試論低溫甲醇洗工藝節能改進方法

吳延偉（山東省濱州市安全評價中心安全評價部，山東 濱州 256600）

試論低溫甲醇洗工藝節能改進方法

吳延偉（山東省濱州市安全評價中心安全評價部，山東 濱州 256600）

低溫甲醇洗工藝是現代化學系統脫碳、脫硫的主要手段,采用低溫甲醇、酸性氣體的溶解度最大,具有較好的選擇性和凈化能力;從上世紀50年代末以來,低溫甲醇洗工藝經歷了多次的改革和完善,但仍存在這樣大大可提高的空間。本文主要通過對低溫甲醇洗凈化脫碳工藝性能的研究,探討工藝節能的改進方法。

低溫甲醇洗;分離;節能改進

隨著我國經濟改革的不斷深入和推進，對能源的需求也日益上升。現階段雖然我國已經開始了對新能源的開發，但是受到現有條件的制約，石油等化工能源還將長期在我國使用的能源之中占據重要地位。

1 改進思路

直接和間接的甲醇循環能耗非常高，占據了低溫甲醇洗工藝過程能耗的二分之一以上。

現有水煤氣、硫化物等酸性氣體煤氣化過程中產生的二氧化碳含量高,甲醇含量低,在低溫甲醇洗循環中除去硫化物等酸性氣體,并脫除二氧化碳及甲醇中的硫化物等酸性氣體較少,而脫除二氧化碳需要大量甲醇。利用相關的節能技術減少分離過程中的二氧化碳的比重，從而減少低甲醇凈化中的任務，進而降低的循環數量，最終實現整個過程中的甲醇節能。同時利用工藝氣體將酸性氣體進行冷卻剔除一些硫化物，液化分離一部分二氧化碳，在這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 改進技術要點

2.1 液化分離部分二氧化碳

這種工藝氣體采用一些酸性氣體，冷卻之后對硫化物進行剔除，對已經液化了的二氧化碳進行分離，將已經分離好的二氧化碳再利用甲醇進行吸收，這樣一來，分離之后的二氧化碳互相不發生干擾，利用甲醇吸收二氧化碳的比重會相應減少了。

改進后,降低甲醇循環量,具有以下優點[1]:1)降低甲醇消耗電力傳輸;2)降低流體的熱能量轉換系統的動能,系統可以減少冷損失;3)按二氧化碳的量可以減少,減少甲醇再生能源消費;4)與隨后的二氧化碳的量可以減少,減少氮再生甲醇消耗,工藝氣體夾帶(2,CO)的數量可以減少,氣體損失的過程可以減少;5)閃蒸過程的數量可以減少,因為循環氣回收壓縮機功率可以減少;再生P以下將過程簡化,設備可以小型化;6)低溫甲醇洗工藝與原工藝相比可分離更純二氧化碳氣體的凈化過程,更有利于后續的碳捕獲和儲存。一般來說,生產操作。降低了管線成本,使低溫甲醇洗工藝的優點明顯優于其它凈化工藝。

2.2 液體二氧化碳洗

采用液體二氧化碳降低脫硫塔T1上面出口所攜帶的硫化氫和甲醇等物質二次吸收的甲醇量。應用甲醇阻礙硫化氫脫除硫化氫的吸收，吸收塔的工藝氣體中可能會有硫化氫超標的情況，在脫硫塔向上氣液體甲醇返流的過程里，氣體中還有一些甲醇，再洗塔上T1處理氣體吸收部分液體二氧化碳液化分離過程硫化氫,從而實現對之后工藝氣硫的含量和液化分離的二氧化碳品質的有力控制。

3 改進型低溫甲醇洗工藝流程[2]

已經吸收過二氧化碳的甲醇(15)通過P2泵將壓力提升(16),在利用脫硫塔T1對工藝氣(01)中的硫化氫等酸性氣體進行吸收，產生工藝氣(02)、利用過程換熱器E01進行降溫(03)、利用氣液分離罐V1對工藝氣中的液體二氧化碳(10)進行分離,并把脫硫塔T1出口工藝氣(02)中所包含的的甲醇、硫化氫等相關物質溶解在液體二氧化碳(10)之中,之后將這一氣體放入脫硫塔T1中進行精餾,再通過脫硫塔T1底部的甲醇(17)用甲醇再生工藝進行加工再造不包括甲醇、水、硫化氫的工藝氣(04)通過冷量補充激冷器E02進行降溫(05)、將二氧化碳閃蒸冷卻器冷卻到-51℃(06)進入到氣液分離罐V2,并對液化的二氧化碳（11）進行分離，這一時段中的工藝氣(07)內的二氧化碳含量與相應溫度的飽和分壓有著密切的聯系，液化后的液體二氧化碳(11)在經過冷卻器E03液化冷卻之后汽化之后變成氣態的二氧化碳、再通過過程換熱器E01從而將產生的氣態二氧化碳制成二氧化碳的相關產品（13）。

將液態二氧化碳分離之后工藝氣(07)通過和過程換熱器E01進行交換，通過交換之后的冷量后(08)走入脫碳塔T2,在經過貧甲醇(14)對其中的二氧化碳進行吸收，進而能夠得到滿足條件的凈化工藝氣(09)。

圖1 部分改進型低溫甲醇洗工藝流程

為了避免二氧化碳固化二氧化碳蒸發冷卻器E03,通過控制二氧化碳的蒸發冷卻器E03出口壓力高于二氧化碳的三相點壓力0.518mpa,控制液體的氣體,二氧化碳是高于-56.57°C的溫度,從而避免三相點溫度二氧化碳蒸發低于E03冷卻器(溫度-56.57℃;壓力:0.518mpa)以保證連續的進行過程。

4 結語

總之，改進后的低溫甲醇洗工藝與傳統的低溫甲醇洗工藝相比，能夠減少對二氧化碳的吸收量，能在整個過程中的能耗。這一過程主要利用計算和一些相關數據可能會和實際情況產生一些差別，不過不會破壞節能的整體性。

[1]李石堯.低溫甲醇洗工藝節能改進探討[J].化工管理，2015,27:212.

[2]崔靜思.低溫甲醇洗工藝節能改進探討[J].神華科技，2015,13（1）:93-96.