专利名称：一种聚乙二醇二甲醚脱硫脱碳合一吸收工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种聚乙二醇二甲醚(NHD)脱硫脱碳合一吸收工艺，尤其涉及一种采用聚乙二醇二甲醚溶液对含高硫煤气进行吸收工艺，实现了脱硫脱碳合一，并保证再生的酸性气中硫化氢浓度超过70%。
背景技术：
聚乙二醇二甲醚溶剂属一种有机溶剂，为多乙二醇二甲醚的混合物。近年来，NHD脱硫、脱碳技术在国内已得到广泛应用。但在国内外NHD脱硫脱碳流程设计时，考虑到NHD对H2S和C02溶解度等问题， 一直是脱硫和脱碳分开进行，NHD脱硫后再进行NHD脱碳，分成两个系统来完成，造成运转设备多、投资大等缺点。
发明内容
本发明针对原有工艺的缺点和不足，发明了一种新工艺，该工艺弥补了目前NHD脱硫脱碳流程上的不足，创新实现了 NHD脱硫脱碳合一，在保证出口各项指标满足需求的同时，再生气中硫化氢浓度》70%。该工艺适用于制甲醇、合成氨或其它制气的净化系统。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案
一种聚乙二醇二甲醚(NHD)脱硫脱碳合一的吸收工艺，它的工艺步骤为
1. 原料气经气体换热器与吸收后的净化气换热后，经分离送至吸收塔，在吸收塔内与NHD溶.液进行逆流接触，充分吸收。吸收塔下段主要为脱硫段，脱硫后的气体经升气帽进入脱碳段，脱碳后的净化气分离后经氨冷器，对原料气进行降温回收冷量后，气体送至后系统。
2. 吸收塔上段吸收后的溶液一部分直接溢流至吸收塔的下段，对脱硫气进行吸收， 一部分经涡轮回收能量，减压至0.9 1.5Mpa，溶液送至浓縮塔塔顶的第一闪蒸槽，闪蒸出部分富含氢气和一氧化碳的气体回收利用。
3. 第一闪蒸槽出口溶液经液封后在贫液冷却器中与贫液进行换热，回收其部分冷量，进入浓縮塔塔顶做为吸收液，控制浓縮塔压力0.9 1.4Mpa，对自闪蒸汽压縮机来富含高浓硫化氢进行吸收，同时由吸收塔l下部来的富液减压后进入浓縮塔的中下段，进行闪蒸吸收。
4. 浓缩塔出口溶液经贫富液换热器进行冷量回收，进入第二闪蒸槽进行闪蒸，压力控制为0.4 0.7Mpa，温度控制为40 8(TC。第二闪蒸槽出口溶液依次经过贫富液换热器，蒸汽加热器将温度提至60 130'C进入第三闪蒸槽闪蒸，闪蒸后的溶液经贫富液换热器与再生塔出口富液进行换热，将温度提至80 14(TC进入第四闪蒸槽。第二闪蒸槽、第三闪蒸槽、第四闪蒸槽压力分别控制为0. 4~0. 7Mpa, 0.4 0.7Mpa, —50Kpa 50 Kpa。第三闪蒸槽出口气体直接进入闪蒸汽压縮机的一段压縮出口，第二闪蒸槽出口闪蒸气作为抽吸气，将第四闪蒸槽出口闪蒸汽进行抽吸，混合后进入闪蒸汽压縮机的一段进行压縮。
5. 闪蒸汽压縮机经过两级压縮，压力提至稍高于浓縮塔压力，将出口气体进入浓縮塔进行吸收，浓縮塔吸收后的富含C02的气体直接排入大气，放空气体中硫化氢含量《20ppm。
6. 第四闪蒸槽出口溶液经液封后直接进入再生塔进行溶液再生。再生塔采用热再生，通过再生塔底煮沸器进行加热，加热源可采用蒸汽或其它热介质，控制再生塔顶温度100 110'C，出口酸性气经贫液水冷器冷却分离后，分离后的溶液经回流水泵送至再生塔顶部作为回流液；
3分离器出口酸性气一部分回流至压闪蒸汽压縮机的一段入口， 一部分送至用户，硫化氢浓度
7. 再生塔出口贫液温度约125 H(TC,经脱硫贫液泵、贫富液换热器、贫液水冷器、贫液冷却器逐渐降温至10 20。C,送至脱硫泵，加压至2. 4 7. OMpa,经氮冷器降温至一10 一5'C送至吸收塔顶部进行吸收。如此，溶液系统完成了整体循环。
8. 系统总循环量根据系统负荷大小进行控制和调节。
本发明的工艺有以下优点
(1) NHD脱硫和脱碳在一套装置中进行，硫化氢和二氧化碳在一个吸收塔内完成吸收，仅一套再生，投资少，流程简单；
(2) 再生出的酸性气中硫化氢浓度超过65%，可直接用于下游产品，减少下游硫化氢
提浓所需增加的工艺流程和设置；
(3) 能量利用合理。吸收塔出口较高压力的溶液采用涡轮形式回收能量。
(4) 吸收塔出口硫化氢《2ppm， C02的指标可根据后续产品需求，达到《5%。
(5) 系统循环量较小，运转设备少。即节能，也减少管理费用。
(6) 再生流程进行创新，采用喷射结构，节省动力，提高再生效果。
(7) 闪蒸槽放置在浓縮塔或再生塔顶上，不仅减少占地，也节省能耗。
(8) 浓缩塔放空气中硫化氢浓度低，含量小于20ppm，满足放空对大气环境的要求。
图l为本发明的工艺流程图。
其中，l.吸收塔，2.氨冷器，3.脱硫泵，4.贫液冷却器，5.第一闪蒸槽，6.浓縮塔，7.贫液水冷器，8.闪蒸汽压縮机，9.第二闪蒸槽，10.第三闪蒸槽，ll.脱硫贫液泵，12.贫富液换热器，13.三合一喷射器，14.再生塔，15煮沸器,16.回流水泵，17.第四闪蒸槽，1S.蒸汽加热器19.气体换热器。
具体实施例方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。图1中本发明的工艺流程具体说明如下
1.压力为2. 0~6. 5Mpa，温度为20-25'C的原料气经气体换热器19与吸收后的净化气换热后，温度在5~20°C,经分离送至吸收塔1，在吸收塔1内与NHD溶液进行逆流接触，充分吸收。吸收塔1下段主要为脱硫段，脱硫后的气体经升气帽进入脱碳段，脱碳后的净化气(硫化氢《2ppm，C02《5%)温度约一10 15'C，.分离后经氨冷器2，对原料气进行降温回收冷量后，气体送至后系统。
2.吸收塔1上段吸收后的溶液一部分直接溢流至吸收塔1的下段，对脱硫气进行吸收， 一部分经涡轮回收能量，减压至0.9 1.5Mpa，溶液送至浓縮塔6塔顶的第一闪蒸槽5，闪蒸出部分富含氢气和一氧化碳的气体回收利用。
43. 第一闪蒸槽5出口溶液经液封后在贫液冷却器4中与贫液进行换热，回收卖部分冷量，进入浓縮塔6塔顶做为吸收液，控制浓縮塔6压力0.9 1.4Mpa，对自闪蒸汽压縮机8来富含高浓硫化氢进行吸收，同时由吸收塔1下部来的富液减压后进入浓縮塔6的中下段，进行闪蒸吸收。
4. 浓縮塔6出口溶液经贫富液换热器12进行冷量回收，进入第二闪蒸槽9进行闪蒸，压力控制为0. 4~0. 7Mpa，温度控制为40~80'C。第二闪蒸槽9出口溶液依次经过贫富液换热器12,蒸汽加热器18将温度提至60 130'C进入第三闪蒸槽10闪蒸，闪蒸后的溶液经贫富液换热器12与再生塔14出口富液进行换热，将温度提至80 140'C进入第四闪蒸槽17。第二闪蒸槽9、第三闪蒸槽10、第四闪蒸槽17压力分别控制为0. 4~0. 7Mpa, 0. 4 0. 7Mpa， 一50Kpa 50 Kpa。第三闪蒸槽10出口气体直接进入闪蒸汽压缩机8的一段压縮出口 ，第二闪蒸槽9出口闪蒸气作为抽吸气，将第四闪蒸槽17出口闪蒸汽进行抽吸，混合后进入闪蒸汽压缩机8的一段进行压縮。
5. 闪蒸汽压縮机8经过两级压缩，压力提至稍高于浓縮塔压力，将出口气体进入浓缩塔6进行吸收，浓缩塔吸收后的富含C02的气体直接排入大气，放空气体中硫化氢含量《20ppm。
6. 第四闪蒸槽17出口溶液经液封后直接进入再生塔14进行溶液再生。再生塔14采用热再生，通过再生塔底煮沸器15进行加热，加热源可采用蒸汽或其它热介质，控制再生塔顶温度100 ll(TC，出口酸性气经贫液水冷器7冷却分离后，分离后的溶液经回流水泵16送至再生塔14顶部作为回流液；分离器出口酸性气一部分回流至压闪蒸汽压縮机8的一段入口， 一部分送至用户，硫化氢浓度》70%。
7. 再生塔14出口贫液温度约125 14(TC，经脱硫贫液泵11、贫富液换热器12、贫液水冷器7、贫液冷却器4逐渐降温至10 20°C,送至脱硫泵3,加压至2. 4 7. OMpa，经氨冷器2降温至一10 一5'C送至吸收塔1顶部进行吸收。如此，溶液系统完成了整体循环。
8. 系统总循环量根据系统负荷大小进行控制和调节， 一般在100 400m7h。
权利要求
1.一种聚7二醇二甲醚脱硫脱碳合一吸收工艺，其特征是它的工艺步骤为，(1)原料气经与吸收后的净化气换热后，经分离送至吸收塔，在吸收塔内与NHD溶液进行逆流接触，下段主要为脱硫段，经升气帽进入脱碳段，脱碳后的净化气温度约-10～15℃，分离后与入口原料气进行换热回收冷量至后系统；(2)吸收塔上段吸收后的溶液一部分直接溢流至吸收塔的下段，一部分至浓缩塔顶的第一闪蒸槽，闪蒸出部分富含氢气和一氧化碳的气体回收利用；(3)第一闪蒸槽出口液位经液封后再与贫液进行换热，回收部分冷量，进入浓缩塔顶做为吸收液，对自闪蒸汽压缩机来富含高浓硫化氢进行吸收，同时由吸收塔下部来的富液减压后进入浓缩塔的中下段，进行闪蒸吸收；(4)浓缩塔出口溶液与贫液进行冷量回收后，依次进入第二闪蒸槽、第三闪蒸槽、第四闪蒸槽；第三闪蒸槽出口气体直接进入闪蒸汽压缩机的一段压缩出口，第二闪蒸槽出口闪蒸气作为抽吸气，将第四闪蒸槽出口闪蒸汽进行抽吸，混合后进入压缩机的一段进行压缩；(5)闪蒸汽压缩机出口气体进入浓缩塔进行吸收。第四闪蒸槽出口溶液经液封后直接进入再生塔进行溶液再生；再生塔采用热再生，出口酸性气经冷却分离后，一部分回流至压闪蒸汽压缩机的一段入口，一部分送至用户，硫化氢浓度≥70％。
2. 根据权利要求1所述的一种聚乙二醇二甲醚脱硫脱碳合一吸收工艺，其特征是原料 气的压力控制在2.0 6.5Mpa，温度控制在20-25'C。
3. 根据权利要求l所述的一种聚乙二醇二甲醚脱硫脱碳合一吸收工艺，其特征是第一 闪蒸槽压力控制在0. 9 1. 5Mpa，温度控制在一10~20°C。
4. 根据权利要求l所述的一种聚乙二醇二甲醚脱硫脱碳合一吸收工艺，其特征是控制 浓縮塔6压力0. 9 1. 4Mpa。
5. 根据权利要求l所述的一种聚乙二醇二甲醚脱硫脱碳合一吸收工艺，其特征是第二 闪蒸槽、第三闪蒸槽、第四闪蒸槽，压力分别控制为0. 4 0.7Mpa， 0. 4 0. 7Mpa， —50Kpa 50 Kpa,温度依次为40 80'C、 60 130'C、 80~140。C。
6. 根据权利要求1所述的一种聚乙二醇二甲醚脱硫脱碳合一吸收工艺，其特征是控制再生塔顶温度在10Q 110'C。
全文摘要
本发明公开了一种聚乙二醇二甲醚脱硫脱碳合一吸收工艺，其特征在于NHD脱硫和脱碳在一个吸收塔内完成，系统循环量小，运转设备少，吸收塔出口硫化氢≤2ppm，CO<sub>2</sub>的指标可根据后续产品需求，达到≤5％。同时再生出的酸性气中硫化氢浓度超过70％，可直接用于下游产品。该工艺简单、能量利用合理，操作方便，投资省，占地少，适用于制甲醇、合成氨或其它制气的净化系统。
文档编号C10K1/00GK101492616SQ200810238298
公开日2009年7月29日 申请日期2008年12月12日 优先权日2008年12月12日
发明者叶盛芳, 宋宪稳, 梁雪梅, 芮胜波, 褚宏春 申请人:兖矿鲁南化肥厂