低温甲醇洗工艺节能构想--崔静思.doc

低温甲醇洗工艺节能构想
崔静思，李德全
(中国石化湖北化肥分公司，湖北枝江443200)
摘要：低温甲醇洗工艺发展至今，虽不断改进完善，但还是留有节能改进的余地。通过给脱除硫化氢后的工艺气降温，使其中部分二氧化碳液化分离下来，剩余的部分二氧化碳再利用甲醇吸收来脱除，这样吸收二氧化碳的甲醇量将会相应减少，从而降低生产运行过程能耗。
关键词：二氧化碳液化分离

1技术背景
低温甲醇洗净化技术是20世纪50年代初林德公司和鲁奇公司联合开发的适用于处理含高浓度酸性气体的净化工艺，特别适用于脱除含硫水煤气的净化。由于石油价格上涨，导致石油化工成本大大增加，而低成本的煤炭则成为了制取石油化工产品的替代原料，并有逐步加大趋势，特别在贫油富煤的我国更是大行其道。低温甲醇洗工艺在水煤气净化中较其他工艺具有气体选择性好、净化度高，是现代煤化工特别是大型煤化工的首选。

2改进技术要点
现有的低温甲醇洗工艺发展至今，虽不断改进完善，但还是留有节能改进的余地。由于工艺气中的硫化氢含量低，二氧化碳含量高，所以大部分甲醇用来脱除工艺气中的二氧化碳。要是能够降低工艺气中的二氧化碳含量就能够降低循环甲醇的量，从而降低生产操作运行费用。不同温度下二氧化碳饱和蒸气压力表见表1。
表1不同温度下二氧化碳饱和蒸气压力
温度℃饱和蒸汽压KPa温度℃饱和蒸汽压KPa温度℃饱和蒸汽压KPa温度℃饱和蒸汽压KPa-59465.96-361162.0-132430.2104501.4-58487.15-351203.8-122501.7114613.9-57509.05-341246.6-112574.7124728.5-56531.67-331290.4-102649.4134845.3-55555.05-321335.5-92725.5144964.4-54579.19-311381.6-82803.2155085.7-53604.10-301428.9-72882.7165209.3-52629.80-291477.5-62963.6175335.1-51656.30-281527.2-53046.3185463.5-50695.65-271578.3-43130.7195549.2-49711.8-261630.4-33216.7205727.4-48740.9-251683.9-23304.5215863.1-47770.7-241738.5-13394.0226001.4-46801.5-231794.603485.3236142.4-45833.3-221852.013578.4246286.1-44865.8-211910.623673.3256432.8-43899.4-201970.633769.9266582.1-42933.9-192032.043868.6276734.6-41969.4-182094.853969.1286890.1-401005.9-172159.064071.5297048.9-391043.4-162224.674176.0307210.9-381081.9-152291.784282.4317376.3-371121.5-142360.294390.8

3流程简介
液化分离二氧化碳工艺流程见图1。

图1液化分离二氧化碳工艺流程
T1—硫化氢吸收塔；T2二氧化碳吸收塔;E1—激冷器；
E2—二氧化碳激冷器；V1/V2—气液分离罐
工艺气经过硫化氢吸收塔（T1）脱除硫化氢，由激冷器（E1）降温液化部分二氧化碳，同时工艺气中甲醇、水、硫化氢等得以液化溶解于二氧化碳液体中。这部分液体经气液分离罐（V1）分离回流至硫化氢吸收塔（T1），保证工艺气纯度；经由二氧化碳激冷器（E2）继续降温至-50℃液化部分纯态二氧化碳，经过气液分离罐（V2）分离的液体二氧化碳进入二氧化碳激冷器（E2）回收冷量并形成二氧化碳产品；分离部分二氧化碳的工艺气，进入二氧化碳吸收塔（T2）经贫甲醇吸收脱除二氧化碳，形成后序工艺原料净化气。

4技术要点
利用E1的冷量控制进入V1工艺气的温度，从而控制工艺气液化二氧化碳的量，使得出T1工艺气中的硫化氢尽量溶解于液体二氧化碳中，从而达到控制二氧化碳产品纯度的目的。
E2利用压力控制其温度，使二氧化碳不至于固化(二氧化碳冰点-56.6℃，对应压力527kPa)。
工艺气压力高、二氧化碳含量高的工艺状况，更利于二氧化碳的液化分离，更利于工艺工程的节能。就目前的Shell粉煤气化工艺，进入低温甲醇洗工艺气压力在3.0MPa左右，可以减少40%以上贫甲醇流量；Texaco水煤浆气化工艺，进入低温甲醇洗工艺气压力在6.0MPa左右，，可以减少70%以上贫甲醇流量。
二氧化碳的分压过高近临界状态时，气液密度相近，不利于气液分