1、精選優質文檔-傾情為你奉上低溫甲醇洗工段工藝流程簡述1.崗位任務該裝置的主要任務是脫除粗煤氣中的CO2、H2S、有機硫（COS、CS2）、HCN、石腦油、水以及其它雜質，使粗煤氣得到凈化。該裝置由粗煤氣四級冷卻、預洗和CO2、H2S吸收系統、甲醇再生系統、預洗甲醇再生系統和甲醇貯槽五部分以及所屬管線組成，其中預洗甲醇再生為單系列（50#），除甲醇貯槽外其它部分為雙系列（51#/52#），甲醇貯槽為50#和51#/52#共用。2.工藝原理甲醇吸收CO2、H2S是物理吸收。即：利用甲醇溶液對CO2、H2S能進行選擇吸收的特性來脫除粗煤氣中的CO2、H2S。以下用硬、軟酸堿理論說明甲醇吸收CO2、H

2、2S的機理：具有大的電子對接受體的分子叫軟酸，具有小的電子對接受體的分子叫硬酸。具有大的電子給予體的分子叫軟堿，具有小的電子給予體的分子叫硬堿。這就是硬軟酸堿理論。按此理論，酸堿反應的基本原則應該為硬親硬、軟親軟，軟硬交界不分親近。甲醇：CH3OH是由甲基CH3+和羥基OH兩官能團組成的分子，而甲基是一個軟酸官能團，羥基是一硬堿官能團。而H2S屬于硬酸軟堿類。CO2屬于硬酸類。所以甲醇吸收H2S、CO2應是：CH3OH H-HS CO2這也反映了甲醇即可吸收CO2，又可吸收H2S之特性。甲醇對CO2、H2S、COS有高的溶解度，而對H2、CH4、CO等溶解度小，說明甲醇有高的選擇性，另一方面表

3、現在對H2S的吸收要比CO2的吸收快好幾倍，溶解度前者比后者大，所以可以先吸收CO2，再吸收H2S。3.工藝流程敘述本裝置由以下單元組成A、粗煤氣冷卻系統（雙系列）B、預洗和吸收系統（雙系列）C、甲醇再生系統（雙系列），每系列包括：閃蒸、再生、熱再生。D、石腦油甲醇回收系統（單系列）包括：預洗閃蒸再生、石腦油萃取、甲醇水分離。E、甲醇貯槽低溫甲醇洗裝置的主要裝置部分設計為兩個相同的系列，每一個系列的生產能力為正常操作條件下的53（凈煤氣量）。其中每一系列可以獨立運行。兩個系列中的H2S吸收塔預洗段的預洗甲醇和石腦油的回收，即石腦油/甲醇回收系統設計為單系列（稱為共用部分），其生產能力為正常生產

4、能力的140。對于兩個相同的系列，工藝流程圖中所注的物流量為裝置能力的50，而對共用系列則為裝置能力的100。因為是兩個相同的系列，下面敘述只取一個系列。3.1 粗煤氣冷卻系統來自粗煤氣變換冷卻裝置的37、3.625MPa的粗煤氣在進入低溫甲醇洗裝置后，在一系列熱交換器中被冷卻到-32，壓力3.545MPa。首先，粗煤氣中夾帶的冷凝液在粗煤氣分離器(51-F001)中得到分離。在粗/凈煤氣換熱器I（51W001）中用凈煤氣將粗煤氣冷卻到23，然后在粗煤氣冷卻器（51W002)中用0級丙烯將之冷卻到8。在這些換熱器中產生的粗煤氣冷凝液在粗煤氣分離器（51-F002）被分離并和粗煤氣分離器（51-

5、F001）來的冷凝液一起送到煤氣水分離裝置（800#），在粗煤氣進一步冷卻之前，噴入少量的甲醇到粗煤氣中以防止煤氣冷凝液結冰。然后在粗/凈煤氣換熱器（51W003）中由來自H2S閃蒸塔(51K004)和CO2閃蒸塔(51K003)的一段閃蒸氣（稱為燃料氣）以及冷的凈煤氣將粗煤氣冷卻到-15。粗煤氣在粗煤氣深冷器（51W004）中由-40級的丙烯蒸發最終將粗煤氣冷卻到-32，在51W003、51W004中產生的水甲醇石腦油混合物隨粗煤氣一起進入H2S吸收塔（51K001）的預洗段。在那里，與預洗甲醇混合后送到石腦油/甲醇回收系統進一步處理。3.2 預洗冷的粗煤氣進入H2S吸收塔（51K001)的

6、預洗段，用少量來自CO2吸收塔（51K002）經甲醇深冷器（51W005）冷卻的冷甲醇洗滌粗煤氣來脫除石腦油和HCN、部分有機硫、高分子化合物。然后被收集在預洗段底部，送到石腦油/甲醇回收系統。脫除了石腦油和HCN部分有機硫、高分子化合物的粗煤氣通過升氣塔盤進入到H2S吸收塔的脫硫段。3.3 H2S、COS和CO2的脫除在吸收塔（51K001）的脫硫段，經預洗甲醇洗滌后的粗煤氣通過升氣塔盤，用來自CO2吸收塔（51K002）的含CO2的甲醇富液將粗煤氣中的大部分H2S/COS予以脫除，硫化物被洗滌到30ppm（以總硫計）。含H2S甲醇富液被收集在H2S吸收塔的升氣塔盤上，然后送到H2S閃蒸塔的

7、第段。脫硫氣進入CO2吸收塔（51K002），殘留的硫化物被洗滌到0.5ppm（以總硫計），CO2被洗滌到1.0（VOL）。脫硫氣是用來自CO2閃蒸塔（51K003）的閃蒸再生的甲醇半貧液脫除大量的CO2 （CO2主洗段），用來自熱再生塔（51K005）的熱再生甲醇貧液作最終凈化洗滌（CO2精洗段）。凈煤氣離開CO2吸收塔頂，經過粗/凈煤氣熱交換器和I，回收冷量復熱后，作為凈煤氣送出界區。閃蒸再生甲醇半貧液和熱再生甲醇貧液均用于CO2和硫化物的脫除。在精洗段的頂部噴入-42？的甲醇貧液以最后脫除凈煤氣中的硫化物和CO2，甲醇半貧液在主洗段頂部噴入，同時與來自精洗段的甲醇匯合。匯合后的甲醇繼續與

8、煤氣逆向流動接觸，吸收CO2、H2S和COS，由于CO2溶解熱的作用使得甲醇溫度上升，使甲醇液幾乎達到了吸收CO2的氣液平衡點，為了提高甲醇的吸收能力，從第10？塊塔盤下的升氣塔盤上將甲醇引到塔外，在甲醇循環冷卻器（51一W006）中用-40級丙烯蒸發將甲醇冷卻到-34，然后通過閃蒸液/循環甲醇加熱器（51W007）冷卻到-40，冷卻后的甲醇返回到第9？塊塔盤上。含CO2的甲醇液收集在CO2吸收塔底部。這部分甲醇離開CO2吸收塔（51K002）后分為兩股，一股經甲醇深冷器（51W008）冷卻后送到CO2閃蒸塔（51K003）閃蒸再生，另一股通過H2S吸收塔給料泵（51P001）增壓，在甲醇冷卻

9、器（51/2W005）中用-40級丙烯蒸發冷卻到-40？后進入H2S吸收塔（51K001）。3.4 閃蒸再生（冷再生）離開CO2吸收塔的甲醇溶解有大量的CO2，少量的H2S、COS、CO、H2、CH4以及一些高分子碳氫化合物。在CO2閃蒸塔（51K003)中，這股甲醇在三個閃蒸段中分級閃蒸再生，大量的溶解氣被解吸出來，閃蒸再生的這股甲醇半貧液送到CO2吸收塔的主洗段，循環使用。在CO2閃蒸塔的第閃蒸段，大部分被吸收的有用氣體(CO、H2、CH4和高碳氫化合物）閃蒸解吸出來，同時溶解的部分CO2也隨著有用氣體一同閃蒸出來。在回收這股有用氣體之前將一股閃蒸再生的甲醇半貧液送到第閃蒸段頂部與閃蒸氣逆

10、向流動，大量的CO2被重新吸收后與來自H2S閃蒸塔的段閃蒸氣混合，并在粗/凈煤氣換熱器中復熱后經循環氣壓縮機壓縮返回到變換裝置入口（或作為燃料氣送出界區）。待定！離開第閃蒸段的甲醇在CO2閃蒸塔的另兩個閃蒸段繼續閃蒸。在隨后的各閃蒸段，閃蒸壓力逐漸降低，溶解的CO2大部分被解吸出來，甲醇溫度也相應降低。CO2閃蒸塔II段閃蒸氣含有在I段閃蒸過程中沒有閃蒸出來的大部分CH4和高碳氫化合物，其余為CO2，這股氣體離開第II閃蒸段后，在CO2復熱器（51W011）中復熱，最后送到甲醇洗滌塔（51K006）經水洗回收甲醇后放空。在甲醇液進入第閃蒸段之前，先經閃蒸塔二段泵（51P003）加壓，再經閃蒸液

11、/循環甲醇換熱器（51W007）復熱后進入二氧化碳第閃蒸段。在第閃蒸段，甲醇液首先是在稍微高于大氣壓力下閃蒸，最后用低壓氮氣提。氮氣在氮氣冷卻器（51W009)中用來自CO2閃蒸塔III段閃蒸氣的一部分冷卻后分成兩股：一股到CO2閃蒸塔III段作氣提氣，另一股到H2S閃蒸塔段作氣提氣。離開CO2閃蒸塔第閃蒸段的段閃蒸氣，一部分在氮氣冷卻器中加熱，另一部分在H2S富氣冷卻器（51W016)中加熱，最后均送到甲醇洗滌塔（51K006）經水洗回收甲醇后放空。來自CO2閃蒸塔第閃蒸段的大部分甲醇半貧液通過半貧液給料泵（51P004）被輸送到CO2吸收塔的主洗段。其余的通過再吸收給料泵（51P005）被

12、送到CO2閃蒸塔第閃蒸段和H2S閃蒸塔第閃蒸段及第閃蒸段。離開H2S吸收塔的甲醇液主要溶解有CO2以及少量的H2S、COS、CO、H2、CH4、高碳氫化合物。經甲醇過濾器（51F005）過濾后，在送到熱再生塔（51K005）作最終氣提再生之前，先到H2S濃縮塔（51K004）內分三段依次閃蒸再生以及H2S的濃縮。在H2S濃縮塔第閃蒸段，大部分有用的氣體(CO、H2、CH4和高碳氫化合物）被解析閃蒸出來，同時也有CO2、H2S和COS。CO2和硫化物用一股來自CO2閃蒸塔第閃蒸段甲醇半貧液加以吸收。這股閃蒸氣與CO2閃蒸塔的I段閃蒸氣混合并在粗/凈煤氣換熱器II中復熱后經循環氣壓縮機壓縮返回到變

13、換裝置入口（或作為燃料氣送出界區）。待定！離開第閃蒸段的甲醇液送到第閃蒸段，段閃蒸氣返回到H2S閃蒸塔III段以回收該閃蒸氣中的硫化物。H2S濃縮塔第閃蒸段是由氣提段（下部）和再吸收段（上部）組成，是用于H2S的濃縮。來自第閃蒸段的甲醇分為兩股，大約1/3送到氣提段的頂部，2/3送到一較低的塔盤上以利閃蒸。在氣提段，CO2被來自氮氣冷卻器（51W009)冷的低壓氮氣提出來。另外，來自熱再生塔（51K005）閃蒸段的H2S富氣和來自預洗閃蒸塔（51K007）、閃蒸段的含H2S的氣體也送到氣提段，以利H2S濃縮。氣提出來的CO2中含有一定量的H2S和COS。在H2S濃縮塔第閃蒸段的再吸收段，用一股

14、來自CO2閃蒸塔第閃蒸段的甲醇半貧液，再次吸收氣體中的硫化物。離開第段頂部的閃蒸氣在排放氣復熱器（51/2W012）中復熱后與CO2閃蒸塔第閃蒸段閃蒸氣匯合。最后，兩個系列的閃蒸氣匯合，送到甲醇洗滌塔（51K006），然后通過排氣筒排到大氣中。在甲醇洗滌塔內，排放氣用脫鹽水加以洗滌，以將排放氣中的甲醇含量降到約10ppm。3.5 熱再生系統來自H2S閃蒸塔第閃蒸段的甲醇液由熱再生塔給料泵（51P006）輸送到熱再生塔（51K005），在入塔之前，首先在富/貧甲醇換熱器（51W013）中與來自熱再生塔底的甲醇貧液換熱。加熱后的甲醇液在熱再生塔的頂部熱閃蒸段減壓閃蒸。閃蒸出的H2S富氣返回到H2S

15、濃縮塔的第段以利硫化氫的濃縮。該熱閃蒸氣在三個串聯的熱交換器即熱閃蒸氣冷凝器（51W010）、二氧化碳復熱器（51W011）和排放氣復熱器（51W012）中得到冷卻。在熱閃蒸氣冷凝器中冷凝下來的甲醇液經冷凝液換熱器（51W017）進一步冷卻送到熱再生塔回流槽（51B001)。在熱再生塔(51K005)中，甲醇中溶解的全部氣體被熱再生塔再沸器（51-W018）中產生的甲醇蒸汽氣提出來。離開熱再生塔頂的大部分甲醇蒸汽、H2S富氣經熱再生塔頂冷凝器（51W014）冷卻，冷凝后的氣液混合物一起進入再生塔回流槽（51B001），H2S富氣從再生塔回流槽出來后在H2S富氣加熱器（51W015）和H2S富氣

16、冷卻器（51W016)中被冷卻冷凝后進入硫化氫富氣分離器（51F003）,分離液體后的硫化氫富氣經H2S富氣加熱器（51W015）加熱后送克勞斯硫回收裝置；分離的液體通過冷凝液換熱器（51W017）加熱后進入硫化氫富氣分離器（51F004）進一步分離，氣體與硫化氫富氣一起送硫回收裝置，分離的液體經分離液加壓泵（51P009加壓后）送萃取槽（51B002）。冷凝甲醇收集在熱再生塔回流槽（51B001），并由熱再生塔回流泵（51P008）返回到熱再生塔。來自熱再生塔底部的再生后的貧甲醇通過二氧化碳吸收塔給料泵提壓、精甲醇過濾器（51F007）過濾，在富/貧甲醇換熱器（51/2W013）中冷卻后返回

17、到CO2吸收塔的精洗段。3.6 石腦油/甲醇回收系統收集在H2S吸收塔預洗段底部的石腦油和預洗甲醇進入預洗閃蒸塔（51K007），在塔內溶解氣分兩段閃蒸出來。在第閃蒸段（51一K007），甲醇液在400Kpa下閃蒸。閃蒸后的甲醇液在預洗甲醇加熱器（51一W019）中加熱并進入第閃蒸段（51一K007）繼續閃蒸。兩段閃蒸氣匯合后返回到H2S閃蒸塔段，以吸收氣體中的硫化物，利于硫化氫的濃縮。脫氣后的甲醇水石腦油混合物離開51一K007段后自流到萃取器（51B002）的緩沖室。在緩沖室，加入脫鹽水以便從石腦油中萃取甲醇。加入的脫鹽水來自于洗滌CO2排放氣中殘余甲醇的甲醇洗滌塔。另外，從其它設備中返回

18、的物流也匯集在緩沖室。它們是：共沸塔頂的冷凝產物，煤氣干燥裝置來的變換氣冷凝液，連續送到該緩沖室。熱再生塔和甲醇水塔的塔盤清洗物也間斷送到緩沖室。甲醇水石腦油混合物由萃取器給料泵（51P011）輸送到萃取室，在這里混合物得到分離。石腦油生成在上層，甲醇一水混合物生成在下層。石腦油流過一溢流堰，并被石腦油給料泵（51P013）輸送到石腦油貯槽（51B003），最后經石腦油泵（51P014）送到罐區的石腦油貯罐中。甲醇水的混合物從萃取器通過共沸塔給料泵（51P012）輸送到共沸塔給料緩沖室。甲醇水混合物中仍含有少量的石腦油和溶解氣。所以要將其送到共沸塔（51K008）。在共沸塔內，殘余的石腦油、H

19、CN、CO2、H2S和COS被氣提出來。在入塔之前，先在共沸塔給料預熱器（51W020）中由甲醇水塔底來的含醇廢水加熱，氣提汽在共沸塔再沸器（51W022）中產生。共沸塔頂產物為甲醇、水及石腦油蒸汽，外加HCN、H2S、CO2和COS。在共沸塔冷凝器（51W021）中冷凝的塔頂產物收集在共沸塔的升氣塔盤上。其中，一部分作為回流液返回到共沸塔，一部分返回到萃取器（51B002）。離開共沸塔的氣體送到預洗閃蒸塔（51K007）的頂部水洗段（51K007），在那里，殘余的甲醇和石腦油被冷凝下來，不凝氣送出界區到硫回收裝置。回收預洗甲醇的最后步驟是甲醇中水的脫除，這一過程是在甲醇水塔（51K009）內

20、完成的。共沸塔底產物由甲醇水塔給料泵（51一P015）輸送到甲醇水塔（51K009），由甲醇水塔再沸器（51W023）提供熱量。實際生產證明，甲醇水塔再沸器易發生堵塞。所以提供了兩個100能力的再沸器（即一開一備）。另外，還設置了吹掃接頭，甲醇以氣相離開甲醇水塔，最為氣提氣直接進入熱再生塔（51K005）。一股來自富/貧甲醇換熱器（51/2W013）的甲醇貧液最為甲醇水塔的回流液體。離開甲醇水塔底部的含醇廢水通過廢水泵（51P017）在共沸塔給料加熱器（51W020）中與到共沸塔的物料逆流換熱，得到冷卻后送出界區到生化處理裝置。為減小甲醇水塔再沸器管程的堵塞，將NaOH溶液噴入甲醇水塔的底部。

21、NaOH來自NaOH貯槽（51B004），由NaOH噴射泵（51P016）噴入。由于系統中預洗段的預洗甲醇噴淋量極少，來自預洗閃蒸塔釜的甲醇石腦油混合物可以送到預洗甲醇貯槽，該貯槽可以貯存5天的預洗甲醇。這樣，在甲醇石腦油分離系統停車期間，不使整個低溫甲醇洗裝置停車。在這期間，系統中這部分甲醇的補充量從新鮮甲醇貯槽中獲得。為使得這股甲醇和石腦油逐步重返到石腦油甲醇回收系統，該系統的設計有25的額外能力。3.7甲醇貯槽系統當裝置在檢修時，低溫甲醇洗裝置的甲醇和石腦油要排到貯槽中去。貯槽系統包括下列貯槽。設備名稱設備位號設計溫度（）設計容積m3新鮮甲醇貯槽50B008主洗甲醇貯槽50B007A/B

22、預洗甲醇貯槽50B006A/B地下槽50B005新鮮甲醇貯槽接受來自罐區的甲醇。通過該貯槽，新鮮甲醇進入系統中，以補充正常操作的甲醇損失。在裝置停車期間，該貯槽也能用于貯存已在熱再生塔中再生的甲醇。主洗甲醇貯槽用于貯存來自吸收塔和閃蒸塔的冷甲醇。這個貯槽可以貯存一個系列的全部甲醇。預洗甲醇貯槽用于貯存含有石腦油和水的預洗甲醇。石腦油甲醇回收系統的設備排凈可以排到該貯槽。預洗甲醇貯槽可以貯存在100%負荷下，5天操作期間的預洗甲醇。地下貯槽用于收集本裝置低點靠重力排出的甲醇。4.低溫甲醇洗設備一覽表序號設備位號設備名稱序號設備位號設備名稱151-K001硫化氫吸收塔3551-B005地下槽251

23、-K002二氧化碳吸收塔3651-B006（A/B）預洗甲醇貯槽351-K003二氧化碳閃蒸塔3751-B007(A/B)主洗甲醇貯槽451-K004硫化氫濃縮塔3851-B008新鮮甲醇貯槽551-K005熱再生塔3951-F001粗煤氣分離器651-K006尾氣洗滌塔4051-F002粗煤氣分離器751-K007預洗閃蒸塔4151-F003硫化氫富氣分離器851-K008共沸塔4251-F004硫化氫富氣分離器951-K009甲醇水塔4351-F005（A/R）甲醇過濾器1051-P001(A/R)脫硫塔給料泵4451-F006（A/R）甲醇粗過濾器1151-P002(A/R)甲醇循環泵4551-F007(A/R)精甲醇過濾器1251-P003(A/R)閃蒸塔二段泵4651-W001粗/凈煤氣換熱器1351-