一种半贫吸收剂再生装置的制作方法

本实用新型涉及化工装置领域，尤其涉及一种半贫吸收剂再生装置。

背景技术：

合成气净化主要用于脱除粗合成气中的H₂S、COS、CO₂，从而生产满足工艺要求的净化气。工业中常用的合成气净化工艺按照吸收温度的不同，一般分为热法和冷法。热法中以Selexol和MDEA工艺最为著称，冷法则以低温甲醇洗法为代表。上述三种典型的合成气净化技术具有净化度高、选择性好、能耗低等特点，广泛应用于各大型煤气化装置。

通过近年来广泛的工业化应用，Selexol、MDEA和低温甲醇洗等工艺在酸性气体净化指标上均可达到先进水平，但是在能耗的优化上还有一定工作可做，通过设置半贫吸收剂回用作为吸收塔的入口吸收剂，可降低系统的吸收剂循环量，降低整体能耗。

半贫吸收剂的再生使用工艺开发出来之后，合成气净化工艺的能耗大大降低，半贫吸收剂是在溶液再生过程中未完全再生的，带有一定CO₂含量的吸收剂溶液，将其直接进入吸收塔，作为完全再生的贫吸收剂的一种辅助吸收剂。由于作为吸收剂的半贫吸收剂，其中CO₂的含量越低则吸收能力越好，整个系统的能耗也越低。现有合成气净化技术还存在能耗较高的缺点，需要进一步降低系统的冷量、吸收剂循环量等。

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，提供一种能够有效降低半贫吸收剂中CO₂含量，进而降低系统能耗和减少吸收剂循环量的半贫吸收剂再生装置。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种半贫吸收剂再生装置，其特征在于：包括一级闪蒸罐、二级闪蒸罐、三级闪蒸罐、四级闪蒸罐和气提塔；其中，

所述一级闪蒸罐的上部连有用来输送来自上游的富碳吸收剂的第一进液管路，所述一级闪蒸罐的顶部设有用于连接喷射器的第一入口的第一出气口，所述一级闪蒸罐底部的液相出口与所述二级闪蒸罐的上部连通；

所述二级闪蒸罐的顶部连有输送CO₂产品气的第一出气管路，所述二级闪蒸罐的液相出口连有出液管路，该出液管路分为第一出液管路和第二出液管路两个支路，所述第一出液管路通过换热器连接所述三级闪蒸罐，所述第二出液管路连接所述气提塔；

所述三级闪蒸罐的顶部连有用来输送闪蒸气到所述二级闪蒸罐的第二出气管路；所述三级闪蒸罐底部的液相出口与所述四级闪蒸罐的上部连通；

所述四级闪蒸罐的顶部连有出气管路，该出气管路分为第三出气管路和第四出气管路两个支路，所述第三出气管路连接所述喷射器的第二入口，所述第四出气管路连接压缩机的入口，所述喷射器的出口和所述压缩机的出口连通所述二级闪蒸罐；所述四级闪蒸罐的底部连有输送半贫吸收剂的第三出液管路；

所述气提塔的上部连有用来输送来自上游的富硫吸收剂的第二进液管路，所述气提塔的顶部连有输送尾气的第五出气管路，所述气提塔的下部连有输送气提气的进气管路，所述气提塔的底部连有输出富硫吸收剂的第四出液管路。

与传统的再吸收塔对富碳吸收剂进行一次闪蒸的操作方式相比，本发明的半贫吸收剂再生装置中设置了四级闪蒸装置，可以有效降低半贫吸收剂中的CO₂含量，尤其是在四级闪蒸装置的连接管路中设置压缩机和喷射器，可以使得所述的四个闪蒸罐进行不同压力等级的闪蒸，其中，在压缩机和喷射器的抽吸作用下，所述四级闪蒸罐可以达到负压状态，明显提高半贫吸收剂的再生效果，此外，配合使用喷射器可以在一定程度上降低压缩机的负荷，减少能耗。

作为改进，所述二级闪蒸罐分为上下设置的两段，两段之间采用设有升气帽的第一集液塔盘相隔离；所述一级闪蒸罐底部的液相出口与所述二级闪蒸罐的上段的上部连通；所述二级闪蒸罐的上段的底部液相出口连有出液管路，所述出液管路分为第一出液管路和第二出液管路两条支路，所述第一出液管路与所述三级闪蒸罐的上部连通，所述第二出液管路与所述气提塔的上部连通；所述喷射器的出口和所述压缩机的出口连通所述二级闪蒸罐的下段的上部。

作为改进，所述输送上游富碳吸收剂的第一进液管路分为第一支路和第二支路两条支路；所述第一支路与所述一级闪蒸罐的上部连通，所述第二支路与所述二级闪蒸罐的下段的上部连通。

进一步改进，所述输送上游富硫吸收剂的第二进液管路分为第三支路和第四支路两条支路；所述第三支路连通所述二级闪蒸罐下段的上部，所述第四支路连通所述气提塔的上部。来自上游的富碳吸收剂和富硫吸收剂分别进行分股进入到二级闪蒸罐的下部进行闪蒸，一方面可以使得富硫吸收剂中的CO₂气体解吸出来，增加CO₂产品气的收率；另一方面，上方进入的富碳吸收剂可以对富硫吸收剂的闪蒸气进行洗涤，吸收解析出来的H₂S气体，提高CO₂产品气的纯度。

作为改进，所述三级闪蒸罐与所述四级闪蒸罐共用同一罐体，该罐体内设置有闪蒸隔板和溢流隔板；所述闪蒸隔板的下端缘悬空，其余周缘连接所述罐体的内壁，所述溢流隔板的上端缘悬空，其余周缘连接所述罐体的内壁，并且所述闪蒸隔板的悬空端和所述溢流隔板的悬空端在竖向方向上部分叠合，叠合部分之间存有间隙，将所述罐体的内腔分隔为第一腔体和第二腔体，两个腔体通过闪蒸隔板和溢流隔板之间的间隙相连通，所述第一腔体即为所述的三级闪蒸罐，所述第二腔体即为所述的四级闪蒸罐。在所述罐体内通过对向设置闪蒸隔板和溢流隔板，可以一个罐体内有效地实现两次闪蒸，这种设置结构简单并且减少了闪蒸罐体数量，节省了占地面积，降低了施工难度。

进一步改进，所述一级闪蒸罐、所述二级闪蒸罐、所述三级闪蒸罐、所述四级闪蒸罐和所述气提塔共用同一塔体，所述塔体从上至下依次分为七段，其中Ⅰ段为所述一级闪蒸罐，Ⅱ段和Ⅲ段为所述二级闪蒸罐，Ⅳ段为所述三级闪蒸罐与所述四级闪蒸罐共用的组合罐体，Ⅴ段和Ⅵ段和Ⅶ段为所述气提塔；所述二级闪蒸罐的Ⅱ段和Ⅲ段之间采用设有升气帽的第一集液塔盘相隔离，所述组合罐体的Ⅳ段与所述气提塔的Ⅴ段通过第一封头相隔离，所述气提塔的Ⅴ段和Ⅵ段之间采用设有升气帽的第二集液塔盘相隔离，所述气提塔的Ⅵ段和Ⅶ段之间采用设有升气帽的第三集液塔盘相隔离，所述气提塔的Ⅴ段底部通过第一循环泵与所述气提塔的Ⅵ段的上部连接，所述气提塔的Ⅵ段底部通过第二循环泵与所述气提塔的Ⅶ段的上部连接。

或者，所述一级闪蒸罐、所述二级闪蒸罐和所述气提塔共用同一塔体，所述塔体从上至下依次分为六段，其中，Ⅰ段为所述一级闪蒸罐，Ⅱ段和Ⅲ段为所述二级闪蒸罐，Ⅴ段、Ⅵ段和Ⅶ段为所述气提塔；所述二级闪蒸罐的Ⅱ段和Ⅲ段之间采用设有升气帽的第一集液塔盘相隔离，所述二级闪蒸罐的Ⅲ段与所述气提塔的Ⅴ段通过第二封头相隔离，所述气提塔的Ⅴ段和Ⅵ段之间采用设有升气帽的第二集液塔盘相隔离，所述气提塔的Ⅵ段和Ⅶ段之间采用设有升气帽的第三集液塔盘相隔离，所述气提塔的Ⅴ段底部通过第一循环泵与所述气提塔的Ⅵ段的上部连接，所述气提塔的Ⅵ段底部通过第二循环泵与所述气提塔的Ⅶ段的上部连接。此外，所述三级闪蒸罐与所述四级闪蒸罐共用同一罐体，该罐体在塔外进行单独设置。所述三级闪蒸罐和所述四级闪蒸罐也可以分别进行单独分罐设置。

或者，所述气提塔分为V段、Ⅵ段、Ⅶ段共三段，其中，上、下设置的Ⅵ段和Ⅶ段共用第一塔体，气提塔的V段和所述一级闪蒸罐、所述二级闪蒸罐、所述三级闪蒸罐和所述四级闪蒸罐共用第二塔体，所述第二塔体从上至下依次分为五段，其中，Ⅰ段为所述一级闪蒸罐，Ⅱ段和Ⅲ段为所述二级闪蒸罐，Ⅳ段为所述三级闪蒸罐与所述四级闪蒸罐的组合罐体，所述二级闪蒸罐的Ⅱ段和Ⅲ段之间采用设有升气帽的第一集液塔盘相隔离，所述组合罐体的Ⅳ段与所述气提塔的Ⅴ段通过第一封头相隔离，所述气提塔的Ⅴ段底部通过第一循环泵与所述气提塔的Ⅵ段的上部连接，所述气提塔的Ⅵ段和Ⅶ段之间采用设有升气帽的第三集液塔盘相隔离，所述气提塔的Ⅵ段底部通过第二循环泵与所述气提塔的Ⅶ段的上部连接。

或者，所述气提塔分为V段、Ⅵ段、Ⅶ段共三段，其中，上、下设置的Ⅵ段和Ⅶ段共用第一塔体，V段和所述一级闪蒸罐和所述二级闪蒸罐共用第二塔体，所述第二塔体从上至下依次分为四段，其中，Ⅰ段为所述一级闪蒸罐，Ⅱ段和Ⅲ段为所述二级闪蒸罐；所述二级闪蒸罐的Ⅱ段和Ⅲ段之间采用设有升气帽的第一集液塔盘相隔离，所述二级闪蒸罐的Ⅲ段与所述气提塔的Ⅴ段通过第二封头相隔离，所述气提塔的Ⅴ段底部通过第一循环泵与所述气提塔的Ⅵ段的上部连接，所述气提塔的Ⅵ段和Ⅶ段之间采用设有升气帽的第三集液塔盘相隔离，所述气提塔的Ⅵ段底部通过第二循环泵与所述气提塔的Ⅶ段的上部连接。此外，所述三级闪蒸罐与所述四级闪蒸罐共用同一罐体，该罐体在塔外进行单独设置。所述三级闪蒸罐和所述四级闪蒸罐也可以分别在塔外进行单独分罐设置。

与现有技术相比，本实用新型的优点：在半贫吸收剂再生装置中设置了四级闪蒸装置，可以有效降低半贫吸收剂中的CO₂含量，提高半贫吸收剂的吸收能力，减少半贫吸收剂循环量，进而降低了系统能耗；尤其是在四级闪蒸装置的连接管路中设置压缩机和喷射器，可以使得所述的四个闪蒸罐进行不同压力等级的闪蒸，其中，在压缩机和喷射器的抽吸作用下，所述四级闪蒸罐可以达到负压状态，明显提高半贫吸收剂的再生效果，配合使用喷射器可以在一定程度上降低了压缩机的负荷，减少了能耗，此外，所述三级闪蒸罐与所述四级闪蒸罐共用同一罐体，在所述罐体内通过对向设置闪蒸隔板和溢流隔板，可以在一个罐体内有效地实现两次闪蒸，这种设置结构简单并且减少了闪蒸设备的数量，节省了占地面积，降低了施工难度。

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；

图4为本实用新型实施例4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所述的半贫吸收剂再生装置，包括一级闪蒸罐1、二级闪蒸罐2、三级闪蒸罐3、四级闪蒸罐4和气提塔5。一级闪蒸罐1、二级闪蒸罐2、三级闪蒸罐3、四级闪蒸罐4和气提塔5共用同一塔体结构，该塔体从上至下依次分为七段，其中Ⅰ段为一级闪蒸罐1，Ⅱ段和Ⅲ段为二级闪蒸罐2，Ⅳ段为所述三级闪蒸罐3与所述四级闪蒸罐4的组合罐体，Ⅴ段和Ⅵ段和Ⅶ段为所述气提塔5；其中，Ⅳ段的组合罐体内设置有闪蒸隔板32和溢流隔板42；所述闪蒸隔板32的下端缘悬空，其余周缘连接所述罐体的内壁，所述溢流隔板42的上端缘悬空，其余周缘连接所述罐体的内壁，并且所述闪蒸隔板32的悬空端和所述溢流隔板42的悬空端在竖向方向上部分叠合，叠合部分之间存有间隙，将所述罐体的内腔分隔为第一腔体和第二腔体，两个腔体通过闪蒸隔板32和溢流隔板42之间的间隙相连通，所述第一腔体即为所述的三级闪蒸罐(腔)3，所述第二腔体即为所述的四级闪蒸罐(腔)4。二级闪蒸罐2的Ⅱ段和Ⅲ段通过设有升气帽的第一集液塔盘21相隔离，所述Ⅳ段的组合罐体与所述气提塔5的Ⅴ段通过第一封头相隔离，所述气提塔5的Ⅴ段和Ⅵ段之间采用设有升气帽的第二集液塔盘51相隔离，气提塔5的Ⅵ段和Ⅶ段之间采用设有升气帽的第三集液塔盘52相隔离，所述气提塔5的Ⅴ段的底部通过第一循环泵8与所述气提塔5的Ⅵ段的上部连接，气提塔5的Ⅵ段底部通过第二循环泵9与气提塔5的Ⅶ段的上部连接。此外，气提塔的Ⅴ段的底部设有液位检测控制装置12a,Ⅵ段的底部设有液位检测控制装置12b，以及Ⅶ段的底部设有液位检测控制装置12c，用于控制气提塔内的液位。

输送来自上游的富碳吸收剂的的第一进液管路分为第一支路和第二支路两条支路，第一支路与一级闪蒸罐1的上部连通，第二支路与二级闪蒸罐2的Ⅲ段的上部连通。其中一级闪蒸罐1的顶部设有用于连接喷射器6的第一入口的第一出气口，所述一级闪蒸罐1底部的液相出口与所述二级闪蒸罐2的Ⅱ段的上部连通；喷射器6与一级闪蒸罐1的第一出气口之间还设有压力检测调节装置13a，可以在不同的工况下，灵活调节喷射器6的操作压力，更有效的降低半贫吸收剂中CO₂的浓度。

二级闪蒸罐2的Ⅱ段的顶部还连有输送CO₂产品气的第一出气管路，二级闪蒸罐2的Ⅲ段的液相出口连有出液管路，该出液管路分为第一出液管路和第二出液管路两个支路，第一出液管路通过换热器14连接所述三级闪蒸罐3的上部，第二出液管路连接所述气提塔5的Ⅴ段的上部。此外，用于输送来自上游富硫吸收剂的第二进液管路分为第三支路和第四支路两条支路；第三支路连通所述二级闪蒸罐2的Ⅲ段的上部，第四支路连通所述气提塔5的Ⅴ段的上部。其中，二级闪蒸罐2的Ⅲ段上部连接输送富碳吸收剂的第二支路的进液位置高于其连接输送富硫吸收剂的第三支路的进液位置，以便于富碳吸收剂对下部的富硫吸收剂的闪蒸气进行喷淋洗涤，减少闪蒸气中的H₂S含量，提高CO₂产品气的纯度。

三级闪蒸罐(腔)3的顶部连有第二出气管路，该出气管路连通二级闪蒸罐2的Ⅲ段上部，四级闪蒸罐(腔)4的顶部连有出气管路，该出气管路分为第三出气管路和第四出气管路两个支路，第三出气管路连接所述喷射器6的第二入口，第四出气管路连接压缩机7的入口，喷射器6的出口和压缩机7的出口连通所述二级闪蒸罐2的Ⅲ段的上部，其中，第四出气管路中还设有压力检测调节装置13b，可以在不同的工况下，灵活调节压缩机7的操作压力，增大了四级闪蒸罐(腔)4的操作弹性，更有效的较低半贫吸收剂中CO₂的浓度；四级闪蒸罐(腔)4的底部连有输送半贫吸收剂的第三出液管路，该第三出液管路中设有第四循环泵11，将半贫吸收剂加压后送往下游。

气提塔5的Ⅶ段的下部连有输送气提气的进气管路，气提气优选氮气，气提塔5的Ⅶ段的底部连有输出富硫吸收剂的第四出液管路，第四出液管路中还设有第三循环泵10，将富硫吸收剂加压后送往下游。富硫吸收剂在气提塔5进行气提后，降低了富硫吸收剂中CO₂的浓度，从而相对增加了H₂S的浓度，其中，尾气经气提塔5的Ⅴ段的顶部的第五出气管路输出。

实施例2、

如图2所述的半贫吸收剂再生装置，包括一级闪蒸罐1、二级闪蒸罐2、三级闪蒸罐3、四级闪蒸罐4和气提塔5。本实施例与实施例1不同的是所述一级闪蒸罐1、所述二级闪蒸罐2和所述气提塔5共用同一塔体，所述塔体从上至下依次分为六段，其中，Ⅰ段为所述一级闪蒸罐1，Ⅱ段和Ⅲ段为所述二级闪蒸罐2，Ⅴ段、Ⅵ段和Ⅶ段为所述气提塔5；所述三级闪蒸罐3与所述四级闪蒸罐4共用同一罐体，该罐体在塔外单独进行设置，且罐体的构造和实施例1中相同。二级闪蒸罐2的Ⅱ段和Ⅲ段通过设有升气帽的第一集液塔盘21相隔离，二级闪蒸罐2的Ⅲ段与气提塔5的Ⅴ段通过第二封头相隔离，气提塔5的Ⅴ段和Ⅵ段之间采用设有升气帽的第二集液塔盘51相隔离，气提塔5的Ⅵ段和Ⅶ段之间采用设有升气帽的第三集液塔盘52相隔离，气提塔5的Ⅴ段底部通过第一循环泵8与气提塔5的Ⅵ段的上部连接，气提塔5的Ⅵ段底部通过第二循环泵9与气提塔5的Ⅶ段的上部连接。除此之外，本实施例中的其他内容与实施例1相同，不再复述。

实施例3、

如图3所述的半贫吸收剂再生装置，包括一级闪蒸罐1、二级闪蒸罐2、三级闪蒸罐3、四级闪蒸罐4和气提塔5。本实施例与实施例1不同的是所述气提塔5分为V段、Ⅵ段、Ⅶ段共三段，其中，上、下设置的Ⅵ段和Ⅶ段共用第一塔体，气提塔的V段和所述一级闪蒸罐1、所述二级闪蒸罐2以及所述三级闪蒸罐3和所述四级闪蒸罐4共用第二塔体，所述第二塔体从上至下依次分为五段，其中，Ⅰ段为所述一级闪蒸罐1，Ⅱ段和Ⅲ段为所述二级闪蒸罐2，Ⅳ段为所述三级闪蒸罐3与所述四级闪蒸罐4的共用的组合罐体，该罐体的构造和实施例1中相同。二级闪蒸罐2的Ⅱ段和Ⅲ段通过设有升气帽的第一集液塔盘21相隔离，所述Ⅳ段的组合罐体与所述气提塔5的Ⅴ段通过第一封头31相隔离，气提塔5的Ⅵ段的顶部的气相出口通过外部管路与气提塔5的Ⅴ段底部连通，气提塔5的Ⅴ段底部的液相出口通过第一循环泵8与气提塔5的Ⅵ段的上部连接，气提塔5的Ⅵ段和Ⅶ段之间采用设有升气帽的第三集液塔盘52相隔离，气提塔5的Ⅵ段的底部通过第二循环泵9与气提塔5的Ⅶ段的上部连接。除此之外，本实施例中的其他内容与实施例1相同，不再复述。

实施例4、

如图4所述的半贫吸收剂再生装置，包括一级闪蒸罐1、二级闪蒸罐2、三级闪蒸罐3、四级闪蒸罐4和气提塔5。本实施例与实施例1不同的是所述气提塔5分为V段、Ⅵ段、Ⅶ段共三段，其中，上、下设置的Ⅵ段和Ⅶ段共用第一塔体，气提塔的V段和一级闪蒸罐1和二级闪蒸罐2共用第二塔体，第二塔体从上至下依次分为四段，其中，Ⅰ段为所述一级闪蒸罐1，Ⅱ段和Ⅲ段为所述二级闪蒸罐2；三级闪蒸罐3与四级闪蒸罐4共用同一罐体，该罐体在塔外进行单独设置，且罐体的构造和实施例1中相同。二级闪蒸罐2的Ⅱ段和Ⅲ段通过设有升气帽的第一集液塔盘21相隔离，所述二级闪蒸罐2的Ⅲ段与所述气提塔5的Ⅴ段通过第二封头22相隔离，气提塔5的Ⅵ段的顶部的气相出口通过外部管路与气提塔5的Ⅴ段底部连通，气提塔5的Ⅴ段底部的液相出口通过第一循环泵8与气提塔5的Ⅵ段的上部连接，气提塔5的Ⅵ段和Ⅶ段之间采用设有升气帽的第三集液塔盘52相隔离，气提塔5的Ⅵ段的底部通过第二循环泵9与气提塔5的Ⅶ段的上部连接。除此之外，本实施例中的其他内容与实施例1相同，不再复述。

综上所述，在半贫吸收剂再生装置中设置了四级闪蒸装置，可以有效降低半贫吸收剂中的CO₂含量，提高半贫吸收剂的吸收能力，减少半贫吸收剂循环量，进而降低了系统能耗；尤其是在四级闪蒸装置的连接管路中设置压缩机7和喷射器6，可以使得的四个闪蒸罐进行不同压力等级的闪蒸，其中，在压缩机7和喷射器6的抽吸作用下，四级闪蒸罐4可以达到负压状态，明显提高半贫吸收剂的再生效果。此外，所述三级闪蒸罐3与所述四级闪蒸罐4共用同一罐体，在所述罐体内通过对向设置闪蒸隔板32和溢流隔板42，可以在一个罐体内有效地实现两次闪蒸，这种设置结构简单并且减少了闪蒸设备的数量，节省了占地面积，降低了施工难度。