低温甲醇洗工艺流程

精心整理

低温甲醇洗工艺原理

一、岗位生产任务从煤气化来的粗煤气经过变换后送低温甲醇洗装置净化，由于变换气中含有大量的CO2、H2S和有机硫、HCN、石脑油以及其它杂质，其中H2S和有机硫、HCN、石脑油等杂质带入合成系统会导致合成催化剂活性降低或永久失活，因此必须清除变换气中的这些有害气体杂质。低温甲醇洗装置就是通过甲醇洗涤脱除变换气中含有的大量CO2和H2S、有机硫、HCN、石脑油以及其它杂质，使变换气得到净化，满足合成气的净化度要求；被甲醇吸收的H2S和有机硫，在甲醇洗装置内富积浓缩后，送WSA硫回收装置生产硫酸产品，使排放尾气中的硫化物含量达到环保要求。

二、工艺原理

1.甲醇吸收CO2、H2S是物理吸收。即：利用甲醇溶液对CO2、H2S能进行选择吸收的特性来脱除粗煤气中的CO2、H2S

用硬、软酸碱理论说明甲醇吸收CO2、H2S的原理：具有大的电子对接受体的分子叫软酸；具有小的电子对接受体的分子叫硬酸。具有大的电子对给予体的分子叫软碱；具有小的电子对给予体的分子叫硬碱。这就是硬软酸碱理论，按此理论，酸碱反应的基本原则应该为：“硬亲硬、软亲软、软硬交界不分亲近”。甲醇分子结构：CH3-OH是由甲基CH3+和羟基-OH-两个官能团组成的分子，而甲基CH3+是一软酸官能团，羟基-OH-是一硬碱官能团。H2S属于硬酸软碱类，即H＋为硬酸，HS－为软碱，CO2属于硬酸类，所以甲醇吸收H2S、CO2这也反应了甲醇既可吸收CO2又可吸收H2S之特性。 精心整理

甲醇对CO2、H2S、COS有高的溶解度，而对H2、CH4、CO等溶解度小，说明甲醇有高的选择性，另一方面表现在甲醇对H2S的吸收要比CO2的吸收快好几倍，甲醇对H2S溶解度比CO2大，所以可以先吸收CO2再吸收H2S。

2.甲醇在吸收了变换气中的石脑油、H2S、COS、CO2后，为使甲醇能够循环利用，必须对富甲醇进行再生恢复吸收能力，再生采用了三种方法

低温甲醇洗工艺原理

一、 岗位生产任务 从煤气化来的粗煤气经过变换后送低温甲醇洗装置净化，由于变换气中含有大量的CO2、H2S和有机硫、HCN、石脑油以及其它杂质，其中H2S和有机硫、HCN、石脑油等杂质带入合成系统会导致合成催化剂活性降低或永久失活，因此必须清除变换气中的这些有害气体杂质。低温甲醇洗装置就是通过甲醇洗涤脱除变换气中含有的大量CO2和H2S、有机硫、HCN、石脑油以及其它杂质，使变换气得到净化，满足合成气的净化度要求；被甲醇吸收的H2S和有机硫，在甲醇洗装置内富积浓缩后，送WSA硫回收装置生产硫酸产品，使排放尾气中的硫化物含量达到环保要求。

二、 工艺原理

1.甲醇吸收CO2、H2S是物理吸收。即：利用甲醇溶液对CO2、H2S能进行选择吸收的特性来脱除粗煤气中的CO2、H2S

用硬、软酸碱理论说明甲醇吸收CO2、H2S的原理：具有大的电子对接受体的分子叫软酸；具有小的电子对接受体的分子叫硬酸。具有大的电子对给予体的分子叫软碱；具有小的电子对给予体的分子叫硬碱。这就是硬软酸碱理论，按此理论，酸碱反应的基本原则应该为：“硬亲硬、软亲软、软硬交界不分亲近”。甲醇分子结构：CH3-OH是由甲基CH3+和羟基-OH-两个官能团组成的分子，而甲基CH3+是一软酸官能团，羟基-OH-是一硬碱官能团。H2S属于硬酸软碱类，即H＋为硬酸，HS－为软碱，CO2属于硬酸类，所以甲醇吸收H2S、CO2这也反应了甲醇既可吸收CO2又可吸收H2S之特性。

甲醇对CO2、H2S、COS有高的溶解度，而对H2、CH4、CO等溶解度小，说明甲醇有高的选择性，另一方面表现在甲醇对H2S的吸收要比CO2的吸收快好几倍，甲醇对H2S溶解度比CO2大，所以可以先吸收CO2再吸收H2S。

2.甲醇在吸收了变换气中的石脑油、H2S、COS、CO2后，为使甲醇能够循环利用，必须对富甲醇进行再生恢复吸收能力，再生采用了三种方法

低温甲醇洗工艺发展及应用

低温甲醇洗工艺对酸性气体脱除吸收效率高。在煤化工项目中广泛应用。本文介绍了甲醇洗工艺技术特点，并简要阐述了国内甲醇洗技术成果。

标签：低温甲醇洗 技术 应用 发展

1 低温甲醇洗技术概述及其原理

在煤化工生产中，尤其在合成氨生产工艺中，原料气中除用于合成氨反应的氢气、氮气外，还含有较多的二氧化碳、一氧化碳、甲烷以及硫化氢等硫化物。含氧化合物与含硫化合物是氨合成触媒的毒物，气体在进入合成工序之前，必须将其脱除干净；并且后续工序采用液氮洗脱除CO、CH4等，为防止CO2与水份等冻结堵塞管道和设备，也必须将其脱除干净。目前国内脱除酸性气体的工艺大多采用低温甲醇洗工艺。低温甲醇洗工艺是一种对于酸性气体的净化工艺，由德国林德（Linde）公司和鲁奇（Lurgi）公司研发。它主要采用低温甲醇作为溶剂，吸收酸性气体，达到原料气净化的目的。低温甲醇洗工艺中，一般采用-60℃左右的低温，甲醇在该温度下，对酸性气体的溶解度极大，这样就可以有选择的吸收原料气中过多的酸性气体，如硫化氢、二氧化碳以及多种有机硫物质。

2 低温甲醇洗技术工艺及特点

2.1 国外主要低温甲醇洗工艺 国内多数企业主要采用引进的鲁奇及林德两种低温甲醇洗工艺技术，鲁奇低温甲醇洗工艺流程为：气化——脱硫——变换——脱碳。林德低温甲醇洗则采用脱硫脱碳一步完成，中间没有变换过程，采用专利设备高效绕管式换热器加以多股物流组合换热，以提高换热效率，具有布置紧凑，低能耗等特点。二者相比，鲁奇低温甲醇洗实现碳硫分离，利于分部回收，但热能损失较大，工艺流程长，设备数量和投资较大。为了提高净化效率，林德低温甲醇洗针对生产中具体问题做出改造：增设预洗段去除原气体中的氨气、氰化氢等杂质；在甲醇再生塔中增设水提浓段，增强系统除水能力；改进高效绕管式换热器使之分为不同材料的两部分，以便维修清洗。

随着低温甲醇洗工艺得到广泛认同和应用，两公司针对不同的原料和生产性质不断改进和优化技术和设备，开发了多种工艺流程，有效降低设备投资和能耗。

低温甲醇洗操作规程(共24页)

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第一章 工艺原理及流程简述

第一节 工艺和操作原理

1、基本原理

其原理是以拉乌尔定律和亨利定律为基础，依据低温状态下的甲醇具有对H2S和CO2等酸性气体的溶解吸收性大、而对H2和CO溶解吸收性小的这种选择性，来脱除粗变换气中的H2S和CO2等酸性气体，从而达到净化粗变换气的目的。上述过程是物理吸收过程，吸收后的甲醇经过减压加热再生，分别释放CO2、 H2S气体。

2、低温甲醇洗工艺的特点

（1）工艺成熟，有多套大型装置长期稳定运行的经验；

（2）对原料气的净化程度较高；

（3）运行费用较低；

（4）洗涤用的甲醇溶剂容易获取。

3、操作条件

（1）温度

本装置洗涤塔采用五段吸收，各段吸收剂-甲醇的温度较低，温度一般在-40~-60℃左右；在较低温度条件下，可以大大提高甲醇的吸收效果；粗煤气的进入C5201的温度愈低，则冷量损失愈少，就可以大大降低冰机的负荷。

（2）压力

吸收压力高，吸收的推动力增大，既可以提高气体的净化度，又可以增加甲醇的吸收能力，减少甲醇的循环量。低温甲醇洗工序的压力由前后工序的压力确定。对于甲醇再生而言，压力愈低愈有利，但是为了把再生过程中释放的CO2和H2S气体分别送往CO2压缩机和硫回收装置，一般情况下再吸收塔、热再生塔的塔顶压力略高于大气压。

（3）溶液循环量

溶液循环量取决于生产负荷和溶液的吸收能力，在保证气体净化度的前提条件下，增加主洗流量，减少精洗流量，可减少再生热负荷，达到节能目的。

第二节 工艺流程叙述

1、原料气冷却

从变换装置来的原料气（40℃，）进入到低温甲醇洗的原料气/合成气换热器E-5201的管程，与壳程的净化气换热回收其冷量后，再进入到原料气深冷器E-15202的管程，被壳程的4℃级氨冷却到10℃左右，再进入到氨洗涤器C-5207的下部。