一种焦炉气净化低温甲醇洗系统的制作方法

本技术涉及煤化工领域气体净化装置技术，尤其涉及一种焦炉气净化低温甲醇洗系统。

背景技术：

1、煤化工装置的原料气中，常含有co2、h2s等酸性气体，这些气体需要通过低温甲醇洗方法予以脱除，以获得满足下游需要的净化合成气。低温甲醇洗净化法为物理吸收方法，利用甲醇在低温条件下(-70～-30℃)对co2、h2s等酸性气体的溶解度大和选择性高的物理特性，以甲醇为溶剂将酸性气体从原料气中脱除，具有吸收能力强、净化度高、选择性好等优点，广泛用于现代大型煤化工装置。

2、低温甲醇洗是一种典型的物理法，利用低温甲醇对酸性气体溶解度大的特点来对原料气进行净化。低温甲醇洗对原料气中酸性气体的溶解度与期分压有关对于低压、低co2含量的原料气，采用低温甲醇洗有困难。

3、目前，焦炭生产副产的焦炉气，部分返回焦炉加热，剩余部分全厂加热炉做原料。为进一步提高焦炉气附加值，可对焦炉气净化后做为产品原料气供下游装置使用，如将其中的ch4进行深冷分离生产lng，剩余富氢气、co气与煤制气(低温甲醇洗后的净化气)混合进入甲醇合成装置生产甲醇。但焦炉气成份复杂，杂质较多，其净化很难处理。另外对于大型焦炭工厂，焦炉气产量很大，普通的净化工艺净化指标不达标，消耗高，因此需要一种新型设计的低温甲醇洗装置来完成。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于，针对目前焦炭生产副产的焦炉气产量大，净化效果差，能耗高的问题，提出一种焦炉气净化低温甲醇洗，该装置能对焦炉气进行净化，获得可供下游使用的净化气。

2、为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种焦炉气净化低温甲醇洗系统，包括原料气预处理装置、洗涤塔、热再生塔、甲醇/水分离塔、酸性气水洗塔、共沸塔、原料气冷却器、贫甲醇冷却器、预洗甲醇加热器、废水换热器、共沸塔回流罐、经热再生塔进料加热器、贫甲醇深冷器、中压闪蒸罐、贫甲醇罐和卧式萃取器；

3、所述原料气预处理装置出口通过原料气冷却器与洗涤塔下段入口连通，所述洗涤塔塔顶出口通过原料气冷却器与界外连通，所述洗涤塔上段底部出口与洗涤塔下段顶部入口连通，所述洗涤塔上段底部出口通过甲醇冷却器与中压闪蒸罐入口连通；所述中压闪蒸罐底部出口通过热再生塔进料加热器与热再生塔塔入口连通，所述热再生塔塔底出口通过热再生塔进料加热器与贫甲醇罐入口连通，所述贫甲醇罐出口依次通过贫甲醇冷却器、贫甲醇深冷器与洗涤塔上段顶部入口连通；所述热再生塔塔顶出口与酸性气水洗塔上段入口连通；

4、所述洗涤塔下段通过预洗甲醇加热器与酸性气水洗塔下段入口连通，所述酸性气水洗塔塔底出口与卧式萃取器连通，所述卧式萃取器萃余液出口通过废水换热器与共沸塔入口连通，所述共沸塔塔顶出口通过回流冷却器与共沸塔回流罐连通，所述共沸塔塔底出口与甲醇/水分离塔中部入口连通，所述共沸塔回流罐罐底出口与共沸塔连通；所述共沸塔回流罐出气口与酸性气产品管路连通。

5、进一步地，所述原料气预处理装置包括顺次连通的除油除尘装置，脱苯脱萘装置、压缩机、一级加氢装置和二级加氢装置，所述二级加氢装置出口与原料气冷却器连通。

6、进一步地，所述二级加氢装置出口通过原料气压缩机与原料气冷却器连通。

7、进一步地，所述焦炉气净化低温甲醇洗系统洗涤塔塔顶出口还与中深冷分离工段和/或甲醇合成装置连通；lng是即液化天然气(liquefied natural gas)的缩写。即所述洗涤塔塔顶通过原料气冷却器与深冷分离lng工段和/或甲醇合成装置连通。

8、焦炉气先进行预处理原料气进入除油除尘装置，脱苯、脱萘装置，除掉里面的焦油和粉尘，苯以及萘，使出口焦油+粉尘≤1mg/nm3，萘≤1mg/nm3后，进入压缩机压到3.5mpa后，进入一级加氢装置、二级加氢装置将有机硫全部转化为无机硫后，再进入低温甲醇洗工段总硫脱到0.1ppm后，进入深冷分离工段分离lng和/或甲醇合成装置，将部分焦炉气中的ch4进行深冷分离生产lng，剩余富氢气进入煤制气(低温甲醇洗后的净化气)混合进入甲醇合成装置生产甲醇。

9、进一步地，所述洗涤塔塔共分为两段，下段为预洗段，上段为主洗段。

10、进一步地，所述中压闪蒸罐顶部出口与原料气压缩机入口连通。

11、进一步地，所述洗涤塔上段底部出口与甲醇冷却器之间的管路上设置有富甲醇过滤器。

12、进一步地，所述洗涤塔塔底出口通过预洗甲醇加热器与酸性气水洗塔下段入口连通，所述洗涤塔塔底出口与预洗甲醇加热器之间的管路上设置有预洗甲醇过滤器。

13、本实用新型焦炉气净化低温甲醇洗系统的工作原理：

14、1、焦炉气先在原料气预处理装置中进行预处理原料气进入除油除尘，脱苯、脱萘，除掉里面的焦油和粉尘，苯以及萘，使出口焦油+粉尘≤1mg/nm3，萘≤1mg/nm3后，进入压缩机压到3.5mpa后，进入一级、二级加氢将有机硫全部转化为无机硫；

15、2、再进入低温甲醇洗工段总硫脱到0.1ppm；

16、3、进入深冷分离工段分离lng和/或甲醇合成装置。

17、本实用新型焦炉气净化低温甲醇洗系统，与现有技术相比较具有以下优点：

18、1)、本实用新型洗涤塔设有预洗段，对杂质进行脱除，设有萃取、共沸工序，回收预洗甲醇；

19、2)、本实用新型洗涤塔脱硫和脱碳在一段内完成，总硫脱至小于0.1ppm，co2脱除到小于20ppm，作为深冷分离进料气；

20、3)、本实用新型焦炉气净化低温甲醇洗采用-45℃冷源，尽可能降低贫甲醇温度，节省循环量，综合能耗低；

21、4)、本实用新型焦炉气净化低温甲醇洗系统不需要消耗低压氮气，无需要外界环境排放的尾气；

22、5)、本实用新型为充分回收ch4，富甲醇换热至常温后，设闪蒸罐，闪蒸出的气体返回原料气压缩机级间，同原料气一起压缩，回收有效气；

23、6)、本实用新型闪蒸后的富甲醇去热再生塔，再生出的酸性气经水洗回收甲醇后作为酸性尾气送出界区。

24、7、本实用新型焦炉气净化低温甲醇洗流程为综合优化的结果，流程简单、能耗低，ch4回收率高；满足焦炉气净化工艺需要，可在实际工业生产中使用。

25、综上，本实用新型焦炉气净化低温甲醇洗系统能满足焦炉气净化工艺需要，具有流程简单、能耗低，ch4回收率高的优点，采用焦炉气净化低温甲醇洗系统获得的净化气能用于深冷分离lng工段。

技术特征：

1.一种焦炉气净化低温甲醇洗系统，其特征在于，包括原料气预处理装置、洗涤塔、热再生塔、甲醇/水分离塔、酸性气水洗塔、共沸塔、原料气冷却器、贫甲醇冷却器、经热再生塔进料加热器、预洗甲醇加热器、废水换热器、共沸塔回流罐、贫甲醇深冷器、中压闪蒸罐、贫甲醇罐和卧式萃取器；

2.根据权利要求1所述焦炉气净化低温甲醇洗系统，其特征在于，所述原料气预处理装置包括顺次连通的除油除尘装置，脱苯脱萘装置、压缩机、一级加氢装置和二级加氢装置，所述二级加氢装置出口与原料气冷却器连通。

3.根据权利要求2所述焦炉气净化低温甲醇洗系统，其特征在于，所述二级加氢装置出口通过原料气压缩机与原料气冷却器连通。

4.根据权利要求1所述焦炉气净化低温甲醇洗系统，其特征在于，所述焦炉气净化低温甲醇洗系统洗涤塔塔顶出口还与中深冷分离工段和/或甲醇合成装置连通。

5.根据权利要求1所述焦炉气净化低温甲醇洗系统，其特征在于，所述洗涤塔共分为两段，下段为预洗段，上段为主洗段。

6.根据权利要求1所述焦炉气净化低温甲醇洗系统，其特征在于，所述中压闪蒸罐顶部出口与原料气压缩机入口连通。

7.根据权利要求1所述焦炉气净化低温甲醇洗系统，其特征在于，所述洗涤塔上段底部出口与甲醇冷却器之间的管路上设置有富甲醇过滤器。

8.根据权利要求1所述焦炉气净化低温甲醇洗系统，其特征在于，所述洗涤塔塔底出口通过预洗甲醇加热器与酸性气水洗塔下段入口连通，所述洗涤塔塔底出口与预洗甲醇加热器之间的管路上设置有预洗甲醇过滤器。

技术总结
本技术提供一种焦炉气净化低温甲醇洗系统，包括原料气预处理装置、洗涤塔、热再生塔、甲醇/水分离塔、酸性气水洗塔和共沸塔；原料气预处理装置出口与洗涤塔下段入口连通，洗涤塔塔顶与界外连通，洗涤塔上段底部出口与洗涤塔下段顶部入口连通，洗涤塔上段底部出口与中压闪蒸罐入口连通；中压闪蒸罐底部出口与热再生塔塔顶入口连通，热再生塔塔底出口与贫甲醇罐入口连通，贫甲醇罐出口与洗涤塔上段顶部入口连通；热再生塔塔顶与酸性气水洗塔上段连通；洗涤塔下段与卧式萃取器连通，卧式萃取器萃余液出口与共沸塔连通，共沸塔塔顶与中压闪蒸罐连通，共沸塔塔底与甲醇/水分离塔中部连通。该装置能对焦炉气进行净化，获得可供下游使用的净化气。

技术研发人员：张述伟,管凤宝,赵晋
受保护的技术使用者：大连佳纯气体净化技术开发有限公司
技术研发日：20231109
技术公布日：2024/8/15