如图1所示，该高CO₂回收率的节能型气体洗涤装置包括：

原料气管道1连接吸收塔T1的下部入口，与来自吸收塔上部第一连接贫甲醇管道3和主洗甲醇管道4分别连接吸收塔T1的上部第二入口和第三入口，吸收塔T1顶部连接有用于排放净化气的净化气管道管道2，吸收塔T1的底部设有用于排放富甲醇的富甲醇管道7；

第一富碳甲醇管道5连接位于吸收塔T1中部的第一出口和中压闪蒸塔T2的上塔入口，富碳甲醇管道5上设有第一减压阀V1；富甲醇管道6连接吸收塔T1的中下部的第二出口和中压闪蒸塔T2的下塔第一入口，富甲醇管道6上设有第二减压阀V2；

第一回流管道8连接中压闪蒸塔T2的上塔塔顶出口和中压闪蒸塔T2的下塔第二入口，中压闪蒸塔T2的下塔塔顶出口管道9连接原料气管道1；

中压闪蒸塔T2上塔塔底出口通过第二富碳甲醇管道10连接抽吸式第一喷射器Y1的第一入口，第一喷射器Y1的出口管道12连接CO₂闪蒸塔T3的中段塔入口；中压闪蒸塔T2的下塔塔底出口通过富硫甲醇管道11连接抽吸式第二喷射器Y2的第一入口，第二喷射器Y2的出口管道32连接H₂S闪蒸塔T4的中段塔入口；

CO₂闪蒸塔T3为五段塔；H₂S闪蒸塔T4为五段塔；

第一喷射器的出口管道12连接CO₂闪蒸塔T3的III段的塔顶入口；CO₂闪蒸塔T3的III段的底部出口通过第一换热管道27连接IV段的塔顶入口，第一换热管道27上设有第一换热器H1；CO₂闪蒸塔T3的IV段的底部出口分为两股，分别通过第一连接管道17连接H₂S闪蒸塔T4的IV段的顶部入口、通过第二换热管道19连接CO₂闪蒸塔T3的V段的顶部入口；第一连接管道17上设有第五泵P5，第二换热管道19上设有第二换热器H2；CO₂闪蒸塔T3的III段和IV段的顶部出口连接CO₂产品气管道31；

CO₂闪蒸塔T3的V段的顶部出口连接第一喷射管道28；第一喷射管道28上并联有第一旁路29，第一旁路29上设有第一气体压缩机C1；

CO₂闪蒸塔T3的V段的底部出口通过第三换热管道21连接CO₂闪蒸塔T3的I段的顶部入口，第三换热管道21上设有第一泵P1和第三换热器H3；

CO₂闪蒸塔T3的I段的顶部出口通过管道29连接CO₂闪蒸塔T3的IV段的下部入口；CO₂闪蒸塔T3的I段的底部出口通过第四换热管道连接CO₂闪蒸塔T3的II段的顶部入口，第四换热管道上设有第四加热器H4；

CO₂闪蒸塔T3的II段的顶部出口连接第一喷射管道28，CO₂闪蒸塔T3的II段的底部出口连接主洗甲醇管道4，主洗甲醇管道4上设有第二泵P2和第五换热器H5；

第二喷射器Y2的出口管道32连接H₂S闪蒸塔T4的III段的顶部入口；H₂S闪蒸 塔T4的III段和IV段的顶部出口连接CO₂产品气管道31，H₂S闪蒸塔T4的II段的底部出口连接排放管道43，管道43上设有第四泵P4；H₂S闪蒸塔T4的II段和V段顶出出口连接第二喷射管道46；第二连接管道46上并联有第二旁路45，第二旁路45上设有第二气体压缩机C2。

H₂S闪蒸塔T4的V段的底部出口和I段的顶部入口连接第八换热管道40，第八换热管道40上设有第八换热器H8；H₂S闪蒸塔T4的I段的底部出口通过第九换热管道42连接H₂S闪蒸塔T4的II段的顶部入口，第九换热管道42上设有第九换热器H9；H₂S闪蒸塔T4的III段的塔底出口通过第六换热管道连接IV段的中部入口，第六换热管道上设有第六换热器H6；H₂S闪蒸塔T4的IV段的底部出口通过第七换热管道连接V段的顶部入口，第七换热管道上设有第七换热器H7。

实施例2

如图2所示，本实施例中的CO₂闪蒸塔T3和H₂S闪蒸塔T4均为四段，具体为：

第一喷射器的出口管道12连接CO₂闪蒸塔T3的III段的顶部入口；CO₂闪蒸塔T3的III段的底部出口分为两股，分别通过第一连接管道17连接H₂S闪蒸塔T4的III段的顶部入口、通过第二换热管道19连接CO₂闪蒸塔T3的IV段的顶部入口；第一连接管道17上设有第五泵P5，第二换热管道19上设有第二换热器H2；CO₂闪蒸塔T3的III段的顶部出口连接CO₂产品气管道31；

CO₂闪蒸塔T3的IV段和II段的顶部出口连接第一喷射管道28；CO₂闪蒸塔T3的IV段的底部出口通过第三换热管道21连接CO₂闪蒸塔T3的I段的顶部入口，第三换热管道21上设有第三换热器H3；

CO₂闪蒸塔T3的I段的顶部出口通过管道29连接CO₂闪蒸塔T3的III段的下部入口；CO₂闪蒸塔T3的I段的底部出口通过第四换热管道24连接CO₂闪蒸塔T3的II段的顶部入口，第四换热管道24上设有第四加热器H4；

CO₂闪蒸塔T3的II段的底部出口连接主洗甲醇管道4，主洗甲醇管道4上设有第二泵P2和第五换热器H5；

第二喷射器Y2的出口管道32连接H₂S闪蒸塔T4的III段的中部入口；H₂S闪蒸塔T4的III段的顶部出口连接CO₂产品气管道31，H₂S闪蒸塔T4的II段的底部出口连接排放管道43；H₂S闪蒸塔T4的II段和IV段的顶部出口连接第二喷射管道46；H₂S闪蒸塔T4的IV段的底部出口和I段的顶部入口连接第八换热管道40；H₂S闪蒸塔T4的I段的底部出口通过第九换热管道42连接H₂S闪蒸塔T4的II段的顶部入口，第九换热管道42上设有第九换热器H9；H₂S闪蒸塔T4的II段的底部出口连接排放管道43，排放管道43上设有第四泵P4；H₂S闪蒸塔T4的III段的塔底出口通过第七换热管道连接IV段的顶部入口，第七换热管道上设有第七换热器H7。

其余内容与实施例1相同。

实施例3

如图3所示，本实施例中的CO₂闪蒸塔T3和H₂S闪蒸塔T4均为六段，具体为：

第一喷射器的出口管道12连接CO₂闪蒸塔T3的III段的塔顶入口；CO₂闪蒸塔T3的III段的底部出口通过管道15连接IV段的塔顶入口，管道15上设有第一换热器H1；CO₂闪蒸塔T3的IV段的底部出口通过第八换热管道40连接V段的塔顶入口，第八换热管道40上设有第八换热器H8；CO₂闪蒸塔T3的V段的底部出口分为两股，分别通过第一连接管道17连接H₂S闪蒸塔T4的V段的顶部入口、通过第二换热管道19连接CO₂闪蒸塔T3的VI段的顶部入口；第一连接管道17上设有第五泵P5，第二换热管道19上设有第二换热器H2；CO₂闪蒸塔T3的III段、IV段和V段的顶部出口连接CO₂产品气管道31；

CO₂闪蒸塔T3的VI段的底部出口通过第三换热管道21连接CO₂闪蒸塔T3的I段的顶部入口，第三换热管道21上设有第三换热器H3；

CO₂闪蒸塔T3的I段的顶部出口通过管道29连接CO₂闪蒸塔T3的V段的下部入口；CO₂闪蒸塔T3的I段的底部出口通过第四换热管道连接CO₂闪蒸塔T3的II段的顶部入口，第四换热管道上设有第四加热器H4；

CO₂闪蒸塔T3的II段和V段的顶部出口连接第一喷射管道28，CO₂闪蒸塔T3的II段的底部出口连接主洗甲醇管道4，主洗甲醇管道4上设有第二泵P2和第五换热器H5；

第二喷射器Y2的出口管道32连接H₂S闪蒸塔T4的III段的顶部入口；H₂S闪蒸塔T4的III段、IV段和V段的顶部出口连接产品气管道31，H₂S闪蒸塔T4的II段的底部出口连接排放管道43，排放管道43上设有第四泵P4；H₂S闪蒸塔T4的II段和VI段的顶部出口连接第二喷射管道46；第八换热管道40连接在H₂S闪蒸塔T4的VI段的底部出口和I段的顶部入口之间，返回第八换热管道40上设有第八换热器H8；H₂S闪蒸塔T4的I段的顶部出口通过管道48连接V段的下部入口；

H₂S闪蒸塔T4的I段的底部出口通过第九换热管道42连接H₂S闪蒸塔T4的II段的顶部入口，第九换热管道42上设有第九换热器H9；H₂S闪蒸塔的III段的塔底出口通过第十一换热管道连接IV段的顶部入口，第十一换热管道上设有第十一换热器；所述H₂S闪蒸塔的IV段的塔底出口通过第六换热管道连接所述V段的顶部入口，所述第六换热管道上设有第六换热器；H₂S闪蒸塔T4的V段的底部出口通过第七换热管道连接VI段的顶部入口，第七换热管道上设有第七换热器H7。