1 概况简述
低温甲醇洗技术是由德国多家公司联合开发的一项技术,并在国际市场中得到广泛采用。多用于在渣油和煤气合成氨之后产生的气体进行除杂处理当中,通过对甲醇在低温环境下能够很好的溶解酸性气体这一物理性质进行的设计安排,尤其是在高压和低温条件下对酸性气体能够有更好的溶解度,对原料气体具有互不相溶的特点,能够使酸性气体从原料气体当中得到有效分离,并且甲醇还可以进行回收再利用,不必要考虑太多甲醇的损失。
2 工艺流程简介
2.1 原料气冷却
甲醇洗涤塔当中能够对来自外界的原料气体进行进一步整合,通过在其中注入一部分防止结冰的冷却甲醇,与从混合塔当中经过短暂处理后的净化气体进行尾气在处理。通过水分离罐分离出甲醇与其他混合物,再将原料气体送入洗涤塔下端,和甲醇进行接触,回收适量的甲醇。顶部的净化气体经过长时间的原料冷却设备进行处理以后,就可以将分离后的甲醇和水的混合物再经过加热器进行加热处理,送回甲醇水分离塔当中去。
在经过长时间的洗涤工作以后,就可以对含有大量酸性气体的甲醇洗涤液通过交换器进行进一步的分离工作。在经过换热器对甲醇进行加热工作,对换热之后的气体通过液氨提供的设备进行冷却处理工作,在经由各组分的循环产生的气体进行蒸发处理,循环器闪蒸馏经过短期的气体压缩处理,给整体提高压强,再次通过换热器进行降温工作,经由输出端脱离原有设备回到正常管线进行再利用。
2.2 H2S浓缩
在原料气体含有的酸性气体杂质中,H2S是主要的一部分气体杂质。从吸收塔顶端的再吸收位置而来,和来自CO2解吸塔顶端的CO2共同进入H2S浓缩塔中间位置的高浓度甲醇循环气体进行处理,并且经过多次循环以后进行再次提取工作。H2S在经由塔顶的循环冷却装置进行高度冷却处理,通过有泵提供动力源的塔顶部进行上升处理,排放到浓缩管道的入口,一部分回到H2S浓缩塔当中维持系统的稳定,另一部分经由冷却回收处理之后,回到甲醇闪蒸罐当中,通过分解吸收在利用下降到分解塔的底部,经过管道和由其他项目投入的氮气进行接触提取。底端中还含有未曾经过设备分离的压缩酸性气体和含有高浓度甲醇的液体,能够对H2S进行进一步的压缩处理工作。在浓缩塔当中的高浓度甲醇液体可以从底部再一次回到再生塔当中,得到进一步利用。剩余部分的甲醇液体经过过滤装置以后,通过冷却器进行处理,经由冷却器的顶端回到再生塔中得到进一步利用。
2.3 甲醇再生
H2S浓缩塔当中经过处理的H2S和CO2在经过甲醇交换器当中的热甲醇溶液进行简单接触以后,就会被提高温度送到甲醇再生塔的顶部进行蒸发处理,把富含在溶液当中的H2S与CO2再次提取出来,蒸发后的甲醇通过甲醇再生塔进行热交换,经过提取后的硫化物和其他酸性气体全部解析,其中所需要的热量通过沸腾装置加热处理,并且蒸发过程同样提供一些热量。在经过蒸发的短暂处理之后,剩余的气体成分就可以离开管道回归到再生塔中进行短期的分馏处理和经过冷水的冷凝作用就可以会受到冷却器中,得到回流液罐。在将罐中的液体用再生塔进行回流。回流罐当中不经过凝结后的酸性气体在自然冷却之后就会被送入回收位置排出送到外界当中。之后分离出来低浓度的甲醇就可以从底部排出,通过除杂装置以后再与经过热交换的高浓度甲醇溶液混合,送入甲醇收集槽中去。收集到的物质在经过低温冷却处理,回到甲醇洗涤塔中再次利用。
2.4 甲醇水分离
甲醇水再生塔底部的低浓度甲醇通过甲醇水分离装置进行加压处理,之后大部分都通过物理过程处理到甲醇收集装置当中。但是还有一小部分残留在分离塔的底部,这些也同样需要经过加热器处理送到分离塔的顶端,经过塔中低压高温的处理方式,可以尽量给塔中提供热量,使甲醇与水有效分离,甲醇从分离塔的顶端出来,而经过混合以后含其他杂质的水就可以从低端出来,通过废水交换器进行简单处理。但是这样的操作仍然不能完全分离杂质,在塔的中间仍然存在不少的甲醇与水的混合物,和在通过分离罐分离的甲醇与水残留的部分。甲醇水分离塔的热量是由蒸发设备进行提供。
3 问题分析
3.1 设备布置问题
简单来说,可以通过设备操作的功能类型进行分类,可以大致分为冷区和热区。甲醇水分分离装置以及回收利用装置都在热区位置,因为这里都是需要高温环境的操作。冷区包括CO2,H2S等多种分离回收装置,一般都会在过程当中进行冷凝处理。而且不管是哪个位置都要配备泵房,因为总会出现供能不足的情况发生。
3.2. 管道布置问题
低温甲醇洗有很多的低温管道,在进行管道处理时一般都会包括多种方面的因素,可以从以下的角度进行分析:首先冷却装置的后面一般都会尽量铺设一些管线,在另一端安排控制装置,可以改变进出口位置的管线吊架的安排,还可以将其他阀门进行简单处理,将管道阀门上的线路和调控装置安排在支架当中,可以进行简单的维修工作。需要进行冷却处理的管道就要尽量保持一定的柔韧度,管道铺设在同一条线上。换热器的管线要能够满足材料的输入与输出安排,进出料合理。在冷却塔附近管道的铺设一般情况下要满足支架与管线采取同样的材料进行制作,尽量避免冷却过程中管道出现变形。
3.3 废弃问题
从外界的脱盐水进入到吸收尾气工作的处理当中,可以将CO2吸收塔进行热交换处理,并且交换后的气体可以再次通入到尾气收集位置作为再次利用,进行逆向接触,有助于甲醇的回收处理。甲醇在经过尾气顶端的吸收进行再利用,之后经过尾气吸收装置的顶部有一个很长的排放孔,能够将底部的甲醇水通过过滤管道进行处理,对其进行冷却。在返回到冷却室中进行分离工作。
3.4 低温甲醇整体工艺分析
通过低温甲醇洗的工艺流程不难看出,其工艺水准已经得到了完善,更多的大型工程建设将会采用这种新型的技术手段。低温甲醇洗技术将会被运用在合成氨,制作甲醇以及其他伴随酸性气体产生的气体合成装置处理当中,随着化学生产的研究和高层次的利用当中,就会产生很多的操作难题,这项技术还需进一步完善。总体而言,操作流程需要进一步完善,部分能源的利用率需要均衡。只有做到更好的技术简化,方便操作,通过对设备的改善,实现能源的可持续利用,提高甲醇的利用率,进行多次循环转化,使设备功能方面不断完善,才能够促进甲醇洗技术的提高。
4 结语
我国目前在煤加压气化工程当中,采用低温甲醇洗技术。煤气化产生大量的杂质气体,以CO2和H2S等形式存在,而且随着煤处理方式不同,还会有其他杂质生成。可以通过不断改进低温甲醇洗技术来使杂质气体得到有效处理,通过改变压强,调节温度等手段进行灵活操作,分步去除不同物理性质的杂质,达到较高转化率。不断完善技术手段,改进设备,促进甲醇洗技术的应用。
摘要：低温甲醇洗技术是通过甲醇在低温环境下对酸性气体有一个很好地溶解度开发出来净化气体的技术。其本身具有成本低,操作简便等优点,能够得到大范围采用,对大型工业当中气体净化起到很好帮助作用。本文结合低温甲醇技术工作实际情况对其工作流程进行简单分析,并对工艺当中一些注意事项进行探讨,希望能对低温甲醇洗技术以后提供一些帮助,以及对这项技术未来展望。
关键词：低温甲醇洗技术,工艺流程,问题分析
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