试论低温甲醇洗工艺节能改进方法

吴延伟（山东省滨州市安全评价中心安全评价部，山东 滨州 256600）

试论低温甲醇洗工艺节能改进方法

吴延伟（山东省滨州市安全评价中心安全评价部，山东 滨州 256600）

低温甲醇洗工艺是现代化学系统脱碳、脱硫的主要手段,采用低温甲醇、酸性气体的溶解度最大,具有较好的选择性和净化能力;从上世纪50年代末以来,低温甲醇洗工艺经历了多次的改革和完善,但仍存在这样大大可提高的空间。本文主要通过对低温甲醇洗净化脱碳工艺性能的研究,探讨工艺节能的改进方法。

低温甲醇洗;分离;节能改进

随着我国经济改革的不断深入和推进，对能源的需求也日益上升。现阶段虽然我国已经开始了对新能源的开发，但是受到现有条件的制约，石油等化工能源还将长期在我国使用的能源之中占据重要地位。

1 改进思路

直接和间接的甲醇循环能耗非常高，占据了低温甲醇洗工艺过程能耗的二分之一以上。

现有水煤气、硫化物等酸性气体煤气化过程中产生的二氧化碳含量高,甲醇含量低,在低温甲醇洗循环中除去硫化物等酸性气体,并脱除二氧化碳及甲醇中的硫化物等酸性气体较少,而脱除二氧化碳需要大量甲醇。利用相关的节能技术减少分离过程中的二氧化碳的比重，从而减少低甲醇净化中的任务，进而降低的循环数量，最终实现整个过程中的甲醇节能。同时利用工艺气体将酸性气体进行冷却剔除一些硫化物，液化分离一部分二氧化碳，在这之后再采用甲醇剔除二氧化碳，降低甲醇需要吸收而氧化碳的程度。

2 改进技术要点

2.1 液化分离部分二氧化碳

这种工艺气体采用一些酸性气体，冷却之后对硫化物进行剔除，对已经液化了的二氧化碳进行分离，将已经分离好的二氧化碳再利用甲醇进行吸收，这样一来，分离之后的二氧化碳互相不发生干扰，利用甲醇吸收二氧化碳的比重会相应减少了。

改进后,降低甲醇循环量,具有以下优点[1]:1)降低甲醇消耗电力传输;2)降低流体的热能量转换系统的动能,系统可以减少冷损失;3)按二氧化碳的量可以减少,减少甲醇再生能源消费;4)与随后的二氧化碳的量可以减少,减少氮再生甲醇消耗,工艺气体夹带(2,CO)的数量可以减少,气体损失的过程可以减少;5)闪蒸过程的数量可以减少,因为循环气回收压缩机功率可以减少;再生P以下将过程简化,设备可以小型化;6)低温甲醇洗工艺与原工艺相比可分离更纯二氧化碳气体的净化过程,更有利于后续的碳捕获和储存。一般来说,生产操作。降低了管线成本,使低温甲醇洗工艺的优点明显优于其它净化工艺。

2.2 液体二氧化碳洗

采用液体二氧化碳降低脱硫塔T1上面出口所携带的硫化氢和甲醇等物质二次吸收的甲醇量。应用甲醇阻碍硫化氢脱除硫化氢的吸收，吸收塔的工艺气体中可能会有硫化氢超标的情况，在脱硫塔向上气液体甲醇返流的过程里，气体中还有一些甲醇，再洗塔上T1处理气体吸收部分液体二氧化碳液化分离过程硫化氢,从而实现对之后工艺气硫的含量和液化分离的二氧化碳品质的有力控制。

3 改进型低温甲醇洗工艺流程[2]

已经吸收过二氧化碳的甲醇(15)通过P2泵将压力提升(16),在利用脱硫塔T1对工艺气(01)中的硫化氢等酸性气体进行吸收，产生工艺气(02)、利用过程换热器E01进行降温(03)、利用气液分离罐V1对工艺气中的液体二氧化碳(10)进行分离,并把脱硫塔T1出口工艺气(02)中所包含的的甲醇、硫化氢等相关物质溶解在液体二氧化碳(10)之中,之后将这一气体放入脱硫塔T1中进行精馏,再通过脱硫塔T1底部的甲醇(17)用甲醇再生工艺进行加工再造不包括甲醇、水、硫化氢的工艺气(04)通过冷量补充激冷器E02进行降温(05)、将二氧化碳闪蒸冷却器冷却到-51℃(06)进入到气液分离罐V2,并对液化的二氧化碳（11）进行分离，这一时段中的工艺气(07)内的二氧化碳含量与相应温度的饱和分压有着密切的联系，液化后的液体二氧化碳(11)在经过冷却器E03液化冷却之后汽化之后变成气态的二氧化碳、再通过过程换热器E01从而将产生的气态二氧化碳制成二氧化碳的相关产品（13）。

将液态二氧化碳分离之后工艺气(07)通过和过程换热器E01进行交换，通过交换之后的冷量后(08)走入脱碳塔T2,在经过贫甲醇(14)对其中的二氧化碳进行吸收，进而能够得到满足条件的净化工艺气(09)。

图1 部分改进型低温甲醇洗工艺流程

为了避免二氧化碳固化二氧化碳蒸发冷却器E03,通过控制二氧化碳的蒸发冷却器E03出口压力高于二氧化碳的三相点压力0.518mpa,控制液体的气体,二氧化碳是高于-56.57°C的温度,从而避免三相点温度二氧化碳蒸发低于E03冷却器(温度-56.57℃;压力:0.518mpa)以保证连续的进行过程。

4 结语

总之，改进后的低温甲醇洗工艺与传统的低温甲醇洗工艺相比，能够减少对二氧化碳的吸收量，能在整个过程中的能耗。这一过程主要利用计算和一些相关数据可能会和实际情况产生一些差别，不过不会破坏节能的整体性。

[1]李石尧.低温甲醇洗工艺节能改进探讨[J].化工管理，2015,27:212.

[2]崔静思.低温甲醇洗工艺节能改进探讨[J].神华科技，2015,13（1）:93-96.