CN110228792B - 一种合成气深度脱碳工艺 - Google Patents

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Abstract

一种合成气深度脱碳工艺，变换气经管道通入分离器，分离器通过管道通入绕组换热器，绕组换热器经过管道通入脱硫脱碳塔，脱碳脱硫塔导出的净化气的一部分导入精脱碳塔进行深度脱碳，另一部分经专用分离器导入专用绕组换热器去甲醇合成装置；深度脱碳净化气通过绕组换热器经管道通向PSA装置，乙二醇装置所产生的驰放气通过管道导向甲醇合成装置；精脱碳塔中的富甲醇至脱硫脱碳塔，脱硫脱碳塔的富甲醇经管道通入换热器以及热再生***，热再生***的酸性气体由硫回收装置过滤，热再生***产生的贫甲醇倒回换热器、精脱碳塔、脱硫脱碳塔降温后继续吸收硫化氢和CO2，热再生***的污水通入水分离***；本发明可大幅度降低设备投资，脱碳运行成本较低。

Description

一种合成气深度脱碳工艺
技术领域
本发明涉及使用非石油的工艺路线制乙二醇产品的生产领域，特别是一种合成气深度脱碳工艺。
背景技术
乙二醇又名“甘醇”、“1,2-亚乙基二醇”，简称EG，化学式为(CH2OH)2，是最简单的二元醇。是一种重要的有机化工原料，主要用来生产聚酯纤维（PET）、塑料、橡胶、聚酯漆，非离子表面活性剂、溶剂、润滑剂等。
目前乙二醇制备技术路线主要有两种：一是石油路线，即采用环氧乙烷水合法，优点是技术成熟，应用面广，收率为 90%，但缺点也十分明显，依赖石油资源，乙二醇产品成本与国际油价紧密挂钩，成本较高，且水耗大；另一种方法就是煤制乙二醇技术路线，以煤制成合成气，再以合成气中的一氧化碳（CO）和氢气（H2）为原料制取乙二醇。煤制乙二醇技术不仅可以有效缓解我国乙二醇的供需矛盾，同时可以提升煤炭资源高效清洁转化利用水平。但目前的煤制乙二醇原料气制备工艺仍有待改进，乙二醇原料气要求CO和H2的含量均在99.0%以上，对气质要求较高，因此如何高效地生产出符合高标准气质要求的乙二醇原料气是当前急需解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种工艺合理、合成效率较高的合成气深度脱碳工艺。
本发明的技术方案是，
一种合成气深度脱碳工艺，其特征在于：（1）变换气经过降温换热后经管道通入分离器，分离器的出气口通过管道通入绕组换热器，绕组换热器的出气口通过管道通入脱硫脱碳塔，脱碳脱硫塔上设有专用管道将脱硫脱碳塔出来的净化气的一部分导入精脱碳塔，另一部分净化气经专用分离器导入专用绕组换热器，后经过专用绕组换热器处理后，气体导入甲醇合成装置；精脱碳塔处理后的气体经管道，一部分导入绕组换热器回收冷量后进入专用分离器进PSA装置为乙二醇合成提供合格的原料气，另一部分也可导入专用分离器，调节去甲醇合成的进气量；其中深度脱碳后的净化气通过绕组换热器经管道通向PSA装置，PSA装置的产品气体导向乙二醇装置生产线，PSA装置产出的解吸气导向甲醇合成装置，乙二醇装置生产线所产生的驰放气也通过管道导向甲醇合成装置；（2）经换热器降温通过管道将再生后的贫甲醇送入精脱碳塔塔顶，精脱碳塔的吸附CO2后的低温富甲醇返流回脱碳脱硫塔，脱硫脱碳塔中的富甲醇经管道通入换热器，换热器经管道通入热再生***，热再生***的酸性气体由硫回收装置过滤，热再生***产生的贫甲醇再反向倒回换热器，热再生***的污水通入水分离***进行后续处理。
所述的步骤（1）中的PSA装置来提纯一氧化碳和氢气。
本发明的有益效果：可解决净化气的深度脱碳问题，满足PSA装置原料气要求，大幅度降低设备投资，脱碳运行成本较低。
附图说明
图1是本发明的工艺合成示意图。
具体实施方式
结合以上附图详细描述实施例
一种合成气深度脱碳工艺，（1）变换气经过降温换热后经管道通入分离器，分离器的出气口通过管道通入绕组换热器，绕组换热器的出气口通过管道通入脱硫脱碳塔，脱碳脱硫塔上设有专用管道将脱硫脱碳塔出来的净化气的一部分导入精脱碳塔，另一部分净化气经专用分离器导入专用绕组换热器，后经过专用绕组换热器处理后，气体导入甲醇合成装置；精脱碳塔处理后的气体经管道，一部分导入绕组换热器回收冷量后进入专用分离器进PSA装置为乙二醇合成提供合格的原料气，另一部分也可导入专用分离器，调节去甲醇合成的进气量；其中深度脱碳后的净化气通过绕组换热器经管道通向PSA装置，PSA装置的产品气体导向乙二醇装置生产线，PSA装置产出的解吸气导向甲醇合成装置，乙二醇装置生产线所产生的驰放气也通过管道导向甲醇合成装置；（2）经换热器降温通过管道将再生后的贫甲醇送入精脱碳塔塔顶，精脱碳塔的吸附CO2后的低温富甲醇返流回脱碳脱硫塔，脱硫脱碳塔中的富甲醇经管道通入换热器，换热器经管道通入热再生***，热再生***的酸性气体由硫回收装置过滤，热再生***产生的贫甲醇再反向倒回换热器，热再生***的污水通入水分离***进行后续处理。
本发明将从煤气化来的粗煤气（N2 0.63%、CO66.07%、CO2 5.65%、CH4 0.14%、H226.98%、H2S1000ppm）经过耐硫宽温变换后，变换气（N2 0.57%、CO 22.88%、CO2 30.75%、CH40.1%、H2 45.61%、H2S 900ppm）经过换热降温后经管道通入分离器，从分离器的顶部出气口通过管道通入绕组换热器进一步降温，从绕组换热器的出气口出来的冷变换气通过管道从底部通入脱硫脱碳塔，与塔顶下流的低温贫甲醇在塔内充分接触，低温甲醇吸收变换气中的H2S、CO2等易于吸收的气体，脱硫脱碳后的净化气1（N2 0.54%、CO 31.51%、CO2 4.3%、CH40.14%、H2 63.4%）从塔顶出来，经过气液分离、绕组换热器至常温，经合成压缩机加压后送甲醇合成，在催化剂的作用下产出粗甲醇。吸收H2S、CO2的富甲醇从脱硫脱碳塔下部经管道送中压闪蒸塔、解吸塔不断释放、解吸富甲醇中的CO2和少部分硫组分，该部分富甲醇经过高压泵加压后通入换热器，换热器经管道通入热再生***，热再生***的酸性气体浓缩后由硫回收装置处理回收硫磺，尾气达标排放，热再生***回收的的贫甲醇经过高压泵加压再反向经换热器不断降温，从脱硫脱碳塔顶部进入吸收冷变换气中的H2S和CO2，热再生***的甲醇水溶液通入水分离***进行后续处理。
（2）在采用变压吸附PSA工艺对净化气中CO、H2进行提纯的情况下，对现有低温甲醇洗工艺净化气1中CO2有要求，必须在20PPm以下，在此情况下，在低温甲醇洗单元增加一台精脱碳塔，利用现有的低温冷量深度脱碳，提高工艺质量。
上述工艺步骤（1）中净化气可由调节阀控制，将脱硫脱碳塔出来的净化气的一部分导入精脱碳塔进行深度脱碳，该部分净化气（（N2 0.55%、CO 32.36%、CO2＜10ppm、CH40.12%、H2 66.97%）经绕组换热器经管道通向PSA装置，由PSA装置提纯一氧化碳和氢气，经过提纯的一氧化碳和氢气送乙二醇装置生产线生产乙二醇产品，由PSA装置出来的一部分的解析气体和乙二醇装置出来的驰放气与从脱硫脱碳塔出来的净化气合并后经压缩机加压送甲醇合成装置。
（3）本工艺中的液体物料路线为：热再生***来的贫甲醇由泵加压经过换热、降到要求的温度以后，首先低温贫甲醇由精脱碳塔顶部进入自上而下与底部进入的净化气逆流接触，净化气中的CO2和痕量硫组分被低温液体吸收，净化气从塔顶经除沫器出来去PSA装置；塔底的低温溶液由泵加压送至脱硫脱碳塔顶部塔板，自上而下与底部进入的变换气逆流接触，变换气中硫化氢等硫组分和大部分CO2被吸收，吸收硫和CO2的富甲醇溶液自压经不断降压、闪蒸，释放出CO2等组分，富甲醇经过热再生塔、水分馏塔等再生后成为贫甲醇。
上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举，而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种合成气深度脱碳工艺，其特征在于：（1）变换气经过降温换热后经管道通入分离器，分离器的出气口通过管道通入绕组换热器，绕组换热器的出气口通过管道通入脱硫脱碳塔，脱碳脱硫塔上设有专用管道将脱硫脱碳塔出来的净化气的一部分导入精脱碳塔，另一部分净化气经专用分离器导入专用绕组换热器，后经过专用绕组换热器处理后，气体导入甲醇合成装置；精脱碳塔处理后的气体经管道，一部分导入绕组换热器回收冷量后进入专用分离器进PSA装置为乙二醇合成提供合格的原料气，另一部分也可导入专用分离器，调节去甲醇合成的进气量；其中深度脱碳后的净化气通过绕组换热器经管道通向PSA装置，PSA装置的产品气体导向乙二醇装置生产线，PSA装置产出的解吸气导向甲醇合成装置，乙二醇装置生产线所产生的驰放气也通过管道导向甲醇合成装置；（2）经换热器降温通过管道将再生后的贫甲醇送入精脱碳塔塔顶，精脱碳塔的吸附CO2后的低温富甲醇返流回脱碳脱硫塔，脱硫脱碳塔中的富甲醇经管道通入换热器，换热器经管道通入热再生***，热再生***的酸性气体由硫回收装置过滤，热再生***产生的贫甲醇再反向倒回换热器，热再生***的污水通入水分离***进行后续处理。
2.如权利要求1所述的一种合成气深度脱碳工艺，其特征在于：所述的步骤（1）中由PSA装置提纯一氧化碳和氢气。
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