低溫甲醇洗裝置流程簡(jiǎn)述

1、3.4 生產(chǎn)流程簡(jiǎn)述 低溫甲醇洗裝置流程簡(jiǎn)述 低溫甲醇洗工藝包括：冷區(qū)、熱區(qū)、排放甲醇收集系統(tǒng)、甲醇貯存系統(tǒng)、氨冷凍系統(tǒng)。 （一）冷區(qū) 冷區(qū)：CO2 吸收塔（T-1601A/B）、CO2 產(chǎn)品塔（T-1602）、H2S 濃縮塔（T-1603）以及相關(guān)設(shè)備因操作溫度在 0以下而被稱為冷區(qū)。 （1）原料氣體的預(yù)冷及 CO2、H2S 等的吸收 來(lái)自 CO 變換工序的 5.55MPaA、 40的原料氣，進(jìn)入甲醇洗工序，為防止原料氣中的水分在預(yù)冷過(guò)程中結(jié)冰而向原料氣中噴入甲醇；原料氣與來(lái)自含硫富甲醇閃蒸罐（V-1602）及無(wú)硫富甲醇閃蒸罐（V-1603）的循環(huán)氣混合，經(jīng)過(guò)進(jìn)料氣冷卻器（E-1601A/B

2、）與產(chǎn)品 CO2 氣、尾氣及合成氣換熱降溫，然后進(jìn)入進(jìn)料氣體/甲醇水分離罐（V-1601A/B）。分離出的氣體進(jìn)入 CO2 吸收塔（T-1601A/B）下部脫硫段；分離出的液相為含有甲醇/水的冷凝液，冷凝液送往熱區(qū)的甲醇/水分離塔（T-1605）。 原料氣中的 H2S和COS在CO2 吸收塔（T-1601A/B）脫硫段被吸收，出脫硫段的氣體中 H2S+COS 小于 1ppm，氣體再導(dǎo)入 CO2 吸收塔（T-1601A/B）上部脫碳段。脫硫段的洗液是來(lái)自于脫碳段吸收 CO2 后的無(wú)硫富甲醇，由于 H2S 和 COS 在甲醇中溶解度高于CO2，所以僅需用脫碳段排出甲醇的一部分進(jìn)入脫硫段(通常為50

3、%)，吸收了 H2S和 COS 后成為含硫富甲醇，它從脫硫段底部引出，經(jīng)含硫甲醇冷卻器（E-1603）、含硫甲醇第二換熱器（E-1607）及含硫甲醇氨冷器（E1620）降溫，減壓后送到含硫富甲醇閃蒸罐（V-1602）。 經(jīng)脫硫后的原料氣進(jìn)入脫碳段，原料氣中的 CO2 全部在脫碳段中被來(lái)自 CO2吸收 塔塔頂?shù)牡蜏刎毤状嘉?，T-1601A 塔頂引出的凈化氣中 CO2 含量滿足合成氨生產(chǎn)的要求(CO220ppm；H2S+COS0.1 ppm)，送往液氮洗工序繼續(xù)凈化；T-1601B 塔頂引出的凈化氣中 CO2 含量滿足甲醇專利商生產(chǎn)甲醇的要求(暫按：CO2 約 3%)；H2S+COS0.1 pp

4、m，送往甲醇合成工序。吸收 CO2 所產(chǎn)生的溶解熱部分使甲醇溫度升高，部分則由循環(huán)甲醇冷卻器（E-1606A/B）及循環(huán)甲醇氨冷器（E-1605A/B）移走。脫碳段底排出的富甲醇一部分進(jìn)入(通常為50%)脫硫段，其余經(jīng)無(wú)硫甲醇冷卻器（E-1617A/B）及無(wú)硫甲醇氨冷器（E1604）冷卻，減壓后送無(wú)硫富甲醇閃蒸罐（V-1603）。 （2）富甲醇的膨脹 通常除 CO2、H2S 和 COS 外，總有一些 H2 及其它氣體溶解于離開(kāi) CO2 吸收塔 （T-1601A/B）的兩股富甲醇中，為了回收這部分 H2，兩股富甲醇須先預(yù)冷后減壓膨脹。自 CO2 吸收塔（T-1601A/B）脫碳段底部引出的富甲醇

5、由于不含有 H2S和COS而被稱為無(wú)硫甲醇。無(wú)硫甲醇先分別與來(lái)自液氮洗工序的合成氣和 T-1601B 塔頂?shù)膬艋瘹庠跓o(wú)硫甲醇冷卻器（E-1617A/B）中換熱，再經(jīng)無(wú)硫甲醇氨冷器（E-1604）冷卻后，減壓進(jìn)入無(wú)硫富甲醇閃蒸罐（V-1603）中閃蒸，以解吸出部分氣體。 出脫硫段塔底的富甲醇中由于含有 H2S 和 COS 被稱為含硫富甲醇。 含硫富甲醇先與來(lái)自 CO2 產(chǎn)品塔（T-1602）的產(chǎn)品 CO2 在含硫甲醇冷卻器（E-1603）中換熱，再和循環(huán)甲醇閃蒸罐（V-1607）底部排出的甲醇在含硫甲醇第二換熱器（E-1607）中換熱，再經(jīng)含硫甲醇氨冷器（E-1620）降溫后減壓并進(jìn)入含硫富甲醇

6、閃蒸罐（V-1602）中閃蒸，解吸部分氣體。 出無(wú)硫富甲醇閃蒸罐（V-1603）和含硫富甲醇閃蒸罐（V-1602）的解吸氣體，在含硫富甲醇閃蒸罐（V-1602）頂部混合后進(jìn)入循環(huán)氣壓縮機(jī)（C-1601）加壓，并經(jīng)循環(huán)氣壓縮機(jī)后冷器（E-1602）冷卻后注入進(jìn)料氣中。 （3）產(chǎn)品 CO2 氣 出無(wú)硫富甲醇閃蒸罐（V-1603）的無(wú)硫甲醇繼續(xù)減壓并分別在 CO2 產(chǎn)品塔（T-1602）頂部和 H2S 濃縮塔（T-1603）頂部解吸，CO2 產(chǎn)品塔（T-1602）頂產(chǎn)生的解吸氣體作為產(chǎn)品 CO2 氣的一部分。此后的無(wú)硫甲醇分別進(jìn)入塔的下部，在 CO2產(chǎn)品塔（T-1602）用于洗下 CO2 產(chǎn)品塔（T

7、-1602）上升氣流中的硫化物而得到低硫的 CO2產(chǎn)品，在 H2S 濃縮塔（T-1603）用于洗下 H2S 濃縮塔（T-1603）上升氣流中的硫化物而使尾氣中含硫低于 25mg/Nm3 。 出含硫富甲醇閃蒸罐（V-1602）的含硫甲醇按比例分成兩股：一股減壓并進(jìn)入 陜西興茂3052項(xiàng)目初步設(shè)計(jì) 08005-44-2 第二卷第一冊(cè) 3-8 CO2 產(chǎn)品塔（T-1602）上段的下部，由 CO2 產(chǎn)品塔（T-1602）下段升氣板進(jìn)入上段的脫吸氣與含硫甲醇解吸出的氣體相混合，用下流的無(wú)硫甲醇洗去硫化物，再與進(jìn)入塔頂解吸的無(wú)硫甲醇解吸出來(lái)的 CO2 相混合，一起離開(kāi) CO2 產(chǎn)品塔（T-1602）的頂部

8、，即為 CO2 產(chǎn)品（其中一部分多余的 CO2 將被送入尾氣中）。產(chǎn)品 CO2在含硫甲醇冷卻器（E-1603）中與含硫甲醇換熱后，再通過(guò)進(jìn)料氣冷卻器（E-1601A/B）回收冷量后送出界區(qū)。另一股含硫甲醇減壓后則進(jìn)入 H2S 濃縮塔（T-1603）上段，并在此解吸。上述兩股含硫甲醇的流量比例，可根據(jù)對(duì) CO2 產(chǎn)品的需要量進(jìn)行調(diào)節(jié)，即當(dāng) CO2產(chǎn)品的需要量較多時(shí)， 到CO2 產(chǎn)品塔的流股的量加大， 而到 H2S 濃縮塔的流股的量可減少,反之亦然。 （4）H2S 的濃縮 CO2 產(chǎn)品塔 （T-1602） 上段底部引出的富甲醇繼續(xù)減壓后進(jìn)入 H2S 濃縮塔 （T-1603）中部與來(lái)自塔頂而向下流動(dòng)

9、的甲醇混合到濃縮塔上段底部，并用 H2S 濃縮塔上塔出料泵（P-1601A/B）抽出，經(jīng)與再生后的貧甲醇在第三貧甲醇冷卻器（E-1608）中換熱并經(jīng)循環(huán)甲醇冷卻器 （E-1606A/B） 冷卻從吸收塔段間抽出的甲醇后， 其溫度升高，使溶解于甲醇中的 CO2 等氣體解吸，經(jīng)過(guò)循環(huán)甲醇閃蒸罐（V-1607），將氣液兩相分開(kāi)。氣相送入 CO2 產(chǎn)品塔下段經(jīng)升氣板到產(chǎn)品塔上段，經(jīng)脫硫之后，作為產(chǎn)品 CO2的一部分。液相再經(jīng)含硫甲醇第二換熱器（E-1607）加熱后，氣液一起送入 CO2 產(chǎn)品塔（T-1602） 的下段， CO2繼續(xù)解吸， 氣液分離后， 液相減壓并送到H2S濃縮塔 （T-1603）下段的上

10、部，在此段內(nèi)用氮?dú)鈿馓崾?CO2 解吸，從而達(dá)到 H2S 被濃縮的目的。 氮?dú)饧皻馓岢龅臍怏w經(jīng)升氣板進(jìn)入濃縮塔上段，與升氣板上部甲醇中解吸出的CO2 氣體混合，經(jīng)用塔頂流下的無(wú)硫甲醇脫硫后離開(kāi) H2S 濃縮塔（T-1603）的頂部，即為尾氣。尾氣經(jīng)進(jìn)料氣冷卻器（E-1601A/B）回收冷量后進(jìn)入尾氣洗滌塔（T-1606）回收其中的甲醇并達(dá)標(biāo)排放入大氣。 （二）熱區(qū) 熱區(qū)：甲醇再生塔（T-1604）、甲醇/水分離塔（T-1605）以及相關(guān)設(shè)備因操作溫度在 0以上而被稱為熱區(qū)。 （1）甲醇再生 由H2S濃縮塔（T-1603）下段來(lái)的釜液用甲醇再生塔進(jìn)料泵（P-1603A/B）加壓，經(jīng)甲醇第一過(guò)濾器

11、（S-1602）過(guò)濾，第二貧甲醇冷卻器（E-1609）與第一貧甲醇冷卻器（E-1610）加熱后進(jìn)入甲醇再生塔（T-1604）。在塔的上段，富甲醇被下塔底來(lái)的甲醇蒸氣和來(lái)自甲醇/水分離塔 （T-1605） 的甲醇蒸氣加熱并呈沸騰狀態(tài)。 此時(shí)， 陜西興茂3052項(xiàng)目初步設(shè)計(jì) 08005-44-2 第二卷第一冊(cè) 3-9 所溶的 H2S、COS、CO2亦全部被解吸出來(lái)。甲醇再生塔再沸器（E-1611）中產(chǎn)生的甲醇蒸氣和來(lái)自甲醇/水分離塔 （T-1605） 的甲醇蒸氣除加熱富甲醇外還提供 H2S、 COS、CO2 自富甲醇中解吸所需的熱量，多余的甲醇蒸氣和 H2S、COS、CO2 一并上升到塔頂。 甲醇

12、再生塔（T-1604）頂部含 H2S、COS、CO2 和甲醇蒸氣的排出氣，經(jīng) H2S餾份水冷卻器（E-1612）冷卻后，進(jìn)入甲醇再生塔回流液分離罐（V-1606）。在此進(jìn)行氣、液分離，所分離出的凝液經(jīng)甲醇再生塔回流泵（P-1606A/B）加壓送至甲醇再生塔頂部作回流液。氣體經(jīng)與冷 H2S 餾分在 H2S 餾分冷交換器（E-1614）中換熱、再經(jīng)H2S 餾分氨冷器（E-1613）冷卻，進(jìn)入 H2S 餾分分離罐（V-1605）中進(jìn)行氣、液分離。液相流到 H2S 濃縮塔（T-1603）底部，氣相即含 H2S 餾分氣體，經(jīng) H2S 餾分冷交換器（E-1614）回收冷量后，離開(kāi)本工序去硫回收工序，但在開(kāi)

13、車(chē)階段、操作不正常時(shí)或當(dāng)進(jìn)料氣（指進(jìn)入本工序的變換氣）中含硫低時(shí)，為確保送硫回收工序的氣體中H2S 濃度滿足要求，則將氣相中的一部分送 H2S 濃縮塔下部，另一部分經(jīng) H2S 餾分冷交換器（E-1614）回收冷量后，去硫回收工序。當(dāng)系統(tǒng)超壓時(shí)，部分氣體可導(dǎo)入火炬系統(tǒng)。 甲醇再生塔（T-1604）釜液（熱再生后的甲醇）即貧甲醇，分為兩股：一股貧甲醇則經(jīng)第一貧甲醇冷卻器（E-1610）冷卻后送甲醇中間貯罐（V-1604）。貧甲醇泵（P-1604A/B）將貧甲醇自甲醇中間貯罐（V-1604）抽出并加壓、再經(jīng)貧甲醇水冷卻器（E-1618）冷卻。之后它又分成為兩股：絕大部分則經(jīng)第二貧甲醇冷卻器（E-16

14、09）和第三貧甲醇冷卻器（E-1608）冷卻后，進(jìn)入 CO2 吸收塔（T-1601）上部循環(huán)；很小的一股噴入進(jìn)料氣中。另外的一股貧甲醇經(jīng)甲醇/水分離塔進(jìn)料泵（P-1605A/B）加壓，經(jīng)甲醇第二過(guò)濾器（S-1601）過(guò)濾和經(jīng)甲醇/水分離塔進(jìn)料加熱器（E-1616）加熱后，送入甲醇/水分離塔（T-1605）。 在甲醇/水分離塔（T-1605）中，利用甲醇/水分離塔再沸器（E-1615）提供的熱源，實(shí)現(xiàn)甲醇和水經(jīng)精餾分離。甲醇蒸氣離開(kāi)甲醇/水分離塔（T-1605）的頂部和進(jìn)入甲醇再生塔（T-1604）。塔釜中的污水一部分送入尾氣洗滌塔（T-1606）作為洗滌液，另一部分送出界區(qū)達(dá)標(biāo)排放。 進(jìn)入甲醇

15、/水分離塔（T-1605）的貧甲醇流量的大小則視循環(huán)甲醇中含水量的高低進(jìn)行調(diào)整的，即當(dāng)循環(huán)甲醇中含水量高時(shí)，就適當(dāng)加大此貧甲醇量，以使循環(huán)甲醇中的含水盡快降低到設(shè)計(jì)值。 甲醇/水分離塔（T-1605）的塔頂回流液是來(lái)自甲醇再生塔（T-1604）頂部出氣的甲醇再生塔回流液分離罐（V-1606）。由于此回流液中不含水，故有利于壓低 陜西興茂3052項(xiàng)目初步設(shè)計(jì) 08005-44-2 第二卷第一冊(cè) 3-10 （T-1605）出氣中的帶水量?；亓饕毫髁康拇笮。梢溃═-1605）頂部出氣中的帶水量的高低進(jìn)行調(diào)整，即當(dāng)帶出水量高時(shí)，可適當(dāng)加大回流液量，反之亦然。 （2）尾氣洗滌 來(lái)自 H2S 濃縮塔（T

16、-1603）的頂部的尾氣經(jīng)進(jìn)料氣冷卻器（E-1601A/B）回收冷量后從塔底進(jìn)入尾氣洗滌塔（T-1606）。塔頂洗滌液采用來(lái)自界區(qū)外的脫鹽水，塔中部洗滌液系采用來(lái)自甲醇水分離塔（T-1605）塔底的廢水（當(dāng)尾氣洗滌塔塔底排出的廢水不合格時(shí)（通常是在原始開(kāi)車(chē)或事故情況下），則補(bǔ)充新鮮的脫鹽水）。尾氣與塔中部的填料逆流接觸和經(jīng)頂部的塔盤(pán)塔回收尾氣夾帶的甲醇后，通過(guò)煙囪排大氣；塔釜的廢水則通過(guò)尾氣洗滌泵加壓送回甲醇水分離塔（T-1605）。 （三）排放甲醇收集系統(tǒng) 低溫甲醇洗工序所有排放甲醇皆收集到污甲醇地下罐（V-1608）中，然后用地下槽泵（P-1607）送甲醇罐區(qū)的甲醇貯罐。 （1）甲醇貯存系

17、統(tǒng) 用于低溫甲醇洗的新鮮甲醇來(lái)自界區(qū)外甲醇罐區(qū)約 700m3的甲醇儲(chǔ)罐，在低溫甲醇洗工序停車(chē)與維修期間，系統(tǒng)中的甲醇送回甲醇儲(chǔ)罐。 （2）氨冷凍系統(tǒng) 低溫甲醇洗工序所需冷量是由單獨(dú)設(shè)置的氨壓機(jī)提供的。氨壓機(jī)工序?qū)⑺蛠?lái)液氨，液氨在本低溫甲醇洗工序中的氨冷器內(nèi)蒸發(fā)；氣氨則返回到氨壓機(jī)工序（在此，氣氨經(jīng)氨壓機(jī)壓縮后、冷卻和冷凝為液氨再送回低溫甲醇洗工序）。 低溫甲醇洗具體流程參見(jiàn)工藝流程圖：08005-44-A-161。 液氮洗裝置流程簡(jiǎn)述 來(lái)自低溫甲醇洗工序-62.6，5.25MPa(G)的原料氣體首先進(jìn)入吸附器（V1701A/B），將其中的微量甲醇和二氧化碳脫除，以免它們?cè)诶湎鋬?nèi)凍結(jié)并引起低溫設(shè)

18、備和管道的堵塞。吸附器由兩臺(tái)組成，內(nèi)裝分子篩，一臺(tái)使用，一臺(tái)再生，切換周期為 24 小時(shí)，由程序控制器實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換；分子篩再生用的氣體為 40，0.4MPa(G)的低壓氮?dú)? 再生用后的低壓氮?dú)馑屯蜏丶状枷垂ば虻牧蚧瘹錆饪s塔作氣提用氮。 經(jīng)分子篩吸附器處理后的-62.6，5.2MPa(G)原料氣體被送入冷箱中的 1 號(hào)原料氣體冷卻器（E1705）和 2 號(hào)原料氣體冷卻器（E1706），在此被返流的氮洗氣、燃料氣和循環(huán)氫氣冷卻至-188.1，壓力為 5.15MPa(G)，然后進(jìn)入氮洗塔（T1701）下部。其中所含的如:一氧化碳、氬和甲烷等在氮洗塔（T1701）中被頂部來(lái)的-187.9 陜西興茂3052項(xiàng)目初步設(shè)計(jì) 08005-44-2 第二卷第一冊(cè) 3-11 ，5.14MPa(G)液氮洗出，凈化后的含有少量氮?dú)獾牡礆鉁囟葹?193.5，壓力為 5.13MPa(G)，氮洗氣離開(kāi)氮洗塔(T1701)后，經(jīng)過(guò) 2 號(hào)原料氣體冷卻器（E1706）復(fù)熱至-138.4，然后將高壓氮?dú)夤芫€中來(lái)的-130.8，5.15MPa(G)氮?dú)馀淙?即氣相配氮)，基本達(dá)到氫氮?dú)饣瘜W(xué)配比 3:1 后，再經(jīng)過(guò) 1 號(hào)原料氣體冷卻器（E1705）復(fù)熱至-66.6，其中一部分引出至低溫甲醇洗工序，交回由原料氣體