低温甲醇洗工段工艺流程简述.doc

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1、低温甲醇洗工段工艺流程简述1.岗位任务该装置的主要任务是脱除粗煤气中的CO2、H2S、有机硫（COS、CS2）、HCN、石脑油、水以及其它杂质，使粗煤气得到净化。该装置由粗煤气四级冷却、预洗和CO2、H2S吸收系统、甲醇再生系统、预洗甲醇再生系统和甲醇贮槽五部分以及所属管线组成，其中预洗甲醇再生为单系列（50#），除甲醇贮槽外其它部分为双系列（51#/52#），甲醇贮槽为50#和51#/52#共用。2.工艺原理甲醇吸收CO2、H2S是物理吸收。即：利用甲醇溶液对CO2、H2S能进行选择吸收的特性来脱除粗煤气中的CO2、H2S。以下用硬、软酸

2、碱理论说明甲醇吸收CO2、H2S的机理：具有大的电子对接受体的分子叫软酸，具有小的电子对接受体的分子叫硬酸。具有大的电子给予体的分子叫软碱，具有小的电子给予体的分子叫硬碱。这就是硬软酸碱理论。按此理论，酸碱反应的基本原则应该为硬亲硬、软亲软，软硬交界不分亲近。甲醇：CH3—OH是由甲基CH3+和羟基—OH—两官能团组成的分子，而甲基是一个软酸官能团，羟基是一硬碱官能团。而H2S属于硬酸软碱类。CO2属于硬酸类。所以甲醇吸收H2S、CO2应是：CH3——OH······H-HSCO2这也反映了甲醇即可吸收CO2，又可吸收H2S之特性。甲醇对C

3、O2、H2S、COS有高的溶解度，而对H2、CH4、CO等溶解度小，说明甲醇有高的选择性，另一方面表现在对H2S的吸收要比CO2的吸收快好几倍，溶解度前者比后者大，所以可以先吸收CO2，再吸收H2S。3.工艺流程叙述本装置由以下单元组成A、粗煤气冷却系统（双系列）B、预洗和吸收系统（双系列）C、甲醇再生系统（双系列），每系列包括：闪蒸、再生、热再生。D、石脑油／甲醇回收系统（单系列）包括：预洗闪蒸再生、石脑油萃取、甲醇／水分离。E、甲醇贮槽低温甲醇洗装置的主要装置部分设计为两个相同的系列，每一个系列的生产能力为正常操作条件下的53％（净煤气

4、量）。其中每一系列可以独立运行。两个系列中的H2S吸收塔预洗段的预洗甲醇和石脑油的回收，即石脑油/甲醇回收系统设计为单系列（称为共用部分），其生产能力为正常生产能力的140％。对于两个相同的系列，工艺流程图中所注的物流量为装置能力的50％，而对共用系列则为装置能力的100％。因为是两个相同的系列，下面叙述只取一个系列。3.1粗煤气冷却系统来自粗煤气变换冷却装置的37℃、3.625MPa的粗煤气在进入低温甲醇洗装置后，在一系列热交换器中被冷却到-32℃，压力3.545MPa。首先，粗煤气中夹带的冷凝液在粗煤气分离器(51-F001)中得到分离

5、。在粗/净煤气换热器I（51—W001）中用净煤气将粗煤气冷却到23℃，然后在粗煤气冷却器（51—W002)中用0℃级丙烯将之冷却到8℃。在这些换热器中产生的粗煤气冷凝液在粗煤气分离器（51-F002）被分离并和粗煤气分离器（51-F001）来的冷凝液一起送到煤气水分离装置（800#），在粗煤气进一步冷却之前，喷入少量的甲醇到粗煤气中以防止煤气冷凝液结冰。然后在粗/净煤气换热器Ⅱ（51—W003）中由来自H2S闪蒸塔(51—K004)和CO2闪蒸塔(51—K003)的一段闪蒸气（称为燃料气）以及冷的净煤气将粗煤气冷却到-15℃。粗煤气在粗煤

6、气深冷器（51—W004）中由-40℃级的丙烯蒸发最终将粗煤气冷却到-32℃，在51—W003、51—W004中产生的水—甲醇—石脑油混合物随粗煤气一起进入H2S吸收塔（51—K001）的预洗段。在那里，与预洗甲醇混合后送到石脑油/甲醇回收系统进一步处理。3.2预洗冷的粗煤气进入H2S吸收塔（51—K001)的预洗段，用少量来自CO2吸收塔（51—K002）经甲醇深冷器Ⅰ（51—W005）冷却的冷甲醇洗涤粗煤气来脱除石脑油和HCN、部分有机硫、高分子化合物。然后被收集在预洗段底部，送到石脑油/甲醇回收系统。脱除了石脑油和HCN部分有机硫、高

7、分子化合物的粗煤气通过升气塔盘进入到H2S吸收塔的脱硫段。3.3H2S、COS和CO2的脱除在吸收塔（51—K001）的脱硫段，经预洗甲醇洗涤后的粗煤气通过升气塔盘，用来自CO2吸收塔（51—K002）的含CO2的甲醇富液将粗煤气中的大部分H2S/COS予以脱除，硫化物被洗涤到30ppm（以总硫计）。含H2S甲醇富液被收集在H2S吸收塔的升气塔盘上，然后送到H2S闪蒸塔的第Ⅰ段。脱硫气进入CO2吸收塔（51—K002），残留的硫化物被洗涤到0.5ppm（以总硫计），CO2被洗涤到1.0％（VOL）。脱硫气是用来自CO2闪蒸塔（51—K003

8、）的闪蒸再生的甲醇半贫液脱除大量的CO2（CO2主洗段），用来自热再生塔（51—K005）的热再生甲醇贫液作最终净化洗涤（CO2精洗段）。净煤气离开CO2吸收塔顶，经过粗/净煤气