低温甲醇洗操作方案

中原大化集团有限责任公司甲醇厂低温甲醇洗操作规程编制：张刚审核：审定：批准：中原大化集团甲醇厂二OO七年七月二十三日目录第一章岗位介绍第二章工艺原理及流程简述第一节工艺和操作原理第二节工艺流程叙述第三章低温甲醇洗装置的开停车第一节开车条件及准备工作第二节低温甲醇洗装置的开车第三节低温甲醇洗装置的停车第四章低温甲醇洗装置的正常操作第五章系统紧急停车及事故处理第一章岗位介绍1、概述低温甲醇洗是变换的下游装置，其作用是将粗变换气中的H2S和CO2脱除到要求的控制指标，同时还起到脱除变换气中NH3、HCN和羰基化合物的作用，为甲醇合成提供合格的原料气，并为煤气化装置提供CO2气和为硫回收装置提供克劳斯气。

来自变换装置的变换气，经低温甲醇洗装置的洗涤塔洗涤后去合成压缩装置。

低温甲醇洗装置的冷量来自冰机09K001；低温甲醇洗装置副产三种气体：克劳斯气体去硫回收装置进行回收制硫、二氧化碳气体送二氧化碳压缩工序、尾气经尾气洗涤塔后放空。

锅炉给水去氨洗涤塔，冷凝液去变换装置；汽提氮气来自空分；脱盐水来自公用工程，污水去水处理，排污甲醇去污甲醇罐，循环冷却水来自公用工程，氮气、仪表空气来自空分装置。

2、生产能力及产品规格低温甲醇洗装置的额定处理能力为 229720 Nm3/h（干基）的原料气进行脱硫脱碳，同时产生二氧化碳产品气和克劳斯酸性气体，其操作弹性范围为50-110%；（1）原料气的组分如下：第二章工艺原理及流程简述第一节工艺和操作原理1、基本原理其原理是以拉乌尔定律和亨利定律为基础，依据低温状态下的甲醇具有对H2S和CO2等酸性气体的溶解吸收性大、而对H2和CO溶解吸收性小的这种选择性来脱除变换气中的H2S和CO2等酸性气体，从而达到净化变换气的目的。

上述过程是物理吸收过程，吸收后的甲醇经过减压加热再生，分别释放CO2、H2S气体。

2、低温甲醇洗工艺的特点（1）工艺成熟，有多套大型装置长期稳定运行的经验；（2）对原料气的净化程度较高；（3）运行费用较低；（4）洗涤用的甲醇溶剂容易获取。

3、操作条件（1）温度本装置吸收塔05K001采用五段吸收，各段吸收剂---甲醇的温度较低，温度一般在-40~-60℃左右；在较低温度条件下，可以大大提高甲醇的吸收效果；变换气进入05C001的温度愈低，则冷量损失愈少，就可以大大降低冰机09K001的负荷。

（2）压力系统压力高，吸收的推动力增大，既可以提高气体的净化度，又可以增加甲醇的吸收能力，减少甲醇的循环量。

低温甲醇洗工序的压力由前后工序的压力确定。

对于甲醇再生而言，压力愈低愈有利，但是为了把再生过程中释放的CO2和H2S气体分别送往CO2压缩机和硫回收装置，一般情况下再吸收塔、热再生塔的塔顶压力略高于大气压。

（3）溶液循环量溶液循环量取决于生产负荷和溶液的吸收能力，在保证气体净化度的前提条件下，增加主洗流量，减少精洗流量，可减少再生热负荷，达到节能目的。

第二节工艺流程叙述1、原料气冷却来自 CO变换装置的原料气被送往甲醇洗装置，并在一系列的换热器里冷却。

在原料气/合成气换热器05E001和原料气深冷器05E002，原料气被冷却到大约10°C。

原料气是在05E001里通过与合成气换热实现的，在05E002里是通过蒸发4°C的冷冻剂实现的。

然后原料气通过氨洗涤塔05C007，用锅炉给水(来自界区外并且经过锅炉给水冷却器05E024冷却到一定的温度）洗涤原料气，以降低其NH3和HCN的含量。

洗涤水被排至界区外。

然后，少量的甲醇物流被注入原料气，以防止水在低温下结冰。

最后，原料气在原料气最终冷却器05E003里与低温合成气、低温CO2产品及循环气换热。

2、H2S/CO2 吸收接下来，气体进入吸收塔05C001的预洗段，诸如NH3和HCN等微量的组分，在这里被来自 H2S吸收塔给料冷却器 05E005的一小股过冷富甲醇吸收。

预洗过的甲醇在液位控制下离开塔底，并被送往预洗甲醇闪蒸加热器05E015和预洗闪蒸罐05S002再生。

然后气体通过一烟囱塔盘进入05C001的H2S主洗段，在这里H2S和COS被来自05C001 CO2吸收段的饱和CO2的甲醇溶液洗涤出。

甲醇溶剂按照与原料气成比例的流量被送往05C001 H2S吸收段的顶部。

富H2S甲醇在液位控制下离开05C001的主储液槽，并引入中压闪蒸塔05C002进行闪蒸再生。

接下来，脱硫后的气体通过另一个烟囱塔盘进入CO2吸收段下部。

在05C001的CO2吸收段，气体被作为主冲洗甲醇的低温的闪蒸再生甲醇和作为精洗甲醇的低温的热再生甲醇洗涤。

后者，也就是从塔顶进入的低温热再生甲醇的流量与原料气流量成正比。

由于吸收CO2产生热量，甲醇一定程度地被加热。

因此，甲醇在去下部的过程中被冷却。

这样，气体在下部被富含CO2的甲醇洗涤，富含CO2的甲醇在中间冷却器05E004里被冷却。

在原料气最终冷却器05E003，原料气/合成气热交换器05E001中换热后，合成气被送出界区。

3、闪蒸再生和 H2S 浓缩来自05C001 CO2吸收段储液槽的部分甲醇，经过H2S吸收塔给料冷却器05E005被引入05C001 H2S吸收段的顶部，剩余的则流向中压闪蒸塔05C002的顶部。

后者在中压下闪蒸，释放出部分CO2及溶解的H2和CO。

闪蒸气进入05C002的下部，以降低其CO2的含量。

来自05C001 H2S吸收段的富甲醇也流向05C002的下部，H2和CO连同部分的CO2一起被闪蒸出来。

为了减少再次被压缩气体的量，大部分闪蒸的CO2被来自热再生塔给料泵05P003 A/B的少量的冷甲醇重新吸收。

闪蒸气在原料器最终冷却器05E003里被加热后，经过循环压缩机05K001的入口分离器05S001，被再次压缩。

随后，压缩后的闪蒸气在段间冷却器05E006和后冷器05E007被冷却水冷却，循环至原料气。

来自中压闪蒸塔05C002上部的富CO2甲醇在闪蒸甲醇深冷器05E008里被过冷。

然后，部分甲醇被送往再吸收塔05C003中段的顶部，在此闪蒸，并把不含硫的CO2释放出来。

CO2产品在Claus气/CO2产品气换热器05E020、热闪蒸深冷器05E016中被加热后送出界区。

闪蒸过的甲醇部分被送往05C003底部的上部，另一部分通过主冲洗泵05P001 A/B送往05C001用作主冲洗甲醇吸收CO2。

来自闪蒸甲醇深冷器05E008的另一部分甲醇，在预洗甲醇冷却器05E009冷却，并送入再吸收塔05C003顶部的上部，作为硫组分的再吸收介质，以净化从含硫甲醇中释放出的CO2产品气体。

来自05C002下部闪蒸段的含硫甲醇分成两部分。

一部分被送往再吸收塔05C003顶部的下部,在这里，把含有H2S和COS甲醇中的大部分剩余CO2释放出来。

CO2产品气从塔顶离开，并在原料气最终冷却器05E003被加热后送出界区。

另一部分含硫甲醇被送往再吸收塔05C003底部的下部。

来自上段闪蒸含硫甲醇也被送往再吸收塔05C003底部的上部。

在此经氮气汽提后更多的CO2被释放出来，氮气已在氮气冷却器05E010里被部分尾气冷却过。

从甲醇中释放CO2是通过中间加热实现的。

甲醇从烟囱塔盘被再吸收塔循环泵05P002抽出，经过再吸收甲醇/贫甲醇换热器05E012被热再生甲醇加热，并被送回05C003底部的汽提段。

来自汽提段的N2/CO2混合物与热闪蒸气、酸气循环气混合。

含有硫的混合气被从05C003底部最高处塔盘上馈入的甲醇反洗。

从底部的顶部离开的烟道气部分在氮气冷却器05E010加热，另一部分在冷冻过冷器05E011中加热。

在尾气冲洗塔05C006中用水冲洗，尾气中达到较低的甲醇含量后，通过一个足够高的烟囱排放到大气中。

来自再吸收塔05C003底部下部的富H2S甲醇，经预洗甲醇冷却器05E009，H2S吸收给料冷却器05E005和贫富甲醇换热器05E013，被热再生甲醇加热，用热再生给料泵05P003 A/B送往热再生塔05C004的热闪蒸段。

来自05P003 A/B的部分甲醇还被用作中压闪蒸塔05C002下部循环气的再洗甲醇。

4、热再生富硫甲醇首先被送往热再生塔05C004顶部的热闪蒸段。

热闪蒸释放出来的气体在热闪蒸冷凝器05E014里被冷却水冷却，后在预洗甲醇闪蒸加热器05E015被预洗甲醇冷却，并在热闪蒸深冷器05E016被CO2产品冷却。

然后，热闪蒸气体和冷凝液被送往再吸收塔05C003的主段，使甲醇里的硫进一步浓缩。

进入热再生塔05C004热再生段的甲醇通过甲醇蒸汽汽提并充分再生，甲醇蒸汽一部分来自再生段下面的水浓缩段，其余的来自甲醇水塔05C005的顶部。

来自热再生段顶部的甲醇蒸汽/气体混合物通过几个换热器使甲醇冷凝。

首先，顶部的气体被送入预洗甲醇最终加热器05E017，加热预洗低温富甲醇，该富甲醇再送往热再生器05C004顶部。

然后，所含的大部分甲醇在送往回流槽05D001前，在水冷热再生冷凝器05E018里被冷凝。

最后，claus气体在claus气再热器05E019和Claus气/CO2产品气换热器05E020里进一步冷却。

在Claus气体分离器05S003里，剩余的冷凝液被收集起来，并返回到回流槽05D001。

Claus气体在Claus 气体再热器05E019里被再次加热，排放出界区。

一部分来自Claus气体分离器05S003的claus气体用作循环气回到再吸收塔05C003进行硫浓缩。

Claus气经过一个与分离器相连的小再吸收塔循环。

在这里，Claus循环气被一小股来自再吸收循环泵05P002的低温富甲醇再次冲洗，以免claus气体内微量成分在主循环甲醇里富集。

来自各个claus 气体冷凝段的冷凝液被收集在回流槽05D001里，并通过热再生塔回流泵05P006 A/B返回到热再生塔05C004的顶部。

充分再生的甲醇收集在热再生塔的主储液槽里，由CO2吸收给料泵05P004 A/B送入贫/富甲醇换热器05E013冷却，之后，送回到吸收塔05C001的顶部。

5、甲醇水蒸馏少量的热再生甲醇被送往05C004最底部的水浓缩段。

这个小精馏段的储槽由热再沸器05E021来提供热量。

一方面，该段底部产品的水浓缩得以实现，另一方面，则产生汽提用的甲醇蒸汽。

05C004浓缩段的富水甲醇用甲醇水塔给料泵05P005 A/B抽出，并送往甲醇水塔05C005。

水和甲醇的精馏在这里进行，使主甲醇回路中的水含量保持在低水平。

该塔的储液槽利用甲醇水塔再沸器05E022进行再沸。

05C005顶部的甲醇蒸汽被送往热再生塔05C004作为汽提介质。

05C005底部的产品是废水，在废水冷却器05E023冷却后送往尾气洗涤塔05C006。