一种真空碳酸盐脱硫富液节能解吸方法及装置与流程

本发明属于煤气净化脱硫脱氰，尤其涉及一种真空碳酸盐脱硫富液节能解吸方法及装置。

背景技术：

1、真空碳酸盐法脱硫一般设置在焦炉煤气除氨和洗苯后。真空碳酸盐法脱硫属于一种湿式吸收法脱硫脱氰方法，其是以碳酸钾碱性物质作吸收剂吸收h2s、hcn、co2，再通过蒸汽汽提法和负压进行脱硫富液解吸，解吸浓缩后的浓酸汽可送至后续制酸装置或克劳斯硫回收装置，将酸性气体转化生成硫酸或优质硫磺产品。但采用蒸汽汽提法对脱硫富液进行解吸，需要的能耗较高，因此如何提高真空碳酸盐脱硫富液解吸过程的能源利用率，降低能源单耗，成为人们普遍关注的问题。

2、第二类吸收式热泵可以有效地回收温度较低的余热，并将其转化为温度较高的热源，从而实现余热的回收和利用。其与压缩式热泵相比，吸收式热泵具有较高的效率和可靠性，目前工业应用较为成熟和广泛，但是在真空碳酸盐脱硫富液解吸生产环节还未见有应用。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种真空碳酸盐脱硫富液节能解吸方法及装置，克服现有技术的不足，采用采用第一类吸收式热泵将解吸塔顶部的酸汽潜热在热泵机组内与高温位热源低压蒸汽驱动作用下提升温度品质后加热循环热水，用于加热塔底贫液给解吸塔碳酸盐脱硫富液解吸硫化氢提供全部热源，实现了塔顶酸汽余热回收利用，工艺流程简单，减少设备投资、降低操作费用。

2、为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

3、技术方案之一：一种真空碳酸盐脱硫富液节能解吸方法，其特征在于，包括酸汽部分冷凝换热、汽液分离、循环热水换热，具体步骤如下：1)酸汽部分冷凝换热，热的碳酸盐脱硫富液进入解吸塔顶部进行富液解吸，解吸塔顶热解吸出的酸汽进入热泵机组换热冷凝后成为汽液混合物后进入酸汽冷却器与循环水换热冷却后进入汽液分离器进行汽液分离；2)汽液分离，汽液分离器分离出的液相部分经回流液泵进入解吸塔顶部，分离出的汽相部分进入后续抽真空系统；3)循环热水换热，经热水再沸器换热后的循环热水经循环热水泵送入热泵机组吸收热量提升温度后，循环送回至热水再沸器，为解吸塔底脱硫贫液间接换热为脱硫解吸提供全部热源；循环热水管路高点处设置膨胀槽，定期在膨胀槽补除盐水，以保证循环热水管路满水循环。

4、所述步骤1)中的解吸塔顶部压力为-88kpag～-75kpag；塔顶温度为50℃～65℃。

5、所述步骤1)中经热泵机组换热冷凝后的汽液混合物温度为50℃～57℃。

6、所述步骤1)中热泵机组为第一类吸收式热泵，热泵驱动高温位热源为低压蒸汽。

7、所述步骤3)中从热泵机组升温后出来的循环热水温度为70℃～80℃，经热水再沸器与解吸塔底的脱硫贫液换热后的热水温度为62℃～70℃。

8、技术方案之二：一种真空碳酸盐脱硫富液节能解吸装置，其特征在于，包括解吸塔、热泵机组、循环热水泵、热水再沸器、膨胀槽、酸汽冷却器、汽液分离器及回流液泵，解吸塔顶部酸汽出口与热泵机组酸汽入口相连；热泵机组汽液混合物出口与酸汽冷却器酸汽入口相连；酸汽冷却器酸汽出口与汽液分离器相连；液分离器液相接口端与回流液泵入口相连；回流液泵出口与解吸塔顶部回流液入口相连；汽液分离器汽相接口端与后续抽真空系统相连；热泵机组热水出口与热水再沸器热水入口相连；热水再沸器热水出口与循环热水泵入口相连；循环热水泵出口与热泵机组热水入口相连；膨胀槽底部水出口与循环热水管路高点处相连；解吸塔底部脱硫贫液出口与热水再沸器相连；热水再沸器出口与解吸塔底部汽相空间相连。

9、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

10、1)采用第一类吸收式热泵将解吸塔顶部的酸汽潜热在热泵机组内与高温位热源低压蒸汽驱动作用下提升温度品质后加热循环热水，用于加热塔底贫液给解吸塔碳酸盐脱硫富液解吸硫化氢提供全部热源，实现了塔顶酸汽余热回收利用，采用本发明工艺进行真空碳酸盐脱硫富液解吸，在余热水消耗或蒸汽消耗方面，仅在开工时需加入临时蒸汽或余热水，在正常生产操作时消耗较少余热水或蒸汽。

11、2)在设备投资方面，相对于现有技术，仅增加了热泵机组、热水再沸器、循环热泵水、膨胀槽等设备，工艺流程简单，操作方便，可在减少设备投资的同时，降低操作费用，相比传统的真空碳酸盐脱硫富液解吸技术，节省了27.6％的能耗，提高了自身能源利用率，降低生产企业的运行成本。

技术特征：

1.一种真空碳酸盐脱硫富液节能解吸方法，其特征在于，包括酸汽部分冷凝换热、汽液分离、循环热水换热，具体步骤如下：

2.根据权利要求1所述的一种真空碳酸盐脱硫富液节能解吸方法，其特征在于，所述步骤1)中的解吸塔顶部压力为-88kpag～-75kpag；塔顶温度为50℃～65℃。

3.根据权利要求1所述的一种真空碳酸盐脱硫富液节能解吸方法，其特征在于，所述步骤1)中经热泵机组换热冷凝后的汽液混合物温度为50℃～57℃。

4.根据权利要求1所述的一种真空碳酸盐脱硫富液节能解吸方法，其特征在于，所述步骤1)中热泵机组为第一类吸收式热泵，热泵驱动高温位热源为低压蒸汽。

5.根据权利要求1所述的一种真空碳酸盐脱硫富液节能解吸方法，其特征在于，所述步骤3)中从热泵机组升温后出来的循环热水温度为70℃～80℃，经热水再沸器与解吸塔底的脱硫贫液换热后的热水温度为62℃～70℃。

6.一种真空碳酸盐脱硫富液节能解吸装置，其特征在于，包括解吸塔、热泵机组、循环热水泵、热水再沸器、膨胀槽、酸汽冷却器、汽液分离器及回流液泵，解吸塔顶部酸汽出口与热泵机组酸汽入口相连；热泵机组汽液混合物出口与酸汽冷却器酸汽入口相连；酸汽冷却器酸汽出口与汽液分离器相连；液分离器液相接口端与回流液泵入口相连；回流液泵出口与解吸塔顶部回流液入口相连；汽液分离器汽相接口端与后续抽真空系统相连；热泵机组热水出口与热水再沸器热水入口相连；热水再沸器热水出口与循环热水泵入口相连；循环热水泵出口与热泵机组热水入口相连；膨胀槽底部水出口与循环热水管路高点处相连；解吸塔底部脱硫贫液出口与热水再沸器相连；热水再沸器出口与解吸塔底部汽相空间相连。

技术总结
本发明属于煤气净化脱硫脱氰技术领域，尤其涉及一种真空碳酸盐脱硫富液节能解吸方法及装置，包括酸汽部分冷凝换热、汽液分离、循环热水换热；解吸塔顶部酸汽出口与热泵机组酸汽入口相连；热泵机组汽液混合物出口与酸汽冷却器酸汽入口相连；液分离器液相接口端与回流液泵入口相连；热泵机组热水出口与热水再沸器热水入口相连；热水再沸器出口与解吸塔底部汽相空间相连。与现有技术相比，本发明的有益效果是：采用第一类吸收式热泵将解吸塔顶部的酸汽潜热在热泵机组内与高温位热源低压蒸汽驱动作用下提升温度品质后加热循环热水，用于加热塔底贫液给解吸塔碳酸盐脱硫富液解吸硫化氢提供全部热源，实现了塔顶酸汽余热回收利用，降低运行成本。

技术研发人员：张素利,于海路,王嵩林,李论
受保护的技术使用者：中冶焦耐（大连）工程技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/7