一种提高低温甲醇洗工艺中酸性气硫化氢和羰基硫浓度的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种提高低温甲醇洗工艺中酸性气硫化氢和羰基硫浓度的方法，尤其是针对鲁奇低温甲醇工艺洗酸性气硫化氢浓度偏低的装置。
【背景技术】
[0002]低温甲醇洗工艺已被广泛应用于合成甲醇、煤制油和其它羰基合成、天然气脱硫等气体净化工艺和装置中。低温甲醇洗采用甲醇做吸收剂，吸收混合气中的二氧化碳、硫化氢和羰基硫等酸性气，再经过减压解吸、气提分离、加热解吸使甲醇与酸性气分离，达到提取酸性气，净化混合气并回收使用甲醇的目的。
[0003]目前国内外煤化工项目运行的鲁奇低温甲醇洗工艺的气体净化装置中，普遍存在酸性气内硫化氢和羰基硫浓度不高的问题，酸性气中硫化氢含量约为20?35%左右。由于酸性气被送入硫回收系统进行环保处理，在使用直流法的燃烧炉处理工艺中，酸性气浓度低于45%就无法让燃烧炉温度达到稳定燃烧的最低温度930°C，燃烧炉的工艺状况就不能稳定，硫磺回收率下降，极易造成废气中二氧化硫超标的严重环保事故。如果采用分流法燃烧炉处理工艺代替直流法，虽然对酸性气浓度要求不高，但是需要增加昂贵的比值分流调节设备，同时还要增加蒸汽加热设备对酸性气进行加热来提高燃烧炉的温度。并且由于分流法的部分酸性气需要在炉体温度最高的部分加入炉内，极易出现耐火材料冲刷脱落并造成炉体损坏的事故，通过以上分析来看利用分流法替换直流法也存在操作不稳定、改造投资大、设备使用寿命短等问题。因此通过提高酸性气浓度来保证直流法燃烧炉的稳定燃烧是最合理、经济的解决方法，对提高硫回收装置的处理能力，减少硫排放和增加硫磺产量有着十分重要的意义。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于通过优化操作、改变酸性气流程提高硫回收装置的运行效率，本发明提供了一种提高低温甲醇洗工艺中酸性气硫化氢和羰基硫浓度的方法。本发明的技术方案如下:
一种提高低温甲醇洗工艺中酸性气硫化氢和羰基硫浓度的方法，包括以下步骤:
(I)从一氧化碳变换工序获得的变换气经换热冷却、脱氨处理后从甲醇吸收塔的底部进入，甲醇吸收塔内的压力为5.2MPa，变换气在甲醇吸收塔内自下而上，进入脱硫段和脱碳段，吸收剂低温甲醇液从甲醇吸收塔的顶部进入，依次经过脱碳段和脱硫段；优选的，低温甲醇液的温度为零下55°C至零下49°C ;
脱硫段，脱除全部的硫化氢和部分二氧化碳，脱硫段的压力为5.2MPa，温度为零下49°C，脱硫段吸收剂低温甲醇富液(即经过脱硫段的低温甲醇液)进入中压闪蒸塔的下段；脱碳段，脱除二氧化碳，脱碳段的压力为5.2MPa，温度为零下50°C至零下30°C，优选的，温度为零下45°C至零下40°C，脱碳段吸收剂低温甲醇富液(即经过脱碳段的低温甲醇液)部分进入中压闪蒸塔的上段；部分经冷却后进入脱硫段；
变换气经过脱碳段后，经换热器复热至30°C送入甲醇合成工段。合成工段压力为
5.18MPa，此时，硫化氢与羰基硫的含量小于0.lppm。
[0005](2)甲醇液经过脱碳段和脱硫段进入中压闪蒸塔后，减压闪蒸出甲醇液中的一氧化碳和氢气，然后进入再吸收塔；
中压闪蒸塔的压力为1.6MPa，温度为零下22°C ;
在甲醇吸收塔内，低温甲醇会吸收部分一氧化碳和氢气，甲醇吸收塔至中压闪蒸塔是一个高压到低压的过程，高压下吸收，低压下解析，在低压下一氧化碳和氢气解析出来，进行回收。
[0006](3)在再吸收塔中脱除甲醇液中的二氧化碳，再吸收塔底部排出的富硫甲醇液经栗输送至热再生塔；
再吸收塔的上段通过减压闪蒸去除二氧化碳，上段温度为90°C?95°C，下段通过加入气提氮气，气提二氧化碳，氮气为低压氮气0.4MPa，温度常温。
[0007](4)在热再生塔内脱除甲醇液中的硫化氢和羰基硫，带甲醇蒸汽的酸性气出热再生塔的热再生段后经过换热器换热冷凝至73°C -80°C，后进入热再生塔回流槽分离出少量甲醇，热再生塔回流槽顶部气相为酸性气体，经换热至零下20°C至零下10°C后，进入酸性气气液分离器，分离获得的甲醇冷凝液进入热再生塔回流槽，酸性气体则在加热后送入下游硫回收工序；在酸性气气液分离器的气相出口处设有酸性气体回流管至再吸收塔，使用部分回流的方式脱除部分酸性气中的二氧化碳。经过本发明方法，最后获得的酸性气体中二氧化碳的体积浓度由65.682%降低到56%，硫化氢的体积浓度由32%上升到44%。
[0008]现有技术中，变换气进入甲醇吸收塔中，在脱硫段之前还需进行预洗段，而本发明中不含有预洗段，经脱碳段的甲醇液经过中压闪蒸塔和再吸收塔脱掉二氧化碳，然后再进入热再生塔脱硫。没有甲醇吸收塔预洗甲醇直接进入热再生塔，减少了热再生塔热再生段外排酸性气中二氧化碳的浓度，间接提高酸性气中硫化氢浓度。
[0009]本发明与现有技术相比具有以下有益效果:
通过本发明来进行低温甲醇洗工艺的优化操作，酸性气体中硫化氢浓度由32%上升到44%，二氧化碳浓度由66%下降至56%，提高了后序硫回收工段运行效率。同时本发明在日常操作上简单易行，为企业增加了经济效益。
【附图说明】
[0010]图1为本发明提高低温甲醇洗工艺中酸性气硫化氢和羰基硫浓度的工艺流程图。
[0011]符号说明:
1.甲醇吸收塔、2.中压闪蒸塔、3.再吸收塔、4.热再生塔、5.酸性气气液分离器、6.热再生塔回流槽、7.酸性气体回流管。
【具体实施方式】
[0012]下面结合具体实施例来进一步描述本发明，本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但实施例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。
[0013]实施例1 一种提高低温甲醇洗工艺中酸性气硫化氢和羰基硫浓度的方法，包括以下步骤:
(O从一氧化碳变换工序获得的变换气经换热冷却、脱氨处理后从甲醇吸收塔I的底部进入，甲醇吸收塔I内的压力为5.2MPa，变换气在甲醇吸收塔I内自下而上，进入脱硫段和脱碳段，吸收剂低温甲醇液从甲醇吸收塔I的顶部进入，依次经过脱碳段和脱硫段，低温甲醇液的温度为零下55°C至零下49°C ;
脱硫段，脱除全部的硫化氢和部分二氧化碳，脱硫段的压力为5.2MPa，温度为零下49°C，脱硫段吸收剂低温甲醇富液(即经过脱硫段的低温甲醇液)进入中压闪蒸塔2的下段;
脱碳段，脱除二氧化碳，脱碳段的压力为5.2MPa，温度为零下45°C至零下40°C，脱碳段吸收剂低温甲醇富液(即经过脱碳段的低温甲醇液)部分进入中压闪蒸塔2的上段；部分经冷却后进入脱硫段；
变换气经过脱碳段后，经换热器复热至30°C送入甲醇合成工段。合成工段压力为
5.18MPa，此时，硫化氢与羰基硫的含量小于0.lppm。
[0014](2)甲醇液经过脱碳段和脱硫段进入中压闪蒸塔2后，减压闪蒸出甲醇液中的一氧化碳和氢气，然后进入再吸收塔3 ;