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低溫甲醇洗凈煤氣硫含量超標淺析

文檔作者：李旭光周永濤文檔來源：安全管理網(wǎng)中煤龍化哈爾濱煤化工有限公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年03月14日
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化學(xué)工程師
Chemical Engineer 2010年第6期
生
與
技
拳
破
道：
文章編號：1002—1124(2010)06—0051—02
低溫甲醇洗凈煤氣硫含量超標淺析
李旭光，周永濤
(中煤龍化哈爾濱煤化工有限公司，黑龍江哈爾濱1 54854)
摘要：低溫甲醇洗是一種節(jié)能型的酸性氣體凈化工藝。本文介紹了低溫甲醇洗凈化流程、基本原理。利
用甲醇的選擇性吸收特性，在高壓、低溫條件下，甲醇對CO 、H2S進行選擇性吸收。重點討論了影響因素如甲
醇濃度、甲醇循環(huán)量、溫度、壓力等對凈煤氣總硫含量的影響及相應(yīng)的調(diào)整措施。
關(guān)鍵詞：甲醇；低溫；CO2；H2S；總硫
中圖分類號：TQ546．5 文獻標識碼：B
Analysis of the sulfur content exceeding after rectisol for the gas
LI Xu—guang，ZHOU Yong—tao
(Introducti0n to China Coa．
1 Longhua，Harbin Coat Chemical Industry co．，Ltd·，Harbin 154854，China)
Abstract：Rectisol was a kind of energy-saving acid gas purification technology．This article described the
purification process and basic principles of rectiso1．Using the selective absorption properties of methanol，it could
selectively absorbed CO2 and H2S under the condition of high-pressure and low temperature．The effect of factors，
such as methanol concentration，methanol circulating volume，temperature，pressure and SO on were focuced to the
total sulfur content in net gas and the corresponding aajustment measures．
Key words：Methanol；Low temperature；CO2；H2S；Total sulfur．
低溫甲醇洗凈化后的煤氣用于合成生產(chǎn)甲醇，
要求總硫含量控制在≤3．4mg·L～，如果總硫含量超
標將會引起甲醇催化劑中毒，且中毒后不可再生，
催化劑的使用壽命大大降低，在實際生產(chǎn)過程中，
總硫超標時常發(fā)生，因此，凈煤氣中硫含量控制的
好壞直接影響甲醇裝置的生產(chǎn)。
1 低溫甲醇洗工藝及其基本原理
在加壓條件下，用低溫甲醇對粗煤氣中的CO：、
H2S、水、輕油、高沸點硫化物等雜質(zhì)進行有選擇性
的物理吸收『l_31，系統(tǒng)甲醇降溫用的冷量和生產(chǎn)中
補償冷損的冷量都來自26工號氨吸收制冷。流程
見圖1。
低溫甲醇法脫除變換氣中的酸性氣體CO 、H S
等是一種物理吸收過程【 】，它的工藝原理和理論基
礎(chǔ)是利用變換氣中各組分在甲醇中的溶解度不同，
且酸性氣體和其他組份的溶解度相差很大這一特
點，用低溫甲醇進行有選擇性的吸收，依次除去粗
煤氣中的H S、CO：等酸性氣體；洗滌后的污甲醇進
收稿日期：2010—04—23
作者簡介：李旭光，男，工程師，畢業(yè)于長春工業(yè)大學(xué)化學(xué)工程與工
藝專業(yè)，現(xiàn)從事化工生產(chǎn)管理工作。
行解析再生，使甲醇得到循環(huán)利用。由于酸』生氣體
在甲醇中的溶解度很大，而非極性氣體如H 、N 等
溶解度很小，這種選擇性的物理吸收優(yōu)勢，使它成
為一種優(yōu)良的酸性氣體吸收劑，同時，由于水、輕油
等與甲醇以任意比互溶，煤氣通過甲醇洗滌，可以
除去輕油和水份，使煤氣的露點溫度降至一50~C。
， 、
凈煤氣
一 。1分離系統(tǒng)卜_== ‘一
再生甲醇，_— — __、
多 ．f甲醇一H2s IH2s去硫回收
功 育 uz、H 甲醇I 苧 ．J ：放空一
i
CO
能
塔 ． 要竺!壁j
、、
— — — — —
— ，
粗煤氣 拿水、輕油甲醇姿廠 冪 油去成品遴E
』
一
雨 田碹1． — —
圖1 低溫申醇洗流程簡圖
Fig．1 Flow chart of rectisol
2 總硫含量影響因素及調(diào)整措施
2．1 甲醇純度
甲醇的純度對H2S和CO 的溶解度影響很大。
甲醇液含水量達5％時，CO：的溶解度將比純甲醇中
的溶解度下降為15％，H2s的溶解度也大幅下降。
措施：加強萃取精餾操作。保證萃取塔的軟水
52 李旭光等：低溫甲醇洗凈煤氣硫含量超標淺析 2010年第6期
量，以防止甲醇中油含量超標，保證精餾塔塔頂溫
度小于等于75℃，壓力0．02MPa以防止甲醇中水含
量超標。
2．2 富硫甲醇再生效果
當再生效果不好時，貧甲醇中H2s濃度高，導(dǎo)
致循環(huán)到吸收塔內(nèi)的甲醇對硫化物的吸收效率降
低，而且當硫化物含量太高時，一部分硫化物還要
揮發(fā)到凈化氣中，因而導(dǎo)致總硫超標。
措施：保證硫濃縮塔壓力0．3MPa，熱再生塔壓
力0．5 MPa，塔底溫度大于120~C，根據(jù)煤氣符合適時
調(diào)整H2s氣體的排放量，保證N 氣體塔的N：量。
2．3 脫硫塔的甲醇循環(huán)量
甲醇的循環(huán)量少(低溫甲醇洗的液氣比低)，造
成甲醇吸收H2S的量減少，氣相中H2S增加，導(dǎo)致
系統(tǒng)總硫含量超標。
措施：當煤氣負荷變化時，及時調(diào)整甲醇的循
環(huán)量。增加煤氣負荷時，先提甲醇循環(huán)量，后提煤氣
量；減負荷時先減煤氣量后減甲醇循環(huán)量。
2．4 甲醇溫度
低溫利于吸收，低溫甲醇洗工段的冷量來源為
氨吸收制冷工段和由溶解了CO 的甲醇在閃蒸塔
內(nèi)閃蒸降溫，N 氣提塔N 氣提降溫通過以上3種
方式來保證甲醇液的溫度，因為甲醇在吸收過程中
溫度升高，如果在解析過程中吸收的氣體沒有完全
釋放出來，冷量就會被帶出，使系統(tǒng)溫度升高，甲醇
溫度達不到一定的低溫，會影響吸收效果，造成凈
煤氣中硫含量超標。
措施：加強制冷工段操作，保證制冷溫度；保證
N：氣提量；保證CO 閃蒸塔壓力為常壓。
2．5 有機硫
原料氣中含有硫的化合物有H2S、硫醇、噻吩、
Cs 、硫醚等，在低溫甲醇中H2S、CS：的溶解度都非
常大。我廠同時生產(chǎn)甲醇和城市煤氣，受甲醇裝置
制約，CO變換率調(diào)整頻繁，當變換率高而凈煤氣中
CO含量低時，就須開變換爐副線來調(diào)整CO變換，
從而使一部分原料氣未經(jīng)變換就進入低溫甲醇洗
系統(tǒng)，一部分有機硫也就未被轉(zhuǎn)化成溶解度較大的
H2S，因為存脅 高于120~C，因此，有機硫殘留在
再生塔塔底的甲醇中，造成循環(huán)甲醇中有機硫超標。
措施：保證共沸塔塔底溫度大于125cI=，壓力
0．32MPa；保證萃取塔的軟水量2t·h--；保證再生塔
回流罐底排硫線暢通。
2．6 換熱器內(nèi)漏
粗煤氣壓力略高于凈煤氣，若粗煤氣與凈煤氣
換熱設(shè)備發(fā)生內(nèi)漏現(xiàn)象，則導(dǎo)致粗煤氣向凈煤氣竄
氣，使系統(tǒng)硫含量增加。富硫甲醇與貧甲醇換熱器
內(nèi)漏，富硫甲醇進人貧甲醇中，也會造成煤氣中硫
含量增加。
措施：系統(tǒng)引煤氣時，注意監(jiān)測換熱器管殼層壓
差，引氣或泄壓時不能太快。
2．7 吸收塔塔板浮閥脫落
． 氣液不能充分接觸，導(dǎo)致吸收效率降低，使煤
氣硫含量增加。
措施：系統(tǒng)引煤氣時以8000～12000Nm ·h 速
率加負荷，避免負荷增加過快，造成浮閥脫落。
2．8 吸收塔壓力
壓力高有利于吸收，保證吸收塔壓力2．1MPa。
3 結(jié)語
通過采取以上措施，在各個環(huán)節(jié)上進行優(yōu)化調(diào)
整后，凈煤氣中的硫含量已明顯降低，達到了工藝
要求，滿足了后序工段需要。同時整個裝置的運行
周期大大延長。
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