[发明专利]一种用于IGCC电站的NHD净化系统

说明书

技术领域

本发明属于气体加工领域，涉及一种用于IGCC电站的NHD净化系统，特别涉及采用NHD溶液的选择性，用被CO₂饱和了的NHD溶液吸收硫化物的方法。

背景技术

IGCC是整体煤气化联合循环的简称，它将煤化工和电力行业整合于一体，有效地减少了NO_X、SO₂及CO₂的排放，是一种洁净煤发展技术。

IGCC的工艺过程包括煤气化系统、净化系统、燃气轮机系统部分。

IGCC净化部分目前的技术有MDEA法，低温甲醇洗法等。其中MDEA法对H₂S和CO₂的选择性为3~4。MDEA脱硫的同时也脱除了较多的CO₂。低温甲醇洗法在低温下操作，贫液操作温度为-50~-70℃，气化炉出来的气体需经过降温处理，全流程能耗较高。

发明内容

本发明的目的是要采用一种新型NHD净化系统，用于IGCC电站，有效降低IGCC电站净化部分的能耗。

本发明的技术构思是将原料气通过中温水解，将原料气中的COS转化为H₂S，解决了NHD净化对COS吸收能力有限的问题。同时，由于NHD对H₂S和CO₂的选择性达到8~9，本系统充分利用NHD对H₂S和COS间的选择性，利用被CO₂饱和了的NHD溶液来吸收硫化物，降低了装置的能耗。

为实现上述目的，本发明采取以下技术措施：用于IGCC电站的NHD净化系统，其特征在于:

a)来自气化岛的原料气首先进入中温水解装置，将气体中含有的COS水解为CO₂和H₂S；

b)利用被CO₂饱和了的NHD溶液来处理硫化物，降低装置的能耗。

具体地说，本发明还具有以下特征：

（1）原料气首先进入中温水解，水解温度130~230℃；

（2）水解后气体降温至30~40℃进入脱硫塔；

（3）脱碳塔底部的富液分成两部分，一部分进入脱硫塔，另一部分进入脱碳塔中部；

（4）进入脱碳塔中部和进入脱硫塔的流量比例为2~4;

（5）溶液进入脱硫塔的温度为30~40℃，溶液进入脱碳塔中部的温度为30~40℃;

（6）溶液进入脱碳塔上部的温度为-5℃~5℃。

本发明通过将煤气化后的原料气体通过中温水解，将原料气中的COS转化为H₂S，解决了NHD净化对COS吸收能力有限的问题。同时，本系统充分利用NHD对H₂S和COS间的选择性，利用被CO₂饱和了的NHD溶液来吸收硫化物，降低了装置的能耗。经过本发明处理后，出NHD净化系统总硫≤1ppmv，CO₂≤0.2%。

附图说明

图1是本发明实施例系统的流程简图。

图中，1-中温水解槽；2-脱硫塔；3-脱碳塔；4-再生塔；5、6、7、8、9、10、11、12-换热器；13-压缩机；14-脱硫闪蒸槽；15-脱碳高闪槽；16-脱碳闪蒸槽；17、18、19-泵。

具体实施方式

以下结合实施例和附图详细叙述本发明的具体实施方式。

以下实施例系统流程如附图1所示，主要工艺参数：原料气首先进入中温水解，水解温度130~230℃；水解后气体降温至30~40℃进入脱硫塔；脱碳塔底部的富液分成两部分，一部分进入脱硫塔，另一部分进入脱碳塔中部；进入脱碳塔中部和进入脱硫塔的流量比例为2~4；溶液进入脱硫塔的温度为30~40℃，溶液进入脱碳塔中部的温度为30~40℃；溶液进入脱碳塔上部的温度为-5℃~5℃。

实施例：如附图1所示，气化岛来的温度40℃，压力为3.3MPaA，流量为300Nm³/h，含H₂35%、CO42%，CO₂19.6%、H₂S+COS0.3%、N₂2%、Ar1.1%的原料气先进入中温水解槽1，将COS水解成H₂S，水解率为85%~95%。水解后的气体经过水冷降温至40℃进入脱硫塔2底部，与上部喷淋下的1m³/hNHD溶液逆流接触，脱除原料气中的硫化物至5ppmv，从脱硫塔1顶出来的脱硫气进入脱碳塔3底部，与从上部和中部喷淋的溶液逆流接触，脱除掉其中含有的CO₂。出脱碳塔3顶的CO₂含量为＜0.2%(v)。上部流量为1m³/h，中部的溶液流量为4m³/h。从脱碳塔3底部出来的液体分成两部分，一部分去脱硫塔，另一部分闪蒸后去脱碳塔中部。去脱碳塔上部的溶液温度为-5℃，去脱碳塔中部的溶液经水冷后温度为40℃。