[实用新型]利用低温甲醇洗干燥、净化和冷却变换粗合成气和SNG产品气的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种净化产品气的低温甲醇洗装置，尤其涉及一种可同时干燥、净化和冷却变换粗合成气和SNG产品气体的装置。

背景技术

鉴于我国是个多煤少气的国家，目前，随着煤制天然气技术开发与应用的逐步成熟，煤制天然气项目也将加快建设。鉴于低温甲醇洗工艺具有适用性广泛、原料便宜易得等特点，现有的煤制天然气项目中一般利用低温甲醇洗装置来净化变换装置粗合成气，以脱除合成气中的H₂S/CO₂等酸性气组分。

现有的技术中，进行低温甲醇洗工艺的主要流程如下：来自变换装置粗合成气进入到低温甲醇洗装置吸收塔，进行脱硫、脱碳，冷量回收后送至下游的合成工段。吸收塔中部得到的富CO₂甲醇溶液和吸收塔底部得到的富H₂S甲醇溶液冷却减压后进行中压闪蒸；闪蒸之后进入到H₂S浓缩塔中，H₂S浓缩塔塔底富H₂S甲醇进入热再生塔进行甲醇再生，一部分热再生塔底贫液甲醇换热降温后返回至吸收塔塔顶作为吸收剂。其中，再生塔塔顶气相经过水冷器冷却后，进入到分离罐进行气液分离。液相回流至热再生塔，分离罐的气相由于含有H₂S、CO₂、甲醇以及少量的NH₃，为了回收气相中的甲醇，此气相一般需要经过氨冷器冷却到-30℃左右再进行气液分离。以达到甲醇损失最小。一部分热再生塔底贫液甲醇进入到甲醇水塔，回收甲醇，而气相中的不凝性气体送至下游硫回收装置。

煤制天然气产品气是指将煤进行气化操作从而产生合成气，再经过甲烷化处理，生产代用天然气（以下简称SNG产品气）。SNG产品气的能源转化效率较高，技术已基本成熟，是生产石油替代产品的有效途径。在制备SNG产品气的过程中，通常需要进行干燥，脱碳后才能作为最终产品送至下游天然气液化工段或送出界区。然而，目前对SNG产品气的干燥、净化处理一般单独利用MEA、MDEA、Benfied或Sufinol等方法。整个装置的流程如附图1中所示。

现有技术中SNG产品气的干燥、净化处理的工艺处理流程配置存在如下不足之处：

（1）单独利用MEA、MDEA、Benfied或Sufinol等方法对SNG产品气进行干燥、净化处理，那么意味着也要对上述吸收剂进行再生，就需要增加一套额外的吸收剂再生装置，这将进一步增加投资、流程的复杂性和操作的复杂性；

（2）由于SNG产品气中CO₂含量较少，当使用MEA、MDEA、Benfied或Sufinol等方法脱除SNG产品气中较少CO₂含量时，能耗较高，操作费用较高；

（3）利用常规的MEA、MDEA、Benfied或Sufinol等方法对SNG产品气净化时，二氧化碳和水难以被同时脱除，而且二氧化碳的脱除精度较低，从而导致下游的分子筛吸附器体积较大，设备投资成本较高；

（4）单独采用MEA、MDEA、Benfied或Sufinol等方法对SNG产品气进行干燥、净化处理时，为了达到较佳的使用效果，还需要引入第三种吸收剂。同时，由于吸收剂随着装置的运行也将损耗，增大了附属装置的操作与维护成本；

（5）如果SNG产品气下游工段是LNG（液化天然气），那么还需要为SNG产品气的冷却液化提供制冷装置，极大幅度的增加了下游天然气压缩机的能耗。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种优化配置低温甲醇洗装置，使其能同时干燥、净化和冷却变换粗合成气和SNG产品气体的装置。

本实用新型具体提供了一种利用低温甲醇洗干燥、净化和冷却变换粗合成气和SNG产品气的装置，包括：

SNG产品气冷却器、SNG产品分离罐、SNG产品气吸收塔和富CO₂甲醇泵；其中，所述的SNG产品气冷却器连接SNG产品气和SNG产品气分离罐，用于对SNG产品气冷却和气液分离；

所述的SNG产品气CO₂吸收塔内设有一塔底气相进口、一塔顶气相出口、一塔底液相出口和一塔顶液相进口，SNG产品气CO₂吸收塔的塔底液相作为半贫液经过富CO₂甲醇泵连通变换粗合气吸收塔；