CN107754558B - 一种聚乙二醇二甲醚脱硫提浓方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种聚乙二醇二甲醚脱硫提浓方法,其特征在于:利用吸收塔和提浓塔的操作温度、压力和气液比等参数的不同,实现脱硫过程的提浓,并保证再生酸气中硫化氢浓度超过40%,尾气中硫化氢浓度小于10ppm。它解决了目前聚乙二醇二甲醚脱硫工艺再生气浓度低、尾气硫化氢含量超标、大气污染严重等问题,具有方法简便、环保高效、资源回收率高等优点。
Description
技术领域
本发明属于工业气体的精制加工领域,涉及一种聚乙二醇二甲醚脱硫提浓方法,具体地说,利用提浓塔和吸收塔的操作温度、压力和气液比的不同,实现脱硫过程的提浓,并保证再生酸气中硫化氢浓度超过40%,尾气中硫化氢浓度小于10ppm。
背景技术
聚乙二醇二甲醚溶液是一种物理吸收溶剂,其主要成分为多乙二醇二甲醚的同系物,国外和国内分别基于聚乙二醇二甲醚溶液开发了Selexol和NHD净化工艺,由于具有吸收能力强、选择性高、蒸汽压低、无腐蚀性等特点,广泛用于合成气、燃料气等混合气体中H2S、CO2和COS等组分的吸收。
聚乙二醇二甲醚脱硫和脱碳工艺与传统的吸收工艺相似,主要包括吸收塔、解吸塔、闪蒸槽、换热器等设备。针对不为了满足后续处理的要求,工艺改进主要集中在硫化氢提浓研究上。
中国专利CN101077467公开了一种聚乙二醇二甲醚脱硫***的优化提浓工艺。通过将吸收了硫化氢的NHD富液送入闪蒸槽,闪蒸出来的气体加压送至再生塔,来提浓再生出来的酸气,可解决目前NHD同的气体原料和设计指标,各种改进的流程被开发出来。针对聚乙二醇二甲醚脱硫工艺,
脱硫***闪蒸工艺脱硫率低、大气污染严重、再生塔热耗较高等问题,具有方法简便,可实现环保治理,提高净化***硫回收率,实施产品回收和资源利用的最大化目的等优点。
中国专利CN 101492616公开了一种聚乙二醇二甲醚脱硫脱碳合一吸收工艺。通过对吸收塔进行改造,将NHD脱硫和脱碳在一个吸收塔内完成,在吸收塔内分段进行吸收,同时增设一个提浓塔,对再生塔顶出来的酸气进行浓缩,浓缩后的H2S可达到70%以上。该工艺具有***循环量小、运转设备少、能量利用合理、操作方便、投资省等优点,适用于制甲醇、合成氨或其它制气的净化***。
但是,现有聚乙二醇二甲醚脱硫工艺尽管可以满足硫化氢提浓的需要,提浓塔、闪蒸槽等设备排放尾气中的硫化氢含量常常超标,无法满足排放标准的要求,这极大地限制了聚乙二醇二甲醚脱硫技术的推广。
发明内容
本发明的目的在于提出一种聚乙二醇二甲醚脱硫提浓方法,通过控制吸收塔和提浓塔的操作温度、压力和气液比,实现脱硫过程的提浓,在保证再生酸气中硫化氢浓度超过40%的同时,将尾气中硫化氢含量降至10ppm以下,满足尾气排放的要求。
本发明的聚乙二醇二甲醚脱硫提浓工艺,其工艺步骤为:(1)原料气在原料气冷却器中经与吸收后的净化气换热后送至吸收塔,在吸收塔内与NHD溶液进行逆流接触,脱硫后的净化气与入口原料气进行换热回收冷量至后***;(2)吸收塔底的富液减压后进入高压闪蒸槽,闪蒸出部分含氢气和一氧化碳的气体回收利用;(3)高压闪蒸槽的液体与贫液换热后再减压进入提浓塔下部,在提浓塔内与NHD溶液进行逆流接触,提浓后的尾气硫化氢含量降至10ppm以下,可直接高空排放;(4)提浓塔底的富液与贫液换热后再自压进入再生塔进行溶液再生,再生塔采用热再生,出口酸性气经冷却分离后送至后***,硫化氢浓度>40%;(5)再生塔底的富液依次流经换热器和贫液泵,分别送往吸收塔和提浓塔顶部。
一般地,本发明提供的方法中,原料气的压力控制在1.8~6.0MPa,温度控制在20~40℃。
本发明提供的方法中,吸收塔压力控制在1.8~6.0MPa,温度控制在20~40℃,气液比控制在150~300。
本发明提供的方法中,闪蒸槽压力控制在0.8~1.8MPa。
本发明提供的方法中,提浓塔压力控制在0.4~0.8MPa,温度控制在-10~20℃,气液比控制在50~150。
本发明提供的方法中,再生塔塔顶温度控制在100~110℃。
本发明提供的方法,具有以下优点:
(1)流程简单,仅包含吸收塔、闪蒸槽、提浓塔、再生塔及换热器等设备,无需多级闪蒸和中间采出流程,便于生产操作控制;
(2)可将再生酸气中硫化氢浓度提浓至40%以上;
(3)可将尾气中硫化氢含量降至10ppm以下,满足尾气排放的要求。
附图说明
图1为本发明实施例的工艺流程示意图。
图中,1-原料气换热器 2-吸收塔 3-闪蒸槽 4-贫富液换热器I 5-提浓塔6-贫富液换热器II 7-再生塔 8-再生气冷却器 9-再生气分离器 10-回流泵 11-再沸器 12-贫液泵I 13-贫液冷却器 14-贫液泵II 15-贫液冷却器II 。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
以下实施例的工艺流程参见附图1。
实施例1
本实施例的方法具有以下步骤:
(1)原料气(含硫化氢1.2%,温度50℃,压力3.32MPa)在原料气冷却器中与吸收后的净化气换热后送至吸收塔,在吸收塔内与NHD溶液进行逆流接触,控制吸收塔顶贫液的进料温度为40℃,吸收塔顶压力为3.01MPa,吸收塔气液比为200,脱硫后的净化气与入口原料气进行换热回收冷量至后***;
(2)吸收塔底的富液减压至1.0MPa后进入高压闪蒸槽,闪蒸出部分含氢气和一氧化碳的气体返回至吸收塔入口处;
(3)高压闪蒸槽的液体与贫液换热后再减压至0.6MPa进入提浓塔下部,在提浓塔内与NHD溶液进行逆流接触,控制提浓塔顶贫液的进料温度为10℃,提浓塔顶压力为0.4MPa,提浓塔气液比为80;
(4)提浓塔底的富液与贫液换热后再自压进入再生塔进行溶液再生,再生塔采用热再生,控制再生塔塔顶压力0.13MPa,再生塔塔顶温度103℃,再生塔顶再生气冷却器出口温度40℃;
(5)再生塔底的富液依次流经换热器和贫液泵,分别以40℃、3.7MPa和10℃、1.0MPa的条件送入吸收塔和提浓塔顶部。
取样分析结果:净化气硫化氢含量2.2ppm,尾气硫化氢含量8.6ppm,再生酸气硫化氢含量45.3v%。
实施例2
本实施例的方法具有以下步骤:
(1)原料气(含硫化氢0.9%,温度50℃,压力4.12MPa)在原料气冷却器中与吸收后的净化气换热后送至吸收塔,在吸收塔内与NHD溶液进行逆流接触,控制吸收塔顶贫液的进料温度为40℃,吸收塔顶压力为3.81MPa,吸收塔气液比为250,脱硫后的净化气与入口原料气进行换热回收冷量至后***;
(2)吸收塔底的富液减压至1.2MPa后进入高压闪蒸槽,闪蒸出部分含氢气和一氧化碳的气体返回至吸收塔入口处;
(3)高压闪蒸槽的液体与贫液换热后再减压至0.7MPa进入提浓塔下部,在提浓塔内与NHD溶液进行逆流接触,控制提浓塔顶贫液的进料温度为0℃,提浓塔顶压力为0.5MPa,提浓塔气液比为100;
(4)提浓塔底的富液与贫液换热后再自压进入再生塔进行溶液再生,再生塔采用热再生,控制再生塔塔顶压力0.13MPa,再生塔塔顶温度106℃,再生塔顶再生气冷却器出口温度40℃;
(5)再生塔底的富液依次流经换热器和贫液泵,分别以40℃、4.2MPa和0℃、1.0MPa的条件送入吸收塔和提浓塔顶部。
取样分析结果:净化气硫化氢含量1.8ppm,尾气硫化氢含量4.5ppm,再生酸气硫化氢含量41.2v%。
Claims (4)
1.一种聚乙二醇二甲醚脱硫提浓方法,其特征是:包括以下步骤:(1)原料气在原料气冷却器中经与吸收后的净化气换热后送至吸收塔,在吸收塔内与NHD溶液进行逆流接触,脱硫后的净化气与入口原料气进行换热回收冷量至后***;(2)吸收塔底的富液减压后进入高压闪蒸槽,闪蒸出部分含氢气和一氧化碳的气体回收利用;(3)高压闪蒸槽的液体与贫液换热后再减压进入提浓塔下部,在提浓塔内与NHD溶液进行逆流接触,提浓后的尾气硫化氢含量降至10ppm以下,直接高空排放;(4)提浓塔底的富液与贫液换热后再自压进入再生塔进行溶液再生,再生塔采用热再生,出口酸性气经冷却分离后送至后***,硫化氢浓度>40%;(5)再生塔底的富液依次流经换热器和贫液泵,分别送往吸收塔和提浓塔顶部;
所述吸收塔压力控制在1.8~6.0MPa,温度控制在20~40℃,气液比控制在150~300;所述提浓塔压力控制在0.4~0.8MPa,温度控制在-20~20℃,气液比控制在50~150。
2.根据权利要求1所述的聚乙二醇二甲醚脱硫提浓方法,其特征是:原料气的压力控制在1.8~6.0MPa,温度控制在20~40℃。
3.根据权利要求1所述的聚乙二醇二甲醚脱硫提浓方法,其特征是:高压闪蒸槽压力控制在0.8~1.8MPa。
4.根据权利要求1所述的聚乙二醇二甲醚脱硫提浓方法,其特征是,再生塔塔顶温度控制在100~110℃。
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