九塔低温甲醇洗工艺流程.doc

工艺流程图工艺流程说明：净化车间500#由以下单元组成A、粗煤气冷却系统B、预洗和吸收系统C、甲醇再生系统包括：闪蒸再生、热再生。D、石脑油甲醇回收系统包括：预洗闪蒸再生、石脑油萃取、甲醇水分离。E、甲醇贮槽净化车间500#主要装置部分设计为51、52、53三个系列，每一系列均可独立运行。其中51、52为两个相同的系列，二者共用石脑油/甲醇回收系统。二期（53#）与51#、52#略有不同，但改动不大，下面只叙述51#一个系列。1、粗煤气冷却系统来自粗煤气冷却装置的粗煤气在37进入低温甲醇洗装置后，在一系列热交换器中被冷却到-32。首先，粗煤气中夹带的冷凝液在粗煤气分离器F001中得到分离。在粗/净煤气换热器IW001中用净煤气将粗煤气冷却到23，然后在粗煤气冷却器W002中用0级氨将之冷却到8。在这些换热器中产生的粗煤气冷凝液在粗煤气分离器F002中被分离并和粗煤气分离器F001产生的冷凝液一起送到煤气水分离装置（800#），在粗煤气进一步冷却之前，喷入少量的甲醇（来自W012）到粗煤气中以防止煤气冷凝液结冰。然后在粗/净煤气换热器W003中由来自H2S闪蒸塔K004和CO2闪蒸塔K003的一段闪蒸气（称为燃料气）以及冷的净煤气将粗煤气冷却到-12.6。粗煤气在粗煤气深冷器W004中由-40级的氨蒸发最终将粗煤气冷却到-32，在W003、W004中产生的水甲醇石脑油混合物随粗煤气一起进入H2S吸收塔K001的预洗段。在那里，与预洗甲醇混合后送到石脑油/甲醇回收系统进一步处理。2、预洗及H2S、COS和CO2的脱除冷的粗煤气进入H2S吸收塔K001的预洗段，用少量来自甲醇深冷器W005的冷甲醇洗涤粗煤气来脱除石脑油和HCN、部分有机硫、高分子化合物。然后被收集在预洗段底部，送到石脑油/甲醇回收系统。脱除了石脑油和HCN部分有机硫、高分子化合物的粗煤气通过升气塔盘进入到H2S吸收塔的脱硫段。在H2S吸收塔K001的脱硫段，经预洗甲醇洗涤后的粗煤气通过升气塔盘，用来自CO2吸收塔K002的含CO2的甲醇富液将粗煤气中的大部分H2S/COS予以脱除，硫化物被洗涤到低于30ppm（以总硫计）。含H2S甲醇液被收集在H2S吸收塔的升气塔盘上，然后送到H2S闪蒸塔的第段。脱硫气进入CO2吸收塔K002，残留的硫化物被洗涤到0.5ppm（以总硫计），CO2被洗涤到1.0（VOL）。脱硫气是用来自CO2闪蒸塔的闪蒸再生的甲醇半贫液脱除大量的CO2，用来自热再生塔K005的热再生甲醇贫液作最终净化洗涤。净煤气离开CO2吸收塔顶，经F004（图中未画出）回收甲醇后，经过粗/净煤气热交换器和I，回收冷量复热后，作为净煤气送出界区。闪蒸再生甲醇和热再生甲醇均用于CO2和硫化物的脱除。在精洗段的顶部喷入-38的甲醇贫液以最后脱除净煤气中的硫化物和CO2，甲醇半贫液在主洗段顶部喷入，同时与来自精洗段的甲醇汇合。汇合后的甲醇继续与煤气逆向流动接触，吸收CO2、H2S和COS，由于CO2溶解热的作用会使甲醇温度上升，使甲醇液的温度几乎达到了吸收CO2的气液平衡点，为了提高甲醇的吸收能力，从第10块塔盘下的升气塔盘上将甲醇引到塔外，在甲醇循环冷却器W006中用-40级氨蒸发将甲醇冷却到-34，冷却后的甲醇返回到第9块塔盘上。含CO2的甲醇液收集在CO2吸收塔底部。这部分甲醇离开CO2吸收塔K002后分为两股，一股送到CO2闪蒸塔K003闪蒸再生，另一股通过H2S吸收塔给料泵P001增压，在甲醇冷却器W005中用-40级氨蒸发冷却到-34后进入H2S吸收塔K001。3、闪蒸再生（冷再生）离开CO2吸收塔的甲醇溶解有大量的CO2，少量的H2S、COS、CO、H2、CH4以及一些高分子碳氢化合物。在CO2闪蒸塔K003中，这股甲醇在三个闪蒸段中分级闪蒸再生，大量的溶解气被解吸出来，闪蒸再生的这股甲醇半贫液送到CO2吸收塔的主洗段，循环使用。在CO2闪蒸塔的第闪蒸段，大部分被吸收的有用气体(CO、H2、CH4和高碳氢化合物）闪蒸解吸出来，同时溶解的部分CO2也随着有用气体一同闪蒸出来。在回收这股有用气体之前将一股闪蒸再生的甲醇半贫液送到第闪蒸段顶部与闪蒸气逆向流动，大量的CO2被重新吸收后与来自H2S闪蒸塔的段闪蒸气混合，并在粗/净煤气换热器中复热后作为燃料气送出界区。离开第闪蒸段的甲醇在CO2闪蒸塔的另两个闪蒸段继续闪蒸。在随后的各闪蒸段，闪蒸压力逐渐降低，溶解的CO2大部分被解吸出来，甲醇温度也相应降低。在甲醇液进入第闪蒸段之前，先在甲醇后冷却器W007中用-40级的氨蒸发将其过冷。CO2闪蒸塔II段闪蒸气含有在I段闪蒸过程中没有闪蒸出来的大部分CH4和高碳氢化合物，其余为CO2，这股气体离开第II闪蒸段后，在CO2循环加热器W010中复热，最后送到甲醇洗涤塔K006经水洗回收甲醇后放空。在第闪蒸段，甲醇液首先是在稍微高于大气压力下闪蒸，最后用低压氮气提。氮气在氮气冷却器W008中用来自CO2闪蒸塔III段闪蒸气的一部分冷却后分成两股：一股到CO2闪蒸塔III段作气提气，另一股到H2S闪蒸塔段作气提气。离开CO2闪蒸塔第闪蒸段的段闪蒸气，一部分在氮气冷却器中加热后，与H2S闪蒸塔段闪蒸气汇合后在热闪蒸气/排放气换热器W011中加热，另一部分在H2S富气/排放气换热器W015中加热。来自CO2闪蒸塔第闪蒸段的大部分甲醇半贫液通过气提段泵P003被输送到CO2吸收塔的主洗段。其余的被送到CO2闪蒸塔第闪蒸段和H2S闪蒸塔第闪蒸段及第闪蒸段。离开H2S吸收塔的甲醇液主要溶解有CO2以及少量的H2S、COS、CO、H2、CH4、高碳氢化合物。在送到热再生塔K005作最终气提再生之前，先到H2S闪蒸塔K004内分三段依次闪蒸再生以及H2S的浓缩。在H2S闪蒸塔第闪蒸段，大部分有用的气体被闪蒸出来，同时也有CO2、H2S和COS。CO2和硫化物用一股来自CO2闪蒸塔第闪蒸段甲醇半贫液加以吸收。这股闪蒸气与CO2闪蒸塔的I段闪蒸气混合并在粗/净煤气换热器II中加热后作为燃料气送出界区。离开第闪蒸段的甲醇液送到第闪蒸段，段闪蒸气返回到H2S闪蒸塔III段以脱除该闪蒸气中的硫化物。H2S闪蒸塔第闪蒸段是由气提段（下部）和再吸收段（上部）组成，是用于H2S的浓缩。来自第闪蒸段的甲醇分为两股，大约1/3送到气提段的顶部，2/3送到一较低的塔盘上以利闪蒸。在气提段，CO2被来自氮气冷却器W008冷的低压氮气提出来。另外，一股来自热闪蒸段的H2S富气也送到气提段，以利H2S浓缩。气提出来的CO2中含有一定量的H2S和COS。在H2S闪蒸塔第闪蒸段的再吸收段，用一股来自CO2闪蒸塔第闪蒸段的甲醇半贫液，再次吸收气体中的硫化物。离开第段顶部的闪蒸气与CO2闪蒸塔第闪蒸段的部分闪蒸气汇合并在热闪蒸气/排放气换热器W011中复热。最后，两个系列的闪蒸气汇合，送到甲醇洗涤塔K006，然后通过排气筒排到大气中（现在是送往锅炉房烟囱或送至开祥化工）。在甲醇洗涤塔内，排放气用脱盐水加以洗涤，以将排放气中的甲醇含量降到约100ppm。4、热再生系统来自H2S闪蒸塔第闪蒸段的甲醇液由热闪蒸给料泵P004输送到热再生塔K005，在入塔之前，首先在富/贫甲醇换热器W012中与来自热再生塔底的甲醇贫液换热。加热后的甲醇液在热再生塔的顶部热闪蒸段减压闪蒸。闪蒸出的H2S富气返回到H2S闪蒸塔的第段以利硫化氢的浓缩。该热闪蒸气在三个串联的热交换器即热闪蒸气冷凝器W009、CO2循环加热器W010和热闪蒸气/排放气换热器W011中得到冷却。在热闪蒸气冷凝器中冷凝下来的甲醇液送到热再生塔回流槽B001。在热再生塔K005中，甲醇中溶解的全部气体被热再生塔再沸器中产生的甲醇蒸汽气提出来。离开热再生塔顶的大部分甲醇蒸汽在热再生塔顶冷凝器W013、H2S富气加热器W014和H2S富气/排放气换热器W015中被冷凝下来。冷凝甲醇收集在热再生塔回流槽B001，并由热再生塔回流泵P006送到热再生塔，H2S富气在H2S富气加热器中加热后送出界区到硫回收装置。来自热再生塔底部的热再生甲醇，在富/贫甲醇换热器W012中冷却后返回到CO2吸收塔的精洗段。5、石脑油/甲醇回收系统收集在H2S吸收塔预洗段底部的石脑油和预洗甲醇进入预洗闪蒸塔K007，在塔内溶解气分两段闪蒸出来。在第闪蒸段K007，甲醇液在400Kpa下闪蒸。闪蒸后的甲醇液在预洗甲醇加热器W017中加热并进入第闪蒸段K007继续闪蒸。两段闪蒸气汇合后返回到H2S闪蒸塔段，以吸收气体中的硫化物。脱气后的甲醇水石脑油混合物离开K007段后自流到萃取器B002的缓冲室。在缓冲室，加入脱盐水以便从石脑油中萃取甲醇。加入的脱盐水已预先用在了甲醇洗涤塔以洗涤CO2排放气中的残余的甲醇。缓冲室中用低压蒸汽管维持液体温度在34.，从而保证萃取效果。另外，从其它设备中返回的物流也汇集在缓冲室。它们是：共沸塔顶的冷凝产物，煤气干燥装置来的变换气冷凝液，连续送到该缓冲室。热再生塔和甲醇水塔的塔盘清洗物也间断送到缓冲室。甲醇水石脑油混合物由萃取器给料泵P008输送到萃取室，在这里混合物得到分离。石脑油生成在上层，甲醇一水混合物生成在下层。石脑油流过一溢流堰，并被泵输送到石脑油贮槽B003，最后送到罐区的石脑油贮罐中。甲醇水的混合物从萃取室流到萃取器的共沸塔给料缓冲室。甲醇水混合物中仍含有少量的石脑油和溶解气。所以要将其送到共沸塔K008。在共沸塔内，残余的石脑油、HCN、CO2、H2S和COS被气提出来。在入塔之前，先在共沸塔给料预热器W018中由甲醇水塔底来的含醇废水加热，气提汽在共沸塔再沸器W019中产生。共沸塔顶产物为甲醇、水及石脑油蒸汽，外加HCN、H2S、CO2和COS。在共沸塔冷凝器W020中冷凝的塔顶产物收集在共沸塔的升气塔盘上。其中，一部分作为回流液返回到共沸塔，一部分返回到萃取器。离开共沸塔的气体送到预洗闪蒸塔的顶部水洗段K007，在那里，残余的甲醇和石脑油被冷凝下来，不凝气经F005后送出界区到硫回收装置。回收预洗甲醇的最后步骤是甲醇中水的脱除，这一过程是在甲醇水塔K009内完成的。共沸塔底产物由甲醇水塔给料泵P012输送到甲醇水塔K009。实际生产证明，甲醇水塔再沸器易发生堵塞。所以提供了两个100能力的再沸器（即一开一备）。另外，还设置了吹扫接头，甲醇以气相离开甲醇水塔，并在甲醇水塔冷凝器中全部冷凝下来后送到甲醇水塔回流槽B005。这股冷凝甲醇一部分用作甲醇水塔的回流液，另一部分经预洗甲醇加热器W017冷却后输送到CO2闪蒸塔第闪蒸段。离开甲醇水塔底部的含醇废水在共沸塔给料加热器中与到共沸塔的物料逆流换热，得到冷却后送出界区到生化处理装置。为减小甲醇水塔再沸器管程的堵塞，将NaOH溶液喷入甲醇水塔的底部。NaOH来自NaOH贮槽B004，由NaOH喷射泵P013喷入。由于系统中预洗段的预洗甲醇喷淋量极少，来自预洗闪蒸塔釜的甲醇石脑油混合物可以送到预洗甲醇贮槽，该贮槽可以贮存5天的预洗甲醇。这样，在甲醇石脑油分离系统停车期间，不使整个低温甲醇洗装置停车。在这期间，系统中这部分甲醇的补充量从新鲜甲醇贮槽中获得。为使得这股甲醇和石脑油逐步重返到石脑油甲醇回收系统