低溫甲醇洗凈煤氣硫含量超標淺析

化學(xué)工程師Sum 177 No 6Chemical Engineer2010年第6期文章編號:1002-1124(2010)06-0051-02低溫甲醇洗凈煤氣硫含量超標淺析李旭光,周永濤中煤龍化哈爾濱煤化工有限公司,黑龍江哈爾濱154854)要:低溫甲醇洗是一種節能型的酸性氣體凈化工藝。本文介紹了低溫甲醇洗凈化流程、基本原理。利用甲醇的選擇性吸收特性,在髙壓低溫條件下,甲醇對CO2、HS進(jìn)行選擇性吸收。重點(diǎn)討論了影響因素如醇濃度、甲醇循環(huán)量、溫度、壓力等對凈煤氣總硫含量的影響及相應的調整措施關(guān)鍵詞:甲醇;低溫;CO2;HS;總硫中圖分類(lèi)號:TQ546.5文獻標識碼:BAnalysis of the sulfur content exceeding after rectisol for the gaL Xu-guang, ZHOU Yong-tao(Introduction to China Coal Longhua, Harbin Coat Chemical Industry Co Ltd, Harbin 154854 China)purification process and basic principles of rectisol. Using the selective absorption properties of methanol, it couldselectively absorbed Co2 and HS under the condition of high-pressure and low temperature. The effect of factors,such as methanol concentration, methanol circulating volume, temperature, pressureon were focuced to thetotal sulfur content in net gas and the corresponding adjustment measures.低溫甲醇洗凈化后的煤氣用于合成生產(chǎn)甲醇,行解析再生,使甲醇得到循環(huán)利用。由于酸性氣體要求總硫含量控制在≤34mg·L,如果總硫含量超在甲醇中的溶解度很大,而非極性氣體如H2、N2等標將會(huì )引起甲醇催化劑中毒,且中毒后不可再生,溶解度很小,這種選擇性的物理吸收優(yōu)勢,使它成催化劑的使用壽命大大降低,在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,為一種優(yōu)良的酸性氣體吸收劑同時(shí),由于水、輕油總硫超標時(shí)常發(fā)生,因此,凈煤氣中硫含量控制的等與甲醇以任意比互溶,煤氣通過(guò)甲醇洗滌,可以好壞直接影響甲醇裝置的生產(chǎn)。除去輕油和水份,使煤氣的露點(diǎn)溫度降至-50℃。1低溫甲醇洗工藝及其基本原理含C甲醇液(甲醇CLco放空分離系統再生甲醇在加壓條件下,用低溫甲醇對粗煤氣中的CO2、多「含co、HS甲摩1分離系統HS、水、輕油、高沸點(diǎn)硫化物等雜質(zhì)進(jìn)行有選擇性CO2放空的物理吸收13,系統甲醇降溫用的冷量和生產(chǎn)中塔〈氨冷器)再生甲醇補償冷損的冷量都來(lái)自26工號氨吸收制冷。流程粗媒氣含水輕油甲醇液(萃取精餾油去成品灌區見(jiàn)圖1。再生甲醇低溫甲醇法脫除變換氣中的酸性氣體CO2、H圖1低溫甲醇洗流程簡(jiǎn)圖等是一種物理吸收過(guò)程45,它的工藝原理和理論基Fig 1 Flow chart of rectisol礎是利用變換氣中各組分在甲醇中的溶解度不同,且酸性氣體和其他組份的溶解度相差很大這一特2總硫含量影響因素及調整措施點(diǎn),用低溫甲醇進(jìn)行有選擇性的吸收,依次除去粗煤氣中的HS、CO2等酸性氣體;洗滌后的污甲醇進(jìn)2,1甲醇純度甲醇的純度對HS和CO2的溶解度影響很大甲醇液含水量達5%時(shí),CO2的溶解度將比純甲醇中收稿日期:20100423的溶解度下降為15%,H2S的溶解度也大幅下降作者簡(jiǎn)介:李旭光男,工程師畢業(yè)于長(cháng)春工業(yè)大學(xué)化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)現從事化工生產(chǎn)管理工作措施:加強萃取精餾操作。保證萃取塔的軟水52李旭光等:低溫甲醇洗凈煤氣硫含量超標淺析2010年第6期量,以防止甲醇中油含量超標,保證精餾塔塔頂溫HS,因為有機硫沸點(diǎn)高于120℃,因此,有機硫殘留在度小于等于75℃壓力0.02MPa以防止甲醇中水含再生塔塔底的甲醇中造成循環(huán)甲醇中有機硫超標。量超標。措施:保證共沸塔塔底溫度大于125℃,壓力22富硫甲醇再生效果0.32MPa;保證萃取塔的軟水量2th;保證再生塔當再生效果不好時(shí),貧甲醇中HS濃度髙,導回流罐底排硫線(xiàn)暢通。致循環(huán)到吸收塔內的甲醇對硫化物的吸收效率降26換熱器內漏低,而且當硫化物含量太高時(shí),一部分硫化物還要粗煤氣壓力略高于凈煤氣,若粗煤氣與凈煤氣揮發(fā)到凈化氣中,因而導致總硫超標。換熱設備發(fā)生內漏現象則導致粗煤氣向凈煤氣竄措施保證硫濃縮塔壓力0.3MPa,熱再生塔壓氣,使系統硫含量增加。富硫甲醇與貧甲醇換熱器力0.5MPa,塔底溫度大于120℃,根據煤氣符合適時(shí)內漏,富硫甲醇進(jìn)入貧甲醇中,也會(huì )造成煤氣中硫調整HS氣體的排放量,保證N2氣體塔的N2量。含量增加23脫硫塔的甲醇循環(huán)量措施:系統引煤氣時(shí),注意監測換熱器管殼層壓甲醇的循環(huán)量少(低溫甲醇洗的液氣比低),造差,引氣或泄壓時(shí)不能太快。成甲醇吸收HS的量減少,氣相中HS增加,導致27吸收塔塔板浮閥脫落系統總硫含量超標。氣液不能充分接觸,導致吸收效率降低,使煤措施:當煤氣負荷變化時(shí),及時(shí)調整甲醇的循氣硫含量增加。環(huán)量。增加煤氣負荷時(shí),先提甲醇循環(huán)量,后提煤氣措施:系統引煤氣時(shí)以8000-12000Nmh速量;減負荷時(shí)先減煤氣量后減甲醇循環(huán)量。率加負荷,避免負荷增加過(guò)快,造成浮閥脫落。24甲醇溫度28吸收塔壓力低溫利于吸收,低溫甲醇洗工段的冷量來(lái)源為壓力高有利于吸收,保證吸收塔壓力21MPa氨吸收制冷工段和由溶解了CO2的甲醇在閃蒸塔內閃蒸降溫,N2氣提塔N2氣提降溫通過(guò)以上3種3結語(yǔ)方式來(lái)保證甲醇液的溫度,因為甲醇在吸收過(guò)程中溫度升高如果在解析過(guò)程中吸收的氣體沒(méi)有完全通過(guò)采取以上措施,在各個(gè)環(huán)節上進(jìn)行優(yōu)化調釋放出來(lái)冷量就會(huì )被帶出使系統溫度升高,甲醇整后凈煤氣中的硫含量已明顯降低達到了工藝溫度達不到一定的低溫,會(huì )影響吸收效果,造成凈要求,滿(mǎn)足了后序工段需要。同時(shí)整個(gè)裝置的運行煤氣中硫含量超標。周期大大延長(cháng)。措施:加強制冷工段操作,保證制冷溫度;保證N2氣提量;保證CO2閃蒸塔壓力為常壓。參考文獻25有機硫[]顧英.粉煤氣化工藝中酸性氣體脫除方案的選J!石化技術(shù)與應用,2004,22(6):452-455原料氣中含有硫的化合物有HS、硫醇、噻吩、[2]張駿馳鄭明峰低溫甲醇洗工藝在中小化肥凈化裝置中的應CS2、硫醚等,在低溫甲醇中H2S、CS2的溶解度都非用J1.中氮肥,2002,(5):13-15.常大。我廠(chǎng)同時(shí)生產(chǎn)甲醇和城市煤氣,受甲醇裝置3】李正西秦旭東,宋洪強等低溫甲醇洗和NHD工藝技術(shù)經(jīng)制約,CO變換率調整頻繁,當變換率高而凈煤氣中濟指標對比[J]中氮肥,2007,(1):1-6.[4]尚乃明低溫甲醇洗在我廠(chǎng)的應用J].中氮肥,2001,(1):36CO含量低時(shí),就須開(kāi)變換爐副線(xiàn)來(lái)調整CO變換,從而使一部分原料氣未經(jīng)變換就進(jìn)入低溫甲醇洗[5]丁武松,尚乃明,低溫甲醇洗高負荷穩定運行操作條件探討系統,一部分有機硫也就未被轉化成溶解度較大的[中氮肥,2003,(6):44-45.