本實用新型涉及到低溫甲醇洗,具體指一種高CO2回收率的節(jié)能型氣體洗滌裝置。
背景技術(shù):
現(xiàn)有的低溫甲醇洗技術(shù)普遍采用低壓氮氣氣提的方式將低壓富硫甲醇中的CO2氣體解析出來從而實現(xiàn)H2S的富集,這樣會使大量CO2氣體進入放空尾氣,導(dǎo)致低溫甲醇洗裝置的CO2回收率低。同時,當采用半貧液流程時,富碳甲醇低壓閃蒸回收CO2氣體后一部分液相送往吸收塔作為主洗甲醇,低壓閃蒸受閃蒸溫度及閃蒸壓力的限制,返回吸收塔的主洗甲醇中的CO2含量過高,影響吸收效果,導(dǎo)致裝置需要的甲醇循環(huán)量增加,能耗增加。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀提供一種CO2回收率能達到99%以上且節(jié)能降耗效果好的高CO2回收率的節(jié)能型氣體洗滌裝置。
本實用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:該高CO2回收率的節(jié)能型氣體洗滌裝置,其特征在于包括:
原料氣管道連接吸收塔的下部第一入口,貧甲醇管道和主洗甲醇管道分別連接所述吸收塔的上部第二入口和第三入口,所述吸收塔頂部連接有用于排放凈化氣的凈化氣管道,所述吸收塔的底部設(shè)有用于排放富甲醇的富甲醇管道;
第一富碳甲醇管道連接位于所述吸收塔中部的第一出口和中壓閃蒸塔的上塔入口,所述富碳甲醇管道上設(shè)有第一減壓閥;富甲醇管道連接所述吸收塔的中下部的第二出口和所述中壓閃蒸塔下塔的第一入口,所述富甲醇管道上設(shè)有第二減壓閥;
第一回流管道連接所述中壓閃蒸塔的上塔塔頂出口和所述中壓閃蒸塔的下塔第二入口,所述中壓閃蒸塔的下塔塔頂出口管道連接所述原料氣管道;
所述中壓閃蒸塔上塔塔底出口通過第二富碳甲醇管道連接第一噴射器的第一入口,所述第一噴射器的出口管道連接CO2閃蒸塔的中部入口;所述中壓閃蒸塔的下塔塔底出口通過富硫甲醇管道連接第二噴射器的第一入口,第二噴射器的出口管道連接H2S閃蒸塔的中部入口;
所述CO2閃蒸塔的塔底液相出口通過第三換熱管道連接所述CO2閃蒸塔的塔頂入口,所述第三換熱管道上設(shè)有第一泵和第三換熱器;所述CO2閃蒸塔的下部氣相出口通過第一噴射管道連接所述第一噴射器的第二入口;所述CO2閃蒸塔的CO2產(chǎn)品氣出口連接產(chǎn)品氣管道;
所述H2S閃蒸塔的塔底液相出口通過第八換熱管道連接所述H2S閃蒸塔的塔頂入口,所述第八換熱管道上設(shè)有第三泵和第八換熱器;所述H2S閃蒸塔的下部出口通過第二噴射管道連接所述第二噴射器的第二入口;所述H2S閃蒸塔的產(chǎn)品氣出口連接產(chǎn)品氣管道,所述H2S閃蒸塔的液相富硫甲醇出口通過排放管道導(dǎo)出。
較好的,所述CO2閃蒸塔可以為五段塔;所述H2S閃蒸塔為五段塔;
所述第一噴射器的出口管道連接所述CO2閃蒸塔的III段的塔頂入口;所述CO2閃蒸塔的III段的底部出口通過第一換熱管道連接IV段的塔頂入口,所述第一換熱管道上設(shè)有第一換熱器;所述CO2閃蒸塔的IV段的底部出口分為兩股,分別通過第一連接管道連接所述H2S閃蒸塔的IV段的頂部入口、通過第二換熱管道連接所述CO2閃蒸塔的V段的頂部入口;所述第一連接管道上設(shè)有第五泵,所述第二換熱管道上設(shè)有第二換熱器;所述CO2閃蒸塔的III段和IV段的頂部出口連接所述產(chǎn)品氣管道;
所述CO2閃蒸塔的V段的頂部出口連接所述第一噴射管道;所述CO2閃蒸塔的V段的底部出口通過第三換熱管道連接所述CO2閃蒸塔的I段的頂部入口,所述第三換熱管道上設(shè)有第三換熱器;
所述CO2閃蒸塔的I段的頂部出口連接所述CO2閃蒸塔的IV段的下部入口;所述CO2閃蒸塔的I段的底部出口通過第四加熱管道連接所述CO2閃蒸塔的II段的頂部入口,所述第四加熱管道上設(shè)有第四加熱器;
所述CO2閃蒸塔的II段的頂部出口連接所述第一噴射管道,所述CO2閃蒸塔的II段的底部出口連接所述主洗甲醇管道,所述主洗甲醇管道上設(shè)有第二泵和第五換熱器;所述第二噴射器的出口管道連接所述H2S閃蒸塔的III段的頂部入口;所述H2S閃蒸塔的III段和IV段的頂部出口連接所述產(chǎn)品氣管道,所述H2S閃蒸塔的II段的底部出口連接所述排放管道;所述H2S閃蒸塔的II段和V段頂出出口連接所述第二噴射管道;所述H2S閃蒸塔的V段的底部出口和I段的頂部入口連接所述第八換熱管道;所述H2S閃蒸塔的I段的底部出口通過第九換熱管道連接所述H2S閃蒸塔的II段的頂部入口,所述第九換熱管道上設(shè)有第九換熱器;所述H2S閃蒸塔的III段的塔底出口通過第六換熱管道連接所述IV段的頂部入口,所述第六換熱管道上設(shè)有第六換熱器,所述H2S閃蒸塔的IV段的底部出口通過第七換熱管道連接V段的頂部入口,所述第七換熱管道上設(shè)有第七換熱器。
所述CO2閃蒸塔也可以為四段塔;所述H2S閃蒸塔為四段塔;
所述第一噴射器的出口管道連接所述CO2閃蒸塔的III段的塔頂入口;所述CO2閃 蒸塔的III段的底部出口通過第一換熱管道連接IV段的塔頂入口,所述第一換熱管道上設(shè)有第一換熱器;所述CO2閃蒸塔的IV段的底部出口分為兩股,分別通過第一連接管道連接所述H2S閃蒸塔的IV段的頂部入口、通過第二換熱管道連接所述CO2閃蒸塔的V段的頂部入口;所述第一連接管道上設(shè)有第五泵,所述第二換熱管道上設(shè)有第二換熱器;所述CO2閃蒸塔的III段和IV段的頂部出口連接所述CO2產(chǎn)品氣管道;
所述CO2閃蒸塔的V段的頂部出口連接所述第一噴射管道;所述CO2閃蒸塔的V段的底部出口通過第三換熱管道連接所述CO2閃蒸塔的I段的頂部入口,所述第三換熱管道上設(shè)有第一泵和第三換熱器;
所述CO2閃蒸塔的I段的頂部出口連接所述CO2閃蒸塔的IV段的下部入口;所述CO2閃蒸塔的I段的底部出口通過第四加熱管道連接所述CO2閃蒸塔的II段的頂部入口,所述第四加熱管道上設(shè)有第四加熱器;
所述CO2閃蒸塔的II段的頂部出口連接所述第一噴射管道,所述CO2閃蒸塔的II段的底部出口連接所述主洗甲醇管道,所述主洗甲醇管道上設(shè)有第二泵和第五換熱器;
所述第二噴射器的出口管道連接所述H2S閃蒸塔的III段的頂部入口;所述H2S閃蒸塔的III段和IV段的頂部出口連接所述CO2產(chǎn)品氣管道,所述H2S閃蒸塔的II段的底部出口連接所述排放管道;所述H2S閃蒸塔的II段和V段頂出出口連接所述第二噴射管道;所述H2S閃蒸塔的V段的底部出口和I段的頂部入口連接所述第八換熱管道,所述第八換熱管道上設(shè)有第八換熱器;所述H2S閃蒸塔的I段的底部出口通過第九換熱管道連接所述H2S閃蒸塔的II段的頂部入口,所述第九換熱管道上設(shè)有第九換熱器;所述H2S閃蒸塔的III段的塔底出口通過第六換熱管道連接所述IV段的中部入口,所述第六換熱管道上設(shè)有第六換熱器;所述H2S閃蒸塔的IV段的底部出口通過第七換熱管道連接V段的頂部入口,所述第七換熱管道上設(shè)有第七換熱器。
或者,所述CO2閃蒸塔可以為六段塔;所述H2S閃蒸塔為六段塔;
所述第一噴射器的出口管道連接所述CO2閃蒸塔的III段的塔頂入口;所述CO2閃蒸塔的III段的底部出口通過第一換熱管道連接IV段的塔頂入口,所述第一換熱管道上設(shè)有第一換熱器;所述CO2閃蒸塔的IV段的底部出口通過第八換熱管道連接V段的塔頂入口,所述第八換熱管道上設(shè)有第八換熱器;所述CO2閃蒸塔的V段的底部出口分為兩股,分別通過第一連接管道連接所述H2S閃蒸塔的V段的頂部入口、通過第二換熱管道連接所述CO2閃蒸塔的VI段的頂部入口;所述第一連接管道上設(shè)有第五泵,所述第二換熱管道上設(shè)有第二換熱器;所述CO2閃蒸塔的III段、IV段和V段的頂部出口連接所述CO2產(chǎn)品氣管道;
所述CO2閃蒸塔的VI段的底部出口通過第三換熱管道連接所述CO2閃蒸塔的I段的頂部入口,所述第三換熱管道上設(shè)有第三換熱器;
所述CO2閃蒸塔的I段的頂部出口連接所述CO2閃蒸塔的V段的下部入口;所述 CO2閃蒸塔的I段的底部出口通過第四加熱管道連接所述CO2閃蒸塔的II段的頂部入口,所述第四加熱管道上設(shè)有第四加熱器;
所述CO2閃蒸塔(T3)的II段和V段的頂部出口連接所述第一噴射管道,所述CO2閃蒸塔的II段的底部出口連接所述主洗甲醇管道,所述主洗甲醇管道上設(shè)有第二泵和第五換熱器;
所述第二噴射器的出口管道連接所述H2S閃蒸塔的III段的頂部入口;所述H2S閃蒸塔的III段、IV段和V段的頂部出口連接所述產(chǎn)品氣管道,所述H2S閃蒸塔的II段的底部出口連接所述排放管道;所述H2S閃蒸塔的II段和VI段的頂部出口連接所述第二噴射管道;所述第八換熱管道連接在所述H2S閃蒸塔的VI段的底部出口和I段的頂部入口之間,所述第八換熱管道上設(shè)有第八換熱器;所述H2S閃蒸塔的I段的頂部出口連接H2S閃蒸塔的V段的下部入口;
所述H2S閃蒸塔的I段的底部出口通過第九換熱管道連接所述H2S閃蒸塔的II段的頂部入口,所述第九換熱管道上設(shè)有第九換熱器;H2S閃蒸塔的III段的塔底出口通過第十一換熱管道連接IV段的頂部入口,第十一換熱管道上設(shè)有第十一換熱器;所述H2S閃蒸塔的IV段的塔底出口通過第六換熱管道連接所述V段的頂部入口,所述第六換熱管道上設(shè)有第六換熱器;所述H2S閃蒸塔的V段的底部出口通過第七換熱管道連接VI段的頂部入口,所述第七換熱管道上設(shè)有第七換熱器。
上述各方案中,還可以在所述第一連接管道上還并聯(lián)有第一旁路,所述第一旁路上設(shè)有第一氣體壓縮機;
所述第二連接管道上并聯(lián)有第二旁路,所述第二旁路上設(shè)有第二氣體壓縮機。
所述第一噴射器和/或所述第二噴射器優(yōu)選為抽吸式噴射器。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實用新型所提供的高CO2回收率的節(jié)能型氣體洗滌裝置將負壓閃蒸氣吸入到富碳甲醇和富硫甲醇中,充分利用富碳甲醇和富硫甲醇減壓閃蒸這部分能量,實現(xiàn)節(jié)能的目的;將多級升溫閃蒸后的富碳甲醇作為主洗甲醇送往吸收塔,主洗甲醇中CO2濃度得到了降低,增強了單位流量主洗甲醇的吸收效果,減少了系統(tǒng)甲醇循環(huán)量,同時取消了氮氣氣提,從而降低了整個裝置的能耗;配套規(guī)模為120000Nm3/h的制氫裝置使用,節(jié)能率高達42.45%,冰機冷量節(jié)省6.36%,年節(jié)省操作費用1013萬元。
附圖說明
圖1為本實用新型實施例1的示意圖;
圖2為本實用新型實施例2的示意圖;
圖3為本實用新型實施例3的示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖實施例對本實用新型作進一步詳細描述。
實施例1
如圖1所示,該高CO2回收率的節(jié)能型氣體洗滌裝置包括:
原料氣管道1連接吸收塔T1的下部入口,與來自吸收塔上部第一連接貧甲醇管道3和主洗甲醇管道4分別連接吸收塔T1的上部第二入口和第三入口,吸收塔T1頂部連接有用于排放凈化氣的凈化氣管道管道2,吸收塔T1的底部設(shè)有用于排放富甲醇的富甲醇管道7;
第一富碳甲醇管道5連接位于吸收塔T1中部的第一出口和中壓閃蒸塔T2的上塔入口,富碳甲醇管道5上設(shè)有第一減壓閥V1;富甲醇管道6連接吸收塔T1的中下部的第二出口和中壓閃蒸塔T2的下塔第一入口,富甲醇管道6上設(shè)有第二減壓閥V2;
第一回流管道8連接中壓閃蒸塔T2的上塔塔頂出口和中壓閃蒸塔T2的下塔第二入口,中壓閃蒸塔T2的下塔塔頂出口管道9連接原料氣管道1;
中壓閃蒸塔T2上塔塔底出口通過第二富碳甲醇管道10連接抽吸式第一噴射器Y1的第一入口,第一噴射器Y1的出口管道12連接CO2閃蒸塔T3的中段塔入口;中壓閃蒸塔T2的下塔塔底出口通過富硫甲醇管道11連接抽吸式第二噴射器Y2的第一入口,第二噴射器Y2的出口管道32連接H2S閃蒸塔T4的中段塔入口;
CO2閃蒸塔T3為五段塔;H2S閃蒸塔T4為五段塔;
第一噴射器的出口管道12連接CO2閃蒸塔T3的III段的塔頂入口;CO2閃蒸塔T3的III段的底部出口通過第一換熱管道27連接IV段的塔頂入口,第一換熱管道27上設(shè)有第一換熱器H1;CO2閃蒸塔T3的IV段的底部出口分為兩股,分別通過第一連接管道17連接H2S閃蒸塔T4的IV段的頂部入口、通過第二換熱管道19連接CO2閃蒸塔T3的V段的頂部入口;第一連接管道17上設(shè)有第五泵P5,第二換熱管道19上設(shè)有第二換熱器H2;CO2閃蒸塔T3的III段和IV段的頂部出口連接CO2產(chǎn)品氣管道31;
CO2閃蒸塔T3的V段的頂部出口連接第一噴射管道28;第一噴射管道28上并聯(lián)有第一旁路29,第一旁路29上設(shè)有第一氣體壓縮機C1;
CO2閃蒸塔T3的V段的底部出口通過第三換熱管道21連接CO2閃蒸塔T3的I段的頂部入口,第三換熱管道21上設(shè)有第一泵P1和第三換熱器H3;
CO2閃蒸塔T3的I段的頂部出口通過管道29連接CO2閃蒸塔T3的IV段的下部入口;CO2閃蒸塔T3的I段的底部出口通過第四換熱管道連接CO2閃蒸塔T3的II段的頂部入口,第四換熱管道上設(shè)有第四加熱器H4;
CO2閃蒸塔T3的II段的頂部出口連接第一噴射管道28,CO2閃蒸塔T3的II段的底部出口連接主洗甲醇管道4,主洗甲醇管道4上設(shè)有第二泵P2和第五換熱器H5;
第二噴射器Y2的出口管道32連接H2S閃蒸塔T4的III段的頂部入口;H2S閃蒸 塔T4的III段和IV段的頂部出口連接CO2產(chǎn)品氣管道31,H2S閃蒸塔T4的II段的底部出口連接排放管道43,管道43上設(shè)有第四泵P4;H2S閃蒸塔T4的II段和V段頂出出口連接第二噴射管道46;第二連接管道46上并聯(lián)有第二旁路45,第二旁路45上設(shè)有第二氣體壓縮機C2。
H2S閃蒸塔T4的V段的底部出口和I段的頂部入口連接第八換熱管道40,第八換熱管道40上設(shè)有第八換熱器H8;H2S閃蒸塔T4的I段的底部出口通過第九換熱管道42連接H2S閃蒸塔T4的II段的頂部入口,第九換熱管道42上設(shè)有第九換熱器H9;H2S閃蒸塔T4的III段的塔底出口通過第六換熱管道連接IV段的中部入口,第六換熱管道上設(shè)有第六換熱器H6;H2S閃蒸塔T4的IV段的底部出口通過第七換熱管道連接V段的頂部入口,第七換熱管道上設(shè)有第七換熱器H7。
實施例2
如圖2所示,本實施例中的CO2閃蒸塔T3和H2S閃蒸塔T4均為四段,具體為:
第一噴射器的出口管道12連接CO2閃蒸塔T3的III段的頂部入口;CO2閃蒸塔T3的III段的底部出口分為兩股,分別通過第一連接管道17連接H2S閃蒸塔T4的III段的頂部入口、通過第二換熱管道19連接CO2閃蒸塔T3的IV段的頂部入口;第一連接管道17上設(shè)有第五泵P5,第二換熱管道19上設(shè)有第二換熱器H2;CO2閃蒸塔T3的III段的頂部出口連接CO2產(chǎn)品氣管道31;
CO2閃蒸塔T3的IV段和II段的頂部出口連接第一噴射管道28;CO2閃蒸塔T3的IV段的底部出口通過第三換熱管道21連接CO2閃蒸塔T3的I段的頂部入口,第三換熱管道21上設(shè)有第三換熱器H3;
CO2閃蒸塔T3的I段的頂部出口通過管道29連接CO2閃蒸塔T3的III段的下部入口;CO2閃蒸塔T3的I段的底部出口通過第四換熱管道24連接CO2閃蒸塔T3的II段的頂部入口,第四換熱管道24上設(shè)有第四加熱器H4;
CO2閃蒸塔T3的II段的底部出口連接主洗甲醇管道4,主洗甲醇管道4上設(shè)有第二泵P2和第五換熱器H5;
第二噴射器Y2的出口管道32連接H2S閃蒸塔T4的III段的中部入口;H2S閃蒸塔T4的III段的頂部出口連接CO2產(chǎn)品氣管道31,H2S閃蒸塔T4的II段的底部出口連接排放管道43;H2S閃蒸塔T4的II段和IV段的頂部出口連接第二噴射管道46;H2S閃蒸塔T4的IV段的底部出口和I段的頂部入口連接第八換熱管道40;H2S閃蒸塔T4的I段的底部出口通過第九換熱管道42連接H2S閃蒸塔T4的II段的頂部入口,第九換熱管道42上設(shè)有第九換熱器H9;H2S閃蒸塔T4的II段的底部出口連接排放管道43,排放管道43上設(shè)有第四泵P4;H2S閃蒸塔T4的III段的塔底出口通過第七換熱管道連接IV段的頂部入口,第七換熱管道上設(shè)有第七換熱器H7。
其余內(nèi)容與實施例1相同。
實施例3
如圖3所示,本實施例中的CO2閃蒸塔T3和H2S閃蒸塔T4均為六段,具體為:
第一噴射器的出口管道12連接CO2閃蒸塔T3的III段的塔頂入口;CO2閃蒸塔T3的III段的底部出口通過管道15連接IV段的塔頂入口,管道15上設(shè)有第一換熱器H1;CO2閃蒸塔T3的IV段的底部出口通過第八換熱管道40連接V段的塔頂入口,第八換熱管道40上設(shè)有第八換熱器H8;CO2閃蒸塔T3的V段的底部出口分為兩股,分別通過第一連接管道17連接H2S閃蒸塔T4的V段的頂部入口、通過第二換熱管道19連接CO2閃蒸塔T3的VI段的頂部入口;第一連接管道17上設(shè)有第五泵P5,第二換熱管道19上設(shè)有第二換熱器H2;CO2閃蒸塔T3的III段、IV段和V段的頂部出口連接CO2產(chǎn)品氣管道31;
CO2閃蒸塔T3的VI段的底部出口通過第三換熱管道21連接CO2閃蒸塔T3的I段的頂部入口,第三換熱管道21上設(shè)有第三換熱器H3;
CO2閃蒸塔T3的I段的頂部出口通過管道29連接CO2閃蒸塔T3的V段的下部入口;CO2閃蒸塔T3的I段的底部出口通過第四換熱管道連接CO2閃蒸塔T3的II段的頂部入口,第四換熱管道上設(shè)有第四加熱器H4;
CO2閃蒸塔T3的II段和V段的頂部出口連接第一噴射管道28,CO2閃蒸塔T3的II段的底部出口連接主洗甲醇管道4,主洗甲醇管道4上設(shè)有第二泵P2和第五換熱器H5;
第二噴射器Y2的出口管道32連接H2S閃蒸塔T4的III段的頂部入口;H2S閃蒸塔T4的III段、IV段和V段的頂部出口連接產(chǎn)品氣管道31,H2S閃蒸塔T4的II段的底部出口連接排放管道43,排放管道43上設(shè)有第四泵P4;H2S閃蒸塔T4的II段和VI段的頂部出口連接第二噴射管道46;第八換熱管道40連接在H2S閃蒸塔T4的VI段的底部出口和I段的頂部入口之間,返回第八換熱管道40上設(shè)有第八換熱器H8;H2S閃蒸塔T4的I段的頂部出口通過管道48連接V段的下部入口;
H2S閃蒸塔T4的I段的底部出口通過第九換熱管道42連接H2S閃蒸塔T4的II段的頂部入口,第九換熱管道42上設(shè)有第九換熱器H9;H2S閃蒸塔的III段的塔底出口通過第十一換熱管道連接IV段的頂部入口,第十一換熱管道上設(shè)有第十一換熱器;所述H2S閃蒸塔的IV段的塔底出口通過第六換熱管道連接所述V段的頂部入口,所述第六換熱管道上設(shè)有第六換熱器;H2S閃蒸塔T4的V段的底部出口通過第七換熱管道連接VI段的頂部入口,第七換熱管道上設(shè)有第七換熱器H7。