一种溶液循环再生提高二氧化碳回收率与纯度的方法

摘要

本发明涉及一种溶液循环再生提高二氧化碳回收率与纯度的方法，在低温甲醇洗过程中，贫甲醇首先经过CO₂吸收塔吸收CO₂，富含CO₂的甲醇溶液通过本发明专利的再生措施后，一方面将其吸收溶解的CO₂解吸出来，获得纯度高的CO₂产品气(CO₂摩尔分数≥99％，最高可达99.9％)，另一方面获得含CO₂量较低的半贫甲醇溶液(CO₂摩尔分数≤8％)，解吸后的半贫溶液经泵输送至二氧化碳吸收塔中部，进行循环利用，高纯度CO₂产品气则根据工艺的要求压缩至其它工段。

主权项

一种溶液循环再生提高二氧化碳回收率与纯度的方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)CO₂吸收首先将压力为3.0～6.0Mpa的粗煤气通过硫化氢吸收塔脱除H₂S和COS中的硫元素，而后进入CO₂吸收塔(1)，甲醇贫液自CO₂吸收塔(1)塔顶喷入，与自CO₂吸收塔(1)塔底进入的脱硫气逆流接触，在CO₂吸收塔(1)中进行二氧化碳脱除，自CO₂吸收塔(1)中部引出溶液经两个氨冷器(2、3)冷却后返回CO₂吸收塔(1)内用以提高CO₂的溶解度，CO₂吸收塔(1)上段引入经闪蒸塔减压闪蒸后的半贫甲醇液用以提高CO₂的吸收量，净化后的气体自CO₂吸收塔(1)塔顶离开，进入下游工序，CO₂吸收塔(1)塔底流出的富碳甲醇溶液一部分送至硫化氢吸收塔作为脱硫洗液，另一部分送至闪蒸塔用以再生甲醇，同时回收CO₂作为产品气；(2)Ⅰ段闪蒸与吸收来自CO₂吸收塔(1)的富碳甲醇溶液经过减压后送至位于闪蒸塔底部的Ⅰ段闪蒸器(4)，富碳甲醇溶液从Ⅰ段闪蒸器(4)的中部进入Ⅰ段闪蒸器(4)进行闪蒸，H₂、N₂、CO、AR、CH₄惰性组自溶液中闪蒸出来，由于CO₂溶解度大于上述惰性组分，因此CO₂会留在富碳甲醇溶液中，Ⅰ段闪蒸器(4)上段引入的一股从闪蒸塔的Ⅳ段闪蒸器(7)闪蒸后的半贫甲醇来洗涤气相，用以保证CO₂的回收率，从Ⅰ段闪蒸器(4)底端出来的蒸液相在自身压差的作用下送至闪蒸塔的Ⅱ段闪蒸器(5)，从Ⅰ段闪蒸器(4)顶端出来的闪蒸气去压缩返回至原料气中回收利用；(3)Ⅱ段闪蒸与吸收经过Ⅰ段闪蒸器(4)的含CO₂甲醇溶液进入位于闪蒸塔顶部的Ⅱ段闪蒸器(5)，部分CO₂被闪蒸出来，并经过来自Ⅳ段闪蒸器(7)的半贫甲醇溶液洗涤后从闪蒸塔顶端出口送出界区，闪蒸后的含CO₂的甲醇溶液则被送至闪蒸塔的Ⅲ段闪蒸器(6)继续闪蒸；(4)Ⅲ段闪蒸经过Ⅱ段闪蒸器(5)闪蒸的含CO₂甲醇溶液进入位于Ⅱ段闪蒸器(5)下方的Ⅲ段闪蒸器(6)内进行闪蒸，闪蒸出来的CO₂产品从Ⅲ段闪蒸器(6)出口出来，闪蒸后的含CO₂的甲醇溶液则被送至Ⅳ段闪蒸器(7)继续闪蒸；(5)Ⅳ段闪蒸经过Ⅲ段闪蒸器(6)的含CO₂甲醇溶液进入位于Ⅲ段闪蒸器(6)下方的Ⅳ段闪蒸器(7)内进行闪蒸，此时闪蒸出来的CO₂产品从Ⅳ段闪蒸器(7)出口出来，闪蒸后的半贫甲醇分为四部分，第一部分经泵(8)送至CO₂吸收塔(1)上段作为吸收CO₂循环利用，第二部分经泵(10)送至Ⅰ段闪蒸器(4)循环利用，第三部分经泵(9)送至Ⅱ段闪蒸器(5)循环利用，余下部分送至下游工序作为洗液。