專利名稱：：一種具有高硫化氫脫除率的胺液脫硫方法及專用裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種胺液脫硫方法，尤其涉及一種具有高硫化氫脫除率的胺液脫硫方法，本發(fā)明還涉及該胺液脫硫方法的專用裝置。
背景技術(shù)：
：目前，利用胺液吸收法脫除工藝氣體中含有的硫化氫技術(shù)廣泛應(yīng)用于石油化工企業(yè)的脫硫裝置中，其基本原理是利用胺液在常溫下呈弱堿性，從而能與硫化氫、二氧化碳等酸性氣體反應(yīng)生成相應(yīng)的胺鹽，從而使工藝氣得到凈化；同時，生成的胺鹽易在較高溫度下分解，從而能使胺液再生后循環(huán)使用?，F(xiàn)有的胺液脫硫方法采用一級吸收和一級再生工藝，其裝置流程參考圖2所示，含硫化氫的工藝氣從吸收塔la底部進(jìn)入，然后吸收了硫化氫等酸性氣體的溶劑從吸收塔la底部出來，由泵61a送至換熱器52a，經(jīng)換熱后進(jìn)入再生塔2a再生，最后從再生塔2a底部由泵63a送至換熱器52a冷卻后回到吸收塔la上部，溶劑循環(huán)再利用，該工藝中主要通過第一管路91a和第二管路92a來完成，再生塔2a上部還連接有回流罐3a，再生塔2a底部還連接有重沸器4a，相應(yīng)的管路上還設(shè)有空氣冷凝器72a和空氣冷凝器73a，流量控制閥8a，流量控制閥84a，流量控制閥87a、流量控制闊86a和液位控制闊85a。實際使用過程中，該工藝流程最后得到凈化后的氣體中硫化氫的含量還是很高，達(dá)到400ppmv以上，即硫化氫的脫除率低，同時，胺液再生塔重沸器蒸汽耗量大，能耗較高，所以需要開發(fā)一種新型的胺液脫硫技術(shù)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的第一個技術(shù)問題是針對上述的技術(shù)現(xiàn)狀而提供一種硫化氫脫除率高，能耗低的胺液脫硫方法。本發(fā)明所要解決的第二技術(shù)問題是提供一種硫化氫脫除率高、且能耗低的胺液脫硫裝置。本發(fā)明解決上述第一技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為一種具有高硫化氫脫除率的胺液脫硫方法，其特征在于包括如下步驟①將主要含有硫化氫的酸性氣體的工藝氣通入吸收塔底部的吸收溶劑中；②吸收了上述酸性氣體后的溶劑從吸收塔底部流出，經(jīng)第一管路上的第一泵驅(qū)動，依次送至第一換熱器和第二換熱器進(jìn)行加熱，然后進(jìn)入再生塔上段再生，再生后分成兩部分粗溶劑；(D再生后的一部分粗溶劑從再生塔上段出來，經(jīng)第三管路上的第三泵驅(qū)動送至第一換熱器進(jìn)行冷卻，冷卻后的粗溶劑進(jìn)入吸收塔中部；④再生后的另一部分粗溶劑從再生塔上段出來，經(jīng)第三管路上的第三泵送至第四管路，然后進(jìn)入再生塔下段進(jìn)行第二次再生，再生后的精溶液經(jīng)第二管路上的第二泵送至第二換熱器進(jìn)行冷卻，冷卻后的精溶劑進(jìn)入吸收塔上部，完成循環(huán)利用。進(jìn)一步，在步驟③中，經(jīng)第一換熱器冷卻后的粗溶劑再送入第一空氣冷凝器中進(jìn)一步冷卻；而在步驟④中，經(jīng)第二換熱器冷卻后的精溶劑則送入第二空氣冷凝器作進(jìn)一步冷卻。作為優(yōu)選，所述的吸收溶劑采用醇胺類溶液，所述的醇胺類溶液以N—甲基二乙醇胺溶液為最佳。作為優(yōu)選，步驟②中送入第一換熱器時溶劑的溫度控制在405(TC，第一換熱器與第二換熱器之間溶劑的溫度控制在607(TC，第二換熱器出來后溶劑的溫度控制在85~95°C;步驟③中從再生塔上段出來送入第一換熱器時溶劑的溫度控制在104~112°C，第一換熱器出來進(jìn)入吸收塔中部時溶劑的溫度控制在40°C;步驟④中從再生塔下段出來送入第二換熱器時溶劑的溫度控制在120~124°C，從第二換熱器出來后進(jìn)入吸收塔上部時溶劑的溫度控制在4(TC。本發(fā)明解決上述第一技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為一種具有高硫化氫脫除率的胺液脫硫裝置，包括吸收塔、再生塔、第二換熱器及第一管路、第二管路和串裝在第一管路上的第一泵、串裝在第二管路上的第二泵，所述第一管路一端連接于吸收塔底部，另一端連于再生塔上部，上述第二換熱器的受熱進(jìn)口、受熱出口串接在所述的第一管路中；而所述的第二管路兩端分別連接再生塔下部和吸收塔上部，上述第二換熱器的冷卻進(jìn)口和冷卻出口則串接在所述的第二管路中，其特征在于所述的再生塔被分隔成上段和下段，所述的吸收塔還具有中部進(jìn)口，并且該脫硫裝置還包括第一換熱器、第三管路和第四管路，該第三管路的一端連接再生塔上段出口，另一端連接吸收塔中部進(jìn)口，且第三管路上串裝有第三泵，而所述的第四管路一端連通于上述第三泵的出口，另一端連于所述再生塔下段進(jìn)口，所述第一換熱器的受熱進(jìn)口、受熱出口串裝在所述的第一管路上，而該第一換熱器的冷卻進(jìn)口、冷卻出口則串裝在所述的第三管路上。進(jìn)一步，位于吸收塔中部和第一換熱器之間的所述第三管路上還設(shè)有第一空氣冷凝器，而位于吸收塔上部和第二換熱器之間的所述第二管路還設(shè)有第二空氣冷凝器。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于本發(fā)明利用不同硫化氫含量的溶劑進(jìn)行二級吸收，二級再生，讓一部分少量的含硫化氫少的溶劑作為最后一級的吸收劑，這樣要求達(dá)到硫化氫含量較低的溶劑量要少，從而減少蒸汽用量，可節(jié)省重沸器蒸汽約30%，大大減小操作能耗，進(jìn)而降低脫硫費用，同時，本發(fā)明凈化后工藝氣中硫化氫含量能到50ppmv以下，所以吸收效果好，硫化氫脫除率高。圖1為實施例工藝流程圖。圖2為現(xiàn)有技術(shù)工藝流程圖。具體實施方式以下結(jié)合附圖實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。實施例參考圖1所示，本實施例中的胺液脫硫裝置主要包括吸收塔1、再生塔2、第一換熱器51，第二換熱器52、、第一泵61、第二泵62、第三泵63，第一空氣冷凝器71、第二空氣冷凝器72、第三空氣冷凝器73及用于連接上述設(shè)備的第一管路91、第二管路92、第三管路93和第四管路94，再生塔2被分隔成上段和下段，吸收塔1具有底部出口、中部進(jìn)口和上部進(jìn)口。第一管路91一端連接于吸收塔1底部出口，另一端連于再生塔2上段進(jìn)口，第一泵61串裝于第一管路91上，第一換熱器51的受熱進(jìn)口、受熱出口和第二換熱器52的受熱進(jìn)口、受熱出口均串接在第一管路91中。第二管路92兩端分別連接再生塔2下段出口和吸收塔1上部進(jìn)口，第二泵62串裝于第二管路92上，第二換熱器52的冷卻進(jìn)口和冷卻出口則串接在第二管路92中。第三管路93的一端連接再生塔2上段出口，另一端連接吸收塔l中部進(jìn)口，且第三泵63串裝于第三管路93上，第一換熱器51的冷卻進(jìn)口、冷卻出口則串裝在第三管路93上。第四管路94一端連通于第三泵63的出口，另一端連于再生塔2下段進(jìn)口。再生塔2上段還連接有回流罐3。第一空氣冷凝器71位于吸收塔1中部和第一換熱器51之間，第二空氣冷凝器72位于吸收塔1上部和第二換熱器52之間，第三空氣冷凝器73位于再生塔2上段與回流罐3之間，再生塔2底部還連接有重沸器4。各管路上設(shè)置了流量控制閥81、流量控制閥82、流量控制閥83、流量控制閥84、流量控制閥86、流量控制閥87和液位控制閥85等。下面對胺液脫硫方法描述，其主要包括如下步驟①將主要含有硫化氫的酸性氣體的工藝氣通入吸收塔1底部的吸收溶劑中；②吸收了上述酸性氣體后的溶劑從吸收塔1底部流出，經(jīng)第一管路91上的第一泵61驅(qū)動，依次送至第一換熱器51和第二換熱器52進(jìn)行加熱，然后進(jìn)入再生塔2上段再生，再生后分成兩部分粗溶劑；③再生后的一部分粗溶劑從再生塔2上段出來，經(jīng)第三管路93上的第三泵63驅(qū)動送至第一換熱器51進(jìn)行冷卻，冷卻后，送入第一空氣冷凝器71進(jìn)一步冷卻，最后冷卻后進(jìn)入吸收塔l中部；④再生后的另一部分粗溶劑從再生塔2上段出來，經(jīng)第三管路93上的第三泵63送至第四管路94，然后進(jìn)入再生塔2下段進(jìn)行第二次再生，再生后的精溶液經(jīng)第二管路92上的第二泵62送至第二換熱器52進(jìn)行冷卻，冷卻后，送入第二空氣冷凝器72進(jìn)一步冷卻，最后冷卻后的精溶劑進(jìn)入吸收塔l上部，完成循環(huán)利用。本實施例中的吸收溶劑優(yōu)選采用醇胺類溶液，并且以N—甲基二乙醇胺溶液為最佳，因為N—甲基二乙醇胺溶液具有使用濃度高、酸性氣負(fù)荷高、對H2S的選擇吸收能力強(qiáng)、對管道的腐蝕低、能耗低等優(yōu)點。乙醇胺(MEA)、二乙醇胺(DEA)、二甘醇胺(DGA)、N—甲基二乙醇胺(MDEA)脫硫的性能如下.<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>說明與co2反應(yīng)不可再生、能耗咼、選擇性好腐蝕低、能耗低為更好的達(dá)到脫硫效果，各部分溫度控制如下步驟②中送入第一換熱器時溶劑的溫度控制在405(TC，最佳溫度為45'C，第一換熱器與第二換熱器之間溶劑的溫度控制在6070'C，最佳溫度為65。C，第二換熱器出來后溶劑的溫度控制在8595"C，最佳溫度為9(TC;步驟③中從再生塔上段出來送入第一換熱器時溶劑的溫度控制在104112'C，最佳溫度為108°C，第一換熱器出來進(jìn)入吸收塔中部時溶劑的溫度控制在40'C;步驟中從再生塔下段出來送入第二換熱器時溶劑的溫度控制在120~124°C，最佳溫度為122°C,從第二換熱器出來后進(jìn)入吸收塔上部時溶劑的溫度控制在4CTC。下面對一級一段吸收和二級二段吸收作對比在溫度、壓力、溶劑流量一定的情況下，凈化后工藝氣中的硫化氫含量取決于溶劑中硫化氫的含量，硫化氫含量越少，吸收效果越好，凈化后工藝氣中的硫化氫含量越低；在再生塔操作條件一定的情況下，溶劑中硫化氫的含量就取決于再生塔重沸器的負(fù)荷，提高重沸器的負(fù)荷，有利于降低溶劑中硫化氫含量；而提高重沸器的負(fù)荷，就會增加蒸汽用量。對于富含硫化氫的工藝氣，利用溶劑吸收進(jìn)行脫除硫化氫，凈化后工藝氣要求達(dá)到一定的凈化度，如要求達(dá)到100ppm或更低，假如需采用250t/h的溶劑量，對于常規(guī)的一級吸收和一級再生工藝來說，需將250t/h的溶劑全部達(dá)到同樣的含硫化氫較低的水平；采用二級吸收、二段再生工藝，可將250t/h的溶劑分成兩部分100t/h的硫化氫含量較高的粗溶劑(溶劑從再生塔中部抽出)和150t/h的硫化氫含量較低的精溶劑(溶劑從再生塔底部抽出)，分別進(jìn)入吸收塔中部和頂部，利用不同硫化氫濃度的溶劑，分別吸收硫化氫濃度不同的工藝氣。在吸收塔凈化后工藝氣凈化度相同情況下，分別采用一級吸收、一段再生工藝和二級吸收、二段再生工藝，二級吸收、二段再生工藝重沸器蒸汽量比一級吸收、一段再生工藝節(jié)約30%左右。具體可參考下表試驗對比。進(jìn)吸收塔富含硫化氫工藝氣組成mol%出吸收塔凈化后工藝氣組成mol%一級吸收、一段再生工藝二級吸收、二段再生工藝溶劑重沸器蒸汽量粗溶劑精溶劑重沸器蒸汽量H2S:1.84H20:7.45C02:11.54H2:2.18N2:76.99H2S:0.01H20:6.75C02:9.53H2:2.31N2:81.4250t/h30%wtMDEA水溶液0.4MPa飽和蒸汽18298kg/h職/h30%wtMDEA水溶液150t/h30%wtMDEA水溶液0.4MPa飽和蒸汽14163kg/h權(quán)利要求1、一種具有高硫化氫脫除率的胺液脫硫方法，其特征在于包括如下步驟①將主要含有硫化氫的酸性氣體的工藝氣通入吸收塔底部的吸收溶劑中；②吸收了上述酸性氣體后的溶劑從吸收塔底部流出，經(jīng)第一管路上的第一泵驅(qū)動，依次送至第一換熱器和第二換熱器進(jìn)行加熱，然后進(jìn)入再生塔上段再生，再生后分成兩部分粗溶劑；③再生后的一部分粗溶劑從再生塔上段出來，經(jīng)第三管路上的第三泵驅(qū)動送至第一換熱器進(jìn)行冷卻，冷卻后的粗溶劑進(jìn)入吸收塔中部；④再生后的另一部分粗溶劑從再生塔上段出來，經(jīng)第三管路上的第三泵送至第四管路，然后進(jìn)入再生塔下段進(jìn)行第二次再生，再生后的精溶液經(jīng)第二管路上的第二泵送至第二換熱器進(jìn)行冷卻，冷卻后的精溶劑進(jìn)入吸收塔上部，完成循環(huán)利用。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有高硫化氫脫除率的胺液脫硫方法，其特征在于在步驟(D中，經(jīng)第一換熱器冷卻后的粗溶劑再送入第一空氣冷凝器中進(jìn)一步冷卻；而在步驟中，經(jīng)第二換熱器冷卻后的精溶劑則送入第二空氣冷凝器作進(jìn)一步冷卻。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有高硫化氫脫除率的胺液脫硫方法，其特征在于所述的吸收溶劑采用醇胺類溶液。4、根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有高硫化氫脫除率的胺液脫硫方法，其特征在于所述的醇胺類溶液為N—甲基二乙醇胺溶液。5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有高硫化氫脫除率的胺液脫硫方法，其特征在于步驟②中送入第一換熱器時溶劑的溫度控制在4050°C，第一換熱器與第二換熱器之間溶劑的溫度控制在6070°C，第二換熱器出來后溶劑的溫度控制在8595°C;步驟③中從再生塔上段出來送入第一換熱器時溶劑的溫度控制在104~112°C，第一換熱器出來進(jìn)入吸收塔中部時溶劑的溫度控制在40°C;步驟④中從再生塔下段出來送入第二換熱器時溶劑的溫度控制在120~124°C，從第二換熱器出來后進(jìn)入吸收塔上部時溶劑的溫度控制在40°C。6、一種具有高硫化氫脫除率的胺液脫硫裝置，包括吸收塔、再生塔、第二換熱器及第一管路、第二管路和串裝在第一管路上的第一泵、串裝在第二管路上的第二泵，所述第一管路一端連接于吸收塔底部，另一端連于再生塔上部，上述第二換熱器的受熱進(jìn)口、受熱出口串接在所述的第一管路中；而所述的第二管路兩端分別連接再生塔下部和吸收塔上部，上述第二換熱器的冷卻進(jìn)口和冷卻出口則串接在所述的第二管路中，其特征在于所述的再生塔被分隔成上段和下段，所述的吸收塔還具有中部進(jìn)口，并且該脫硫裝置還包括第一換熱器、第三管路和第四管路，該第三管路的一端連接再生塔上段出口，另一端連接吸收塔中部進(jìn)口，且第三管路上串裝有第三泵，而所述的第四管路一端連通于上述第三泵的出口，另一端連于所述再生塔下段進(jìn)口，所述第一換熱器的受熱進(jìn)口、受熱出口串裝在所述的第一管路上，而該第一換熱器的冷卻進(jìn)口、冷卻出口則串裝在所述的第三管路上。7、根據(jù)權(quán)利要求6所述的具有高硫化氫脫除率的胺液脫硫裝置，其特征在于位于吸收塔中部和第一換熱器之間的所述第三管路上還設(shè)有第一空氣冷凝器，而位于吸收塔上部和第二換熱器之間的所述第二管路還設(shè)有第二空氣冷凝器。全文摘要本發(fā)明公開了具有高硫化氫脫除率的胺液脫硫方法及專用裝置，本發(fā)明將再生塔分隔成上段和下段，借助于吸收塔中部和再生塔上段出口之間增設(shè)的帶第三泵的第三管路以及連通再生第三泵出口和再生塔下段進(jìn)口的第四管路，使得本發(fā)明利用不同硫化氫含量的溶劑進(jìn)行二級吸收，二級再生，讓一部分少量的含硫化氫少的溶劑作為最后一級的吸收劑，這樣要求達(dá)到硫化氫含量較低的溶劑量要少，從而減少蒸汽用量，可節(jié)省重沸器蒸汽約30％，大大減小操作能耗，進(jìn)而降低脫硫費用，同時，本發(fā)明凈化后工藝氣中硫化氫含量能到50ppmv以下，所以吸收效果好，硫化氫脫除率高。文檔編號B01D53/14GK101274196SQ20071016458公開日2008年10月1日申請日期2007年12月11日優(yōu)先權(quán)日2007年12月11日發(fā)明者吳國勤,朱元彪,楊相益,范曉梅,錢志海,奎陳申請人:鎮(zhèn)海石化工程有限責(zé)任公司