九塔低温甲醇洗工艺规范流程

工艺流程图

工艺流程说明：

净化车间500#由以下单元组成

A、粗煤气冷却系统

B、预洗和吸收系统

C、甲醇再生系统包括：闪蒸再生、热再生。

D、石脑油／甲醇回收系统包括：预洗闪蒸再生、石脑油萃取、甲醇／水分离。

E、甲醇贮槽

净化车间500#主要装置部分设计为51、52、53三个系列，每一系列均可独立运行。其中51、52为两个相同的系列，二者共用石脑油/甲醇回收系统。二期（53#）与51#、52#略有不同，但改动不大，下面只叙述51#一个系列。

1、粗煤气冷却系统

来自粗煤气冷却装置的粗煤气在37℃进入低温甲醇洗装置后，在一系列热交换器中被冷却到-32℃。

首先，粗煤气中夹带的冷凝液在粗煤气分离器F001中得到分离。在粗/净煤气换热器IW001中用净煤气将粗煤气冷却到23℃，然后在粗煤气冷却器W002中用0℃级氨将之冷却到8℃。在这些换热器中产生的粗煤气冷凝液在粗煤气分离器F002中被分离并和粗煤气分离器F001产生的冷凝液一起送到煤气水分离装置（800#），在粗煤气进一步冷却之前，喷入少量的甲醇（来自W012）到粗煤气中以防止煤气冷凝液结冰。然后在粗/净煤气换热器ⅡW003中由来自H2S 闪蒸塔K004和CO2闪蒸塔K003的一段闪蒸气（称为燃料气）以及冷的净煤气将粗煤气冷却到-12.6℃。

粗煤气在粗煤气深冷器W004中由-40℃级的氨蒸发最终将粗煤气冷却到-32℃，在W003、W004中产生的水—甲醇—石脑油混合物随粗煤气一起进入H2S吸收塔K001的预洗段。在那里，与预洗甲醇混合后送到石脑油/甲醇回收系统进一步处理。

2、预洗及H2S、COS和CO2的脱除

冷的粗煤气进入H2S吸收塔K001的预洗段，用少量来自甲醇深冷器W005的冷甲醇洗涤粗煤气来脱除石脑油和HCN、部分有机硫、高分子化合物。然后被收集在预洗段底部，送到石脑油/甲醇回收系统。

脱除了石脑油和HCN部分有机硫、高分子化合物的粗煤气通过升气塔盘进入到H2S吸收塔的脱硫段。

在H2S吸收塔K001的脱硫段，经预洗甲醇洗涤后的粗煤气通过升气塔盘，用来自CO2吸收塔K002的含CO2的甲醇富液将粗煤气中的大部分H2S/COS 予以脱除，硫化物被洗涤到低于30ppm（以总硫计）。

含H2S甲醇液被收集在H2S吸收塔的升气塔盘上，然后送到H2S闪蒸塔的第Ⅰ段。

脱硫气进入CO2吸收塔K002，残留的硫化物被洗涤到0.5ppm（以总硫计），CO2被洗涤到1.0％（VOL）。脱硫气是用来自CO2闪蒸塔的闪蒸再生的甲醇半贫液脱除大量的CO2，用来自热再生塔K005的热再生甲醇贫液作最终净化洗涤。净煤气离开CO2吸收塔顶，经F004（图中未画出）回收甲醇后，经过粗/净煤气热交换器Ⅱ和I，回收冷量复热后，作为净煤气送出界区。

闪蒸再生甲醇和热再生甲醇均用于CO2和硫化物的脱除。在精洗段的顶部喷入-38℃的甲醇贫液以最后脱除净煤气中的硫化物和CO2，甲醇半贫液在主洗

段顶部喷入，同时与来自精洗段的甲醇汇合。汇合后的甲醇继续与煤气逆向流动接触，吸收CO2、H2S和COS，由于CO2溶解热的作用会使甲醇温度上升，使甲醇液的温度几乎达到了吸收CO2的气液平衡点，为了提高甲醇的吸收能力，从第10块塔盘下的升气塔盘上将甲醇引到塔外，在甲醇循环冷却器W006中用-40℃级氨蒸发将甲醇冷却到-34℃，冷却后的甲醇返回到第9块塔盘上。

含CO2的甲醇液收集在CO2吸收塔底部。这部分甲醇离开CO2吸收塔K002后分为两股，一股送到CO2闪蒸塔K003闪蒸再生，另一股通过H2S吸收塔给料泵P001增压，在甲醇冷却器W005中用-40℃级氨蒸发冷却到-34℃后进入H2S吸收塔K001。

3、闪蒸再生（冷再生）

离开CO2吸收塔的甲醇溶解有大量的CO2，少量的H2S、COS、CO、H2、CH4以及一些高分子碳氢化合物。在CO2闪蒸塔K003中，这股甲醇在三个闪蒸段中分级闪蒸再生，大量的溶解气被解吸出来，闪蒸再生的这股甲醇半贫液送到CO2吸收塔的主洗段，循环使用。

在CO2闪蒸塔的第Ⅰ闪蒸段，大部分被吸收的有用气体(CO、H2、CH4和高碳氢化合物）闪蒸解吸出来，同时溶解的部分CO2也随着有用气体一同闪蒸出来。在回收这股有用气体之前将一股闪蒸再生的甲醇半贫液送到第Ⅰ闪蒸段顶部与闪蒸气逆向流动，大量的CO2被重新吸收后与来自H2S闪蒸塔的Ⅰ段闪蒸气混合，并在粗/净煤气换热器Ⅱ中复热后作为燃料气送出界区。

离开第Ⅰ闪蒸段的甲醇在CO2闪蒸塔的另两个闪蒸段继续闪蒸。在随后的各闪蒸段，闪蒸压力逐渐降低，溶解的CO2大部分被解吸出来，甲醇温度也相应降低。

在甲醇液进入第Ⅱ闪蒸段之前，先在甲醇后冷却器W007中用-40℃级的氨蒸发将其过冷。

CO2闪蒸塔II段闪蒸气含有在I段闪蒸过程中没有闪蒸出来的大部分CH4和高碳氢化合物，其余为CO2，这股气体离开第II闪蒸段后，在CO2循环加热器W010中复热，最后送到甲醇洗涤塔K006经水洗回收甲醇后放空。

在第Ⅲ闪蒸段，甲醇液首先是在稍微高于大气压力下闪蒸，最后用低压氮气提。氮气在氮气冷却器W008中用来自CO2闪蒸塔III段闪蒸气的一部分冷却后分成两股：一股到CO2闪蒸塔III段作气提气，另一股到H2S闪蒸塔Ⅲ段作气提气。

离开CO2闪蒸塔第Ⅲ闪蒸段的Ⅲ段闪蒸气，一部分在氮气冷却器中加热后，与H2S闪蒸塔Ⅲ段闪蒸气汇合后在热闪蒸气/排放气换热器W011中加热，另一部分在H2S富气/排放气换热器W015中加热。

来自CO2闪蒸塔第Ⅲ闪蒸段的大部分甲醇半贫液通过气提段泵P003被输送到CO2吸收塔的主洗段。其余的被送到CO2闪蒸塔第Ⅰ闪蒸段和H2S闪蒸塔第Ⅰ闪蒸段及第Ⅲ闪蒸段。

离开H2S吸收塔的甲醇液主要溶解有CO2以及少量的H2S、COS、CO、H2、CH4、高碳氢化合物。在送到热再生塔K005作最终气提再生之前，先到H2S闪蒸塔K004内分三段依次闪蒸再生以及H2S的浓缩。

在H2S闪蒸塔第Ⅰ闪蒸段，大部分有用的气体被闪蒸出来，同时也有CO2、H2S和COS。CO2和硫化物用一股来自CO2闪蒸塔第Ⅲ闪蒸段甲醇半贫液加以吸收。这股闪蒸气与CO2闪蒸塔的I段闪蒸气混合并在粗/净煤气换热器II中加热后作为燃料气送出界区。