[发明专利]用于粗煤气或粗煤气的变换气中酸性气体的脱除方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于粗煤气或粗煤气的变换气中酸性气体的脱除方法，属于酸性气体脱除方法技术领域。

背景技术

现有的煤化工装置中，其粗煤气(或粗煤气经变换后所得到的变换气，以下简称变换气)所含酸性气体的脱除，采用“低温甲醇洗法”进行净化已被国内、外所公认是最有效、最经济和最节能的方法。

在粗煤气被净化的过程中，用低温的甲醇(进入吸收塔的贫甲醇)吸收粗煤气中的酸性气体，其吸收了酸性气体的叫富甲醇。富甲醇经热量交换、减压、氮气提和热再生等过程把所吸收的酸性气体放出而变成为贫甲醇。贫甲醇经加压、再与富甲醇进行热量的交换并循环使用，即完成了吸收——解吸——再吸收——再解吸的循环过程。

由于煤化工装置是一个很复杂的装置，即包括很多个子装置构成一个工厂，而粗煤气(或变换气)的净化装置只是复杂的煤化工装置中的一个子装置。

工厂中的工艺子装置或其他如公用工程子装置任一发生故障均会造成“低温甲醇洗装置”的停车。“低温甲醇洗装置”的停车和再开车，是造成循环甲醇中水含量的增加的原因。

循环甲醇中水含量的设计值为：≤0.5％(Wt％)，此时系统无腐蚀。当循环甲醇中水含量为：≤1.0％(Wt％)，系统会有轻微腐蚀；循环甲醇中水含量为：≤2.0％(Wt％)，系统会有明显腐蚀；循环甲醇中水含量为：≤5.0％(Wt％)，系统会有严重腐蚀。

为此，为了维持工厂的长周期运转和节能降耗，必须严格控制循环甲醇中水含量能稳定在设计值，也就是说：一旦循环甲醇中水含量出现超标，必须很快的把它降下来，以杜绝或迅速减少设备与管道的腐蚀发生。但是，现有的低温甲醇洗装置对循环甲醇中水含量的控制和稳定缺乏有效的控制手段。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的方法对循环甲醇中水含量的控制和稳定缺乏有效的控制手段的问题，进而提供一种用于粗煤气或粗煤气的变换气中酸性气体的脱除方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种用于粗煤气或粗煤气的变换气中酸性气体的脱除方法，包括：一、用低温的甲醇，吸收粗煤气或变换气中的酸性气体，其吸收了酸性气体的贫甲醇即为富甲醇；二、富甲醇经热量交换、减压、进到CO₂产品塔，塔顶得到CO₂产品，复热后CO₂送入尿素装置；三、富甲醇继续减压并到H₂S浓缩塔，H₂S浓缩塔的上段为H₂S+COS的再吸收段，H₂S浓缩塔的下段为氮气提段，自H₂S浓缩塔顶引出尾气，复热后排入大气；四、从H₂S浓缩塔上段引出的富甲醇是系统中的最低温度，它先与来自热再生塔釜的贫甲醇换冷，再与自吸收塔引出的富甲醇换冷后，导入CO₂产品塔的下塔，最终是导入H₂S浓缩塔下段的氮气提段；五、自氮气提段引出的富甲醇经换热后送热再生塔，热再生塔顶逸出的气体经水冷、氨冷后得到含(H₂S+COS)+CO₂+N₂的酸性气体，所述酸性气体被送入到克劳斯硫回收装置；六、热再生塔的大部份抽出液，即贫甲醇，经泵和预冷后到吸收塔继续循环吸收；少部分则被送入甲醇/水分离塔作为进料液；七、原设计的甲醇/水分离塔仅有两股进料，其一即热再生塔的抽出液；其二即进料气分离器的分离液相；八、把来自热再生塔顶分离器的纯甲醇用泵压送一部分到热再生塔，另一部分到甲醇/水分离塔，并分别作为热再生塔和甲醇/水分离塔的塔顶回流液；九、热再生塔顶的排出气体被送到克劳斯硫回收装置作原料气，把原料气配入化学当量的空气经加热后进到二级或三级克劳斯催化剂床层，在克劳斯催化剂床层上发生克劳斯反应；十、反应后的气体经冷却、冷凝而进入分离器中被分离成气、液两相，液相为：液体硫黄；气相为：含H2S、COS和游离氧的氧化性气体，该氧化性气体经加热到Co-Mo加氢催化剂(或水解催化剂)的活性温度，并被送到装有Co-Mo加氢催化剂(或水解催化剂)的反应器中；十一、在所述反应器中，氧化性气体被还原，即SO₂、COS被还原成H₂S、游离氧则被加氢成水；所述还原性气体再经初冷、脱水干燥和终冷后，送到低温甲醇洗装置的H₂S浓缩塔下塔的氮气提段；在H₂S浓缩塔的下塔被来自从上塔流下的循环甲醇所吸收，吸收了酸性气体的循环甲醇则自塔底引出，经复热后被压送到热再生塔；十二、热再生塔顶排出的混合酸性气体再经冷却、冷凝和分离后又被送到克劳斯硫回收装置，在克劳斯硫回收装置中，混合酸性气体经二级或三级克劳斯催化剂床层反应后，经冷却和两相分离，液相为：液体硫黄，气相为：含有SO₂的氧化性气体；十三、把氧化性气体加热，加热温度为200±5℃，压力为0.04Mpa并送到装有Co-Mo加氢催化剂的反应器(或水解催化剂)中，并把氧化性气体中的SO₂、COS被还原成H₂S，游离氧还原成水，最后为H₂S+H₂O+惰性气的混合气；十四、H₂S+H₂O+惰性气的混合气，再经0±5℃初冷、脱水干燥、0.45Mpa加压和终冷后，终冷温度为-33±5℃，压力为0.40Mpa，重又返回到低温甲醇洗装置H₂S浓缩塔的下塔，并被自塔上部流下的循环甲醇吸收，自塔底引出的循环甲醇经加热被送到热再生塔，如此实现循环操作。