專利名稱::一種低溫甲醇洗集成克勞斯硫回收系統(tǒng)和工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
:本發(fā)明涉及一種煤制氣體、天然氣以及其它羰基氣體凈化、處理和回收的系統(tǒng)和工藝,尤其是涉及一種低溫甲醇洗集成克勞斯硫磺回收系統(tǒng)和工藝。
背景技術(shù):
:低溫甲醇洗工藝是上世紀(jì)50年代開發(fā)并投入行業(yè)生產(chǎn)的凈化工藝,是國(guó)內(nèi)外所公認(rèn)的最為經(jīng)濟(jì)且凈化度又高的凈化方法。尤其是對(duì)煤、水煤漿、或渣、重油為原料制取合成氣的凈化采用此方法則效果更佳。目前,低溫甲醇洗已被廣泛用于生產(chǎn)合成氨、合成甲醇、城市煤氣、工業(yè)制氫等的氣體凈化工藝過程中,其過程為,利用冷甲醇作為溶劑脫除酸性氣體,通常是指C02和H2S,再逐步通過減壓、氣提、加熱將甲醇和酸性氣體分開,以達(dá)到分離和回收的目的。其中,硫化氫氣體通常采用克勞斯工藝進(jìn)行硫回收,生產(chǎn)單質(zhì)硫磺。參見附圖l,為現(xiàn)有技術(shù)的低溫甲醇洗工藝流程,原料氣(28)與噴淋甲醇(30)和循環(huán)氣(29)匯合后,經(jīng)過原料氣冷卻器(1)冷卻,進(jìn)入氣液分離器(2),分離脫水后,液體進(jìn)入甲醇一水分離塔(27),氣體進(jìn)入甲醇洗滌塔(4),用自塔頂流下的冷甲醇(51),在塔的上段完成脫碳,并用部分吸收了C02的富甲醇(43)在塔的下段完成脫硫,凈化氣(39)回收冷量后出界區(qū),出塔的兩股富甲醇(42)、(38),分別在第二與第一循環(huán)氣閃蒸罐(8)、(7)內(nèi),進(jìn)行氣一液相分離。其中,兩股氣相匯合成(37)后,經(jīng)循環(huán)氣壓縮機(jī)(3)壓縮增壓為流股(29)。之后,無硫富甲醇(45)進(jìn)C02產(chǎn)品塔(9)頂部,含硫富甲醇(46)分別進(jìn)入C02產(chǎn)品塔(9)和H2S濃縮塔(10)的中部。出C02產(chǎn)品塔的C02氣(40)經(jīng)回收冷量后出界區(qū),自其上段底部引出的富甲醇液分為兩股(48)、(49),分別到H2S濃縮塔(10)、C02產(chǎn)品塔(9)。流股(48)在H2S濃縮塔(10)中部進(jìn)一步膨脹,解吸出氣體后的甲醇液(53)用泵(75)抽出,經(jīng)與再生后的貧甲醇液(52)、富C02甲醇液(42)換熱后溫度升高,進(jìn)入C02產(chǎn)品塔(9)底部,解析出溶解的大量氣體。C02產(chǎn)品塔(9)底部排出的甲醇液(57)至H2S濃縮塔(10)下段,在此段加入低壓氮?dú)?59)氣提使C02脫吸,達(dá)到H2S被濃縮的目的。H2S濃縮塔(10)下段脫吸氣體與低壓氮?dú)饨?jīng)升氣板進(jìn)入濃縮塔上段,用塔頂?shù)臒o硫冷甲醇脫硫后出塔,出塔氣稱為尾氣(41),在原料氣冷卻器(1)中回收冷量后排入大氣。出H2S濃縮塔(10)底部的富甲醇液體(58),分別經(jīng)過(1)號(hào)進(jìn)料泵(11)加壓、(3)號(hào)貧甲醇冷卻器(12)加熱和(2)號(hào)貧甲醇冷卻器(14)進(jìn)一步加熱后,由(2)號(hào)進(jìn)料泵(17)進(jìn)入甲醇熱再生塔(19)。在甲醇熱再生塔(19)中,通過塔底再沸器產(chǎn)生的甲醇蒸汽,以及來自甲醇一水分離塔(27)的甲醇蒸汽汽提,對(duì)富甲醇(67)中所含的H2S及C02進(jìn)行完全解吸,甲醇熱再生塔頂部氣體經(jīng)冷凝器(20)、分離罐(21)、冷交換器(23)和氨冷器(24)后,進(jìn)入1液分離器(25),液相(154)返回H2S濃縮塔(10)底部,氣相(71)的一部分(155)回到H2S濃縮塔(10)底部,一部分經(jīng)冷交換器(23)復(fù)熱后作為酸性氣(72)送往克勞斯硫回收工段,而塔底部的液體甲醇(68)大部分(81)則經(jīng)一系列換熱冷卻后,被送往甲醇洗滌塔(4)。參見附圖2,為現(xiàn)有技術(shù)及本發(fā)明中的克勞斯硫回收工藝,來自低溫甲醇洗區(qū)域的酸性氣(72)經(jīng)預(yù)熱器(85)預(yù)熱后,與預(yù)熱的空氣(99)和燃料氣(100)混合后,進(jìn)入制硫燃燒爐(86),以燃料氣(100)燃燒來維持爐膛溫度1250~1400'C,燃燒后的過程氣經(jīng)H2S鍋爐(87)、一級(jí)冷凝器冷卻、捕集液硫后,進(jìn)入一級(jí)反應(yīng)器(88)進(jìn)行克勞斯反應(yīng),其過程氣經(jīng)冷卻、捕集后,經(jīng)過二、三級(jí)加熱器(89)、(90)加熱和反應(yīng),及再次冷卻、捕集后,剩余氣體為克勞斯硫回收尾氣(98)。由于低溫甲醇洗工藝固有的特點(diǎn),使得脫除后的氣體硫化氫濃度較低,雜質(zhì)較多,不適合直接進(jìn)入克勞斯裝置回收硫磺。因此,必須要對(duì)酸性氣(72)進(jìn)行預(yù)處理濃縮提純,才能為克勞斯硫回收工序提供合格原料氣。為此,在H2S濃縮塔(10)的下段,要通過氮?dú)?59)氣提氣提出C02來濃縮H2S。但是,由于C02在冷甲醇的溶解度非常高,因而必須要通入大量的氮?dú)鈿馓岵拍軐?shí)現(xiàn)H2S濃縮的目的。這一方面,增加了H2S濃縮塔(10)的塔徑;另一方面,也會(huì)受到氮?dú)?59)最大供應(yīng)量的限制。所以,通過這種方式濃縮H2S的能力是受到限制的。此外,從甲醇熱再生塔(19)塔頂氣液分離器(25)出來的H2S富氣(71)中的流股(155),必須要重新循環(huán)到H2S濃縮塔(10)底部,將所攜的C02氣提分離,并使H2S循環(huán)濃縮。隨著原料氣體(28)中的H2S含量的降低,循環(huán)回流(155)的流量也將越大。但是,由于循環(huán)回流(155)是常溫的,它直接進(jìn)入最冷的H2S濃縮塔(10),必將帶來冷量的損失??藙谒沽蚧腔厥展に嚱?jīng)過100余年的發(fā)展,己成為當(dāng)今世界上最成熟的含硫酸性氣處理工藝。但是,由于受到化學(xué)反應(yīng)平衡的限制,即使是三級(jí)克勞斯硫磺回收率最高只有97%,其尾氣中仍含有體積分?jǐn)?shù)1%~3%的單質(zhì)硫及含硫化合物主要為H2S、S02、COS,遠(yuǎn)不能達(dá)到環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。因此,必須增加克勞斯尾氣處理措施。目前,克勞斯尾氣處理工藝主要包括還原吸收、亞露點(diǎn)、直接氧化和氧化吸收等四大類幾十種工藝。其中,斯科特法還原吸收總硫回收率高、排放的煙氣能滿足環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的要求,且其工藝成熟可靠,建成裝置數(shù)量最多,是當(dāng)前處理克勞斯尾氣最有效的方法之一。附圖3為現(xiàn)有技術(shù)斯科特硫回收尾氣處理工藝流程,克勞斯工藝排出的制硫尾氣(98)與富氫燃料氣(146)和空氣(145)經(jīng)過在線燃燒爐(126)、加氫反應(yīng)器(128)和水冷器(131)后進(jìn)入急冷塔(132),降溫后的氣體進(jìn)入吸收塔(135),冷卻得到的酸性水部分經(jīng)水冷器(134)回流至急冷塔(132),部分(149)排出。但是,吸收塔(135)排出的尾氣(200)的硫化氫含量仍舊不能達(dá)到環(huán)保的要求,所以尾氣(200)還必須要與燃料氣(144)、空氣(145)混合,并在尾氣燃燒爐(127)中燃燒后,才能經(jīng)過水冷器(129)降溫,再經(jīng)由煙囪(130)排出。吸收塔(135)產(chǎn)生的液體則經(jīng)換熱器(138)后,進(jìn)入再生塔(140)。最后,來自于分離罐(143)的酸性氣體(148)返回到克勞斯硫磺回收區(qū)域。附圖4為現(xiàn)有技術(shù)中采用壓縮機(jī)的克勞斯硫回收尾氣處理工藝流程圖,克勞斯尾氣(98)與富氫燃料氣(146)和空氣(145)經(jīng)過在線燃燒爐(126)、加氫反應(yīng)器(128)和水冷器(131)并經(jīng)急冷塔(105)冷卻后,開始進(jìn)入低溫區(qū)。在低溫區(qū)域中,首先通過氣體壓縮機(jī)(150)將其增壓大于0.3Mpa,經(jīng)水冷器(151)后,向其中噴淋一股甲醇(79),并經(jīng)過氨冷器(156)冷卻后,進(jìn)入氣液分離器(109),分離脫水后的克勞斯尾氣(152)進(jìn)入到H2S濃縮塔(10)的塔底。但是,由低溫甲醇洗凈化、克勞斯硫磺回收串連斯科特尾氣處理所組成的聯(lián)合工藝,目前仍舊存在著裝置投資高、操作難度大、運(yùn)行成本居高不下,以及流程復(fù)雜、能耗高等眾多缺點(diǎn)。除此之外,由于煤氣化的煤種或井場(chǎng)天然氣的氣質(zhì)條件變化,會(huì)導(dǎo)致上游原料氣中的硫組分含量,常常是遠(yuǎn)遠(yuǎn)偏離設(shè)計(jì)值。而這將會(huì)引起H2S濃縮塔(10)塔頂氨冷器(24)的冷量供應(yīng)不足、甲醇循環(huán)量增加或氣提用氮?dú)夤?yīng)量不足等因素的出現(xiàn)。從而,導(dǎo)致在實(shí)際的生產(chǎn)過程中,存在著硫磺回收與尾氣處理裝置的故障率高、開工率低、硫回收率低、放空尾氣遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能達(dá)到國(guó)家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的問題。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種新的低溫甲醇洗凈化集成克勞斯硫磺回收系統(tǒng)和工藝,即分別采用了潔凈冷甲醇吸收進(jìn)料混合氣中的酸性氣C02、H2S禾BCOS等,以及采用為C02所飽和的冷甲醇回收克勞斯硫磺回收尾氣中的H2S。其過程主要包括進(jìn)料氣的預(yù)冷、H2S/C02氣體脫除、富液的膨脹閃蒸、C02產(chǎn)品的制取、H2S濃縮、加熱、解壓和氣提相結(jié)合使H2S的進(jìn)一步濃縮、合成氣體的加熱、甲醇/水分離、克勞斯硫回收、硫回收尾氣再加熱、加氫還原、還原氣急冷和飽和冷甲醇選吸脫硫等。其特征在于,該方法可以高效、靈活、安全、節(jié)能地處理不同壓力如,煤制氣一般為20至100大氣壓、溫度、含水量,以及硫成分濃度不限的羰基氣體,可以制得總硫〈0.1ppm、CO^10ppm依凈化氣的用途而定的凈化氣,總硫磺回收率也可以達(dá)到99.9%以上。同時(shí),放空尾氣中H2S濃度在25mg/Nr^以下,滿足國(guó)家環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn),可以不經(jīng)焚燒而直接排放。本發(fā)明公開了一種低溫甲醇洗集成克勞斯硫磺回收的系統(tǒng),該系統(tǒng)包括低溫甲醇洗部分、克勞斯硫磺回收部分和克勞斯回收尾氣處理部分,其特征在于在克勞斯回收尾氣處理部分,增設(shè)了克勞斯尾氣洗滌塔(110);該克勞斯尾氣吸收塔(110)的洗滌液(50)來自低溫甲醇洗部分的吸收酸性氣后的一部分為C02所飽和的無硫冷甲醇。本發(fā)明中,在低溫甲醇洗部分,在H2S濃縮塔底部(10)與甲醇熱再生塔(19)之間增設(shè)了集溫度、壓力、氣提氮量控制于一體的氣提塔(16),使從H2S濃縮塔底部(10)排出的富H2S甲醇液(58),在進(jìn)入甲醇熱再生塔(19)之前,經(jīng)過氣提塔(16)進(jìn)行充分預(yù)再生。本發(fā)明中,在克勞斯回收尾氣處理部分,在加氫反應(yīng)裝置前,增設(shè)了尾氣預(yù)熱器(101)和備用電加熱器(103),以彌補(bǔ)加氫反應(yīng)系統(tǒng)的熱損失,以及在開車初期預(yù)熱克勞斯尾氣(98)。本發(fā)明中,低溫甲醇洗部分包括H2S濃縮塔(10)與氣提塔(16)之間的3號(hào)貧甲醇冷卻器(12)、2號(hào)貧甲醇冷卻器(14)和壓力控制閥(74),通過加熱、氣提、壓力調(diào)節(jié)的組合,來靈活調(diào)節(jié)酸性氣中H2S的濃度。本發(fā)明中,克勞斯回收尾氣處理部分包括預(yù)熱器(101),反應(yīng)氣一克勞斯尾氣換熱器(102)、備用電加熱器(103)、加氫反應(yīng)器(104)、急冷塔(105)、換熱器(108)、水分離罐(109)和克勞斯尾氣吸收塔(110)。,本發(fā)明中,克勞斯回收尾氣處理部分還包括將由克勞斯尾氣吸收塔(110)中得到的吸收了克勞斯尾氣中H2S的冷甲醇返回到H2S濃縮塔(10)的返回裝置及其返回位置。本發(fā)明還公開了一種低溫甲醇洗集成克勞斯硫磺回收的處理工藝,包括進(jìn)料氣的預(yù)冷、H2S—C02氣體脫除、富液的膨脹閃蒸、C02產(chǎn)品的制取、H2S濃縮、加熱、壓力調(diào)節(jié)和氣提相結(jié)合對(duì)H2S的進(jìn)一步濃縮、合成氣體的加熱、甲醇一水分離、克勞斯硫回收、硫回收尾氣再加熱、加氫還原、.還原氣急冷、氣水分離和飽和冷甲醇選吸脫硫。本發(fā)明中,在低溫甲醇洗的過程中,用冷甲醇脫除H2S—C02氣體后,分出其中的一部分為C02所飽和的無硫冷甲醇(50),輸送到克勞斯回收尾氣處理過程中的克勞斯尾氣洗滌塔(110)內(nèi),用來對(duì)經(jīng)過氣一水分離的克勞斯尾氣(98)進(jìn)行洗滌脫硫。本發(fā)明中,從H2S濃縮塔底部(10)排出的富H2S甲醇液(58),同時(shí)或部分選用了加熱、氣提、壓力調(diào)節(jié)這三個(gè)手段,以靈活調(diào)節(jié)酸性氣體中H2S的濃度。本發(fā)明中,當(dāng)上游原料氣中硫成分濃度高時(shí),氣提塔(16)取消N2氣提,只通過加熱和壓力調(diào)節(jié)的手段調(diào)節(jié)酸性氣中H2S的濃度。本發(fā)明中,用貧甲醇冷卻器(12)和(14)將H2S濃縮塔(10)塔底的甲醇富液(58)加熱到了4552'C后,再進(jìn)入到氣提塔(16)中,以進(jìn)一步提高富液(58)中H2S的濃度。本發(fā)明中,用壓力控制閥(74)將H2S濃縮塔(10)塔底的甲醇富液(58)的壓力被控制在了0.350.65MPa后,再進(jìn)入到氣提塔(16)中,以進(jìn)一步提高富液(58)中H2S的濃度。本發(fā)明中,氮?dú)鈿馓崴?16)的塔頂氣體(63),要由水冷器(15)冷卻后,才能進(jìn)入H2S濃縮塔(10)。本發(fā)明中,在克勞斯回收尾氣處理過程中,從酸性氣(72)的預(yù)熱蒸氣(96)中,分流出一部分(97)到克勞斯尾氣預(yù)熱器(101)中,以預(yù)熱克勞斯尾氣(98)到200230。C。本發(fā)明中,在克勞斯回收尾氣處理過程中,在尾氣(121)噴淋甲醇后,通過放空氣一克勞斯尾氣換熱器(108),將噴淋甲醇后的克勞斯尾氣(121)溫度降至—8~_16°C。本發(fā)明中,在克勞斯回收尾氣處理過程中,對(duì)經(jīng)過氣水分離的尾氣進(jìn)行洗滌脫硫的洗滌液,是來自于C02產(chǎn)品塔(9)的塔頂采出液(50),洗滌后產(chǎn)生的吸收了克勞斯尾氣中H2S的冷甲醇(84)被返回到H2S濃縮塔(10)。本發(fā)明中,洗滌后產(chǎn)生的吸收了克勞斯尾氣中H2S的冷甲醇,由循環(huán)泵(117)送回到H2S濃縮塔(10)的兩股富甲醇進(jìn)料(47)、(48)之間。本發(fā)明中,塔底循環(huán)泵(117)的壓力為0.550.75MPa。本發(fā)明中,在克勞斯尾氣洗滌塔(110)塔頂?shù)奈矚庵苯臃趴眨次矚鈳缀鯖]有進(jìn)入到H2S濃縮塔(10)中。本發(fā)明中,在克勞斯尾氣洗滌塔(110)塔在氣相負(fù)荷過低時(shí),從H2S濃縮塔(10)塔頂?shù)姆趴瘴矚?31)中分流出一部分與克勞斯尾氣(123)匯合,共同作為克勞斯尾氣洗滌塔(110)進(jìn)料氣。本發(fā)明中,克勞斯硫磺回收尾氣處理裝置在設(shè)計(jì)工況的20180%的范圍內(nèi)可正常運(yùn)行,裝置的處理能力彈性大。為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的,對(duì)低溫甲醇洗部分,所采取的措施是參見附圖5,從H2S濃縮塔(10)底部排出的富H2S甲醇液(58),分別經(jīng)過1號(hào)進(jìn)料泵(11)加壓、3號(hào)貧甲醇冷卻器(12)加熱和2號(hào)貧甲醇冷卻器(14)進(jìn)--步加熱約45~52°C,過低則C02解析量不足,過高則甲醇蒸出量增加,再由壓力控制閥(74)調(diào)節(jié)壓力到約0.35~0.85MPa,過高則。02解析量不足,過低則甲醇蒸出量會(huì)增加。之后,甲醇液進(jìn)入氣提塔(16)塔頂,通過氣提氮(60)來解析富液中的C02,即富H2S甲醇液被進(jìn)一步濃縮。在這個(gè)過程中,加熱、減壓、氣提三個(gè)手段,可以同時(shí)或者部分被用于C02氣體的解析,即當(dāng)上游原料氣中硫成分濃度高時(shí),氣提塔(16)可以取消N2氣提,只通過加熱和減壓手段就能達(dá)到克勞斯裝置對(duì)進(jìn)料酸性氣(72)濃度的要求。被提濃后的富H2S甲醇液(66),再經(jīng)由1號(hào)貧甲醇冷卻器(35)加熱后,由2號(hào)進(jìn)料泵(17)送入甲醇熱再生塔(19),而氣提塔(16)頂?shù)臍怏w(63)則要經(jīng)過水冷器(15),才能夠返回H2S濃縮塔(10)的中部,以冷凝蒸出的甲醇,從而減少高品味冷量的損失。最后,通過塔頂來的冷甲醇液脫除氣相流股(64)中的少部分H2S組分。同時(shí),甲醇熱再生塔(19)頂部采出的酸性氣體(71),不再需要分流出大部分氣體到H2S濃縮塔(10)中,而是全部進(jìn)入下游的克勞斯硫磺回收裝置,即取消了原有工藝的H2S提濃管線(155)。為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的,對(duì)克勞斯硫磺回收與尾氣處理部分,所采取的措施是參見附圖6,從制硫燃燒爐(86)前的酸性進(jìn)料氣(72)的預(yù)熱蒸汽(96)中,分流出一部分高壓蒸汽(97)到尾氣處理部分,用于預(yù)熱克勞斯硫磺回收的尾氣(98)。預(yù)熱后的尾氣(111),進(jìn)入尾氣處理部分。采用高溫蒸汽約240~25(TC預(yù)熱尾氣(98)的原因是在實(shí)際運(yùn)行中,由于加氫反應(yīng)系統(tǒng)(104)的設(shè)備、管線保溫伴熱效果不理想,散熱量偏大,以及反應(yīng)氣-克勞斯尾氣換熱器(102)的換熱效果與理論計(jì)算可能存在差異,導(dǎo)致從加氫反應(yīng)器(104)出來的還原熱氣體(114)約320340'C不能為上游進(jìn)料氣(111)提供足夠的能量,以維持加氫反應(yīng)器(104)的入口溫度在設(shè)計(jì)值約280~305'C。預(yù)熱后的尾氣(111),在反應(yīng)氣一克勞斯尾氣換熱器(102)中,被從加氫反應(yīng)器出來的還原熱氣體(114)進(jìn)一步加熱后,直接或者經(jīng)過電加熱器(103)加熱后,達(dá)到加氫反應(yīng)所需要的活化溫度28(TC以上進(jìn)入加氫反應(yīng)器(104)。其中,加氫反應(yīng)器(104)的外供氫氣源的要求比較寬松,可以用其它加氫裝置排出的廢氫或其它的富氫氣體。另外,只有在裝置開工過程中和克勞斯硫磺回收裝置異常情況下,才使用龜加熱器(103)來提高反應(yīng)器的入口溫度。降溫以后的還原氣(115),流經(jīng)急冷塔(105)冷卻到40'C以下,脫除氣相中的飽和水分,再進(jìn)入急冷氣分離罐內(nèi)將夾帶物分離,之后進(jìn)入低溫區(qū)。為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的,在低溫區(qū),所采取的措施是參見附圖6,首先向加氫后的還原性尾氣(121)中噴淋一小股甲醇,以除去尾氣中的水分,否則,水將冷凝形成水或水合物冷凍并堵塞設(shè)備。而水和甲醇形成的溶液的冰點(diǎn)比水的冰點(diǎn)大為降低,在尾氣冷卻器內(nèi)冷卻后不會(huì)有結(jié)冰現(xiàn)象。之后,經(jīng)由尾氣冷卻器(108)進(jìn)入水分離罐(109)中將冷凝下來的水、甲醇混合物分離,分離后的氣體(123)進(jìn)入克勞斯尾氣吸收塔(110)。用于吸收的冷甲醇(50)來源于上游壓力較高的C02產(chǎn)品塔(9)的上部,所以已經(jīng)被C02所飽和,不再吸收克勞斯尾氣中的C02,只是選擇性的吸收溶解度遠(yuǎn)大于C02的H2S和COS氣體。而且,由于克勞斯尾氣中硫組分的含量很低,以及低溫甲醇對(duì)H2S和COS的強(qiáng)溶解能力,所以只需要一小部分低溫甲醇(50)作為溶劑來吸收克勞斯硫磺回收的尾氣(98),就可以使塔頂排放的尾氣(120)的總硫主要是H2S和COS含量在25mg/NmS以下,達(dá)到國(guó)家的環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí),吸收了克勞斯尾氣中H2S的冷甲醇(84),由于遠(yuǎn)沒有被H2S飽和,所以可以經(jīng)由泵(117)直接打入到H2S濃縮塔(10)的兩股富甲醇進(jìn)料(47)、(48)之間,繼續(xù)脫除來自H2S濃縮塔(10)下部富硫甲醇(47)解析時(shí)所帶出來的少量含硫組分。此外,還可采取的另一措施是當(dāng)原料氣(28)的氣質(zhì)條件或來源發(fā)生變化,導(dǎo)致克勞斯尾氣(98)的總流量將大幅降低時(shí),以及為了適應(yīng)將來工廠的擴(kuò)建,克勞斯尾氣吸收塔(110)的設(shè)計(jì)余量非常大時(shí),為了保證塔(110)能在相對(duì)非常低的氣相負(fù)荷下正常操作,可以從H2S濃縮塔(10)塔頂?shù)姆趴瘴矚?41)中分流出一部分與克勞斯尾氣吸收塔(110)的進(jìn)料氣(123)相匯合,共同作為新的進(jìn)料氣,以保證克勞斯尾氣吸收塔(110)的正常運(yùn)行,從而使塔的操作彈性能達(dá)到其設(shè)計(jì)處理能力的20%180%,即可使將來新擴(kuò)產(chǎn)裝置的尾氣集中處理,而不再需增加額外的尾氣處理裝置。采用本發(fā)明,對(duì)低溫甲醇洗的H2S尾氣濃縮能力和克勞斯硫回收的回收率提高效果顯著。首先,H2S濃縮塔(10)后,加熱、減壓和氣提三個(gè)調(diào)節(jié)手段的同時(shí)使用,使得即使當(dāng)原料(28)的氣質(zhì)條件發(fā)生變化、循環(huán)甲醇量增加,或氨冷器(24)冷量和氣提用氮?dú)?59)量供應(yīng)不足等不利情況出現(xiàn)時(shí),低溫甲醇洗裝置所制取的酸性氣體(72),仍舊可以靈活的符合克勞斯工藝對(duì)進(jìn)料氣(72)的H2S濃度的要求,使得裝置正常運(yùn)行,從而有力保證了后續(xù)克勞斯硫磺回收裝置的正常操作。這是因?yàn)?,克勞斯制硫燃燒爐(86)只有在高溫在130(TC時(shí),才能維持高的轉(zhuǎn)化率,-約為70%。而要維持這樣的高溫,酸性氣(72)中H2S的濃度則必須要保證。同時(shí),取消回流(155),大大降低了氨冷器(24)的負(fù)荷,從而節(jié)約了裝置的冷量消耗。其次,參見圖3,采用本發(fā)朋將低溫甲醇洗的硫凈化和克勞斯的硫回收能力有機(jī)的集成為一體,取消了斯科特尾氣回收工藝中,投資和運(yùn)行成本居高不下的在線燃燒爐(126)、吸收塔(132)、再生塔(135)、尾氣焚燒爐(127),以及相應(yīng)的鼓風(fēng)機(jī)(124)、(125)、泵(136)、(139)、(142)與多臺(tái)換熱設(shè)備(129)、(131)、(137)、(141)。此外,兩個(gè)燃燒爐的取消,在節(jié)約了大量燃料氣的同時(shí),也大大降低了硫回收放空尾氣(120)的總量。另一方面,采用本發(fā)明,先將來自于急冷塔(105)的常溫低壓克勞斯尾氣(121),通過換熱器(108)以回收放空尾氣(120)的冷量,以及由氣液分離罐(109)脫水后,進(jìn)入低溫低壓的克勞斯尾氣吸收塔(110),再將塔底吸收液(84)用泵(117)送到壓力相對(duì)較高的H2S濃縮塔(10)中;而不是通過氣體壓縮機(jī)(150)將克勞斯尾氣(121)增壓后,再通過氨冷器(156)和脫水器(109)降溫、脫水后,直接進(jìn)入H2S濃縮塔(10),參見圖4。這一方面是為了節(jié)省壓縮氣體所消耗的大量電能、壓縮機(jī)冷卻器(151)和氨冷器(156)所消耗的冷量,另一方面也避免了在酸性腐蝕性環(huán)境下使用氣體壓縮機(jī)(150),而導(dǎo)致的整個(gè)系統(tǒng)的不穩(wěn)定性。同時(shí),取消使用特殊材質(zhì)制造的氣體壓縮機(jī),也大量節(jié)省了設(shè)備的投資。此外,預(yù)處理的硫回收尾氣(121)進(jìn)入獨(dú)立的克勞斯尾氣吸收塔(110),而不是直接進(jìn)入低溫甲醇洗系統(tǒng),可以避免了硫回收尾氣(121)對(duì)整個(gè)低溫甲醇洗系統(tǒng)所帶來的沖擊。使得本發(fā)明的集成工藝,可以方便地應(yīng)用于現(xiàn)有甲醇洗凈化與克勞斯硫磺回收裝置的改造,而不會(huì)對(duì)現(xiàn)有裝置的正常運(yùn)行造成任何不良影響。同時(shí),由于H2S濃縮塔(10)在整個(gè)低溫甲醇洗裝置中溫fe最低,因而其需要的材質(zhì)也最為昂貴。硫回收尾氣(121)的直接涌入,勢(shì)必引起H2S濃縮塔(IO)的塔徑與壁厚相應(yīng)增加,加之該塔的塔高一般都要達(dá)到50米。所以,與此相應(yīng)的H2S濃縮塔(10)的設(shè)備投資的增加也不容忽視。而獨(dú)立的克勞斯尾氣吸收塔(110),則由于氣、液相負(fù)荷相對(duì)較小克勞斯硫回收尾氣中的總硫含量很低,所需無硫冷甲醇的流量也相應(yīng)很低,因而可以采用塔徑和壁厚較小的填料塔作為吸收塔。另外,由于H2S和COS在無硫冷甲醇-70-60'C中的溶解度非常高,因而克勞斯尾氣吸收塔的高度很低。所以,克勞斯尾氣吸收塔(110)的投資成本將會(huì)很低且運(yùn)行可靠。此外,由于離開克勞斯尾氣吸收塔(110)的放空氣(120)的總硫含量,主要為H2S和COS,已經(jīng)達(dá)到國(guó)家的環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn),所以可以不經(jīng)焚燒爐焚燒而直接排放。同時(shí),在本發(fā)明中,低溫甲醇洗凈化集成克勞斯硫磺回收系統(tǒng)的總硫磺回收率也將高達(dá)到99.9%以上。附圖1為現(xiàn)有技術(shù)的低溫甲醇洗工藝流程附圖2為現(xiàn)有技術(shù)及本發(fā)明中的克勞斯硫回收工藝流程附圖3為現(xiàn)有技術(shù)斯科特硫回收尾氣處理工藝流程附圖4為現(xiàn)有技術(shù)采用壓縮機(jī)的克勞斯硫回收尾氣處理工藝流程附圖5為本發(fā)明的低溫甲醇洗工藝流程附圖6為本發(fā)明的克勞斯硫回收尾氣處理工藝流程附圖7為本發(fā)明低溫甲醇洗凈化集成克勞斯硫回收工藝流程附圖8為現(xiàn)有技術(shù)的低溫甲醇洗凈化、克勞斯硫磺回收裝置與斯科特尾氣處理聯(lián)合工藝的流程其中,(1)原料氣冷卻器;(2)氣液分離器;(3)循環(huán)氣壓縮機(jī);(4)甲醇洗滌塔;(5)、(12)、(14)、(35)貧甲醇冷卻器;(6)循環(huán)甲醇冷卻器;(7)、(8)第一、第二循環(huán)氣閃蒸罐;(9)C02產(chǎn)品塔;(10)H2S濃縮塔;(11)、(17)為l、2號(hào)進(jìn)料泵;(13)、(15)為l、2號(hào)水冷器;(16)氣提塔;(18)甲醇一水給料泵;(19)甲醇熱再生塔;(20)冷凝器;(21)分離罐;(22)回流泵;(23)冷交換器;(24)氨冷器;(25)汽液分離器;(26)甲醇一水給料加熱器;(27)甲醇一水分離塔;(85)預(yù)熱器;(86)制硫燃燒爐;(87)H2S鍋爐;(88)克勞斯反應(yīng)器;(89)、(90)為二、三級(jí)加熱器;(91)最終冷凝器;(92)第一、二密封柱;(93)硫磺池;(94)硫磺切片機(jī);(95)硫磺貯斗;(74)壓力控制閥;(75)循環(huán)泵;(150)氣體壓縮機(jī);(151)水冷器;(156)氨冷器;(101)預(yù)熱器;(102)反應(yīng)氣一克勞斯尾氣換熱器;(103)電加熱器;(104)加氫反應(yīng)器;(105)急冷塔;(106)循環(huán)泵;(107)冷卻器;(108)換熱器;(109)氣液分離器;(110)克勞斯尾氣吸收塔。其中,(117)、(120)泵;(124)、(125)為鼓風(fēng)機(jī);(126)在線燃燒爐;(127)尾氣燃燒爐;(128)加氫反應(yīng)器;(129)、(131)、(134)、(137)、(141)為水冷器;(130)煙囪;(132)急冷塔;(133)、(136)、(139)、(142)為泵;(135)吸收塔;(138)換熱器;(140)再生塔;(143)分離罐。另外,界區(qū)管道有(28)原料氣;(31)尾氣;(32)二氧化碳;(33)合成氣;(50)無硫飽和甲醇;(59)氮?dú)猓?72)酸性氣;(77)廢水;(78)含水甲醇;(79)噴淋甲醇;(83)氮?dú)猓?84)含硫冷甲醇;(96)高壓蒸氣;(97)高壓蒸氣;(98)克勞斯尾氣;(99)空氣;(100)燃料氣;(119)酸性廢水;(120)尾氣;(144)燃料氣;(145)空氣;(146)燃料氣;(148)斯科特尾氣;(149)酸性水;(152)克勞斯尾氣;(153)富氫氣體;(246)富氫氣。具體實(shí)施例方式實(shí)施例l以下結(jié)合附圖5、6、7對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步描述原料氣(28)的溫度為4(TC,壓力為5.3MPa,流量為254125.5Nm3/hr,與噴淋甲醇(30)和循環(huán)氣(29)匯合后,經(jīng)過原料氣冷卻器(1)冷卻至一12.0。C左右,進(jìn)入氣液分離器(2),分離脫水后,液體進(jìn)入甲醇/水分離塔(27),氣體進(jìn)入甲醇洗滌塔(4),用自塔頂流下的冷甲醇(51),在塔的上段完成脫碳,并用部分吸收了C02的富甲醇(43)在塔的下段完成脫硫,凈化氣(39)回收冷量后出界區(qū),出塔的兩股富甲醇(42)、(38),分別在第二與第一循環(huán)氣閃蒸罐(8)、(7)內(nèi),進(jìn)行氣一液相分離。其中,兩股氣相匯合(37)后,經(jīng)循環(huán)氣壓縮機(jī)(3)壓縮增壓為流股(29)。之后,無硫富甲醇(45)進(jìn)C02產(chǎn)品塔(9)頂部,含硫富甲醇(46)分別進(jìn)入C02產(chǎn)品塔(9)和H2S濃縮塔(10)的中部。出C02產(chǎn)品塔的C02氣(40)經(jīng)回收冷量后出界區(qū),自其上段底部引出的富甲醇液分為三股(48)、(50)、(49),分別到H2S濃縮塔(10)、克勞斯尾氣吸收塔(110)、C02產(chǎn)品塔(9)。流股(48)在H2S濃縮塔(10)中部進(jìn)一步膨脹,解吸出氣體后的甲醇液(53)用泵(75)抽出,經(jīng)與再生后的貧甲醇液(52)、富C02甲醇液(42)換熱后溫度升高,進(jìn)入C02產(chǎn)品塔(9)底部,解析出其溶解的大量氣體。C02產(chǎn)品塔(9)底部排出的甲醇液(57)至H2S濃縮塔(10)下段,在此段加入低壓氮?dú)?59)氣提使C02脫吸,達(dá)到H2S被濃縮的目的。H2S濃縮塔(10)下段脫吸氣體與低壓氮?dú)饨?jīng)升氣板進(jìn)入濃縮塔上段,與中段進(jìn)入的自氣提塔(16)解析出的氣體(64)混合,用塔頂?shù)臒o硫冷甲醇脫硫后出塔,出塔氣稱為尾氣(41),在原料氣冷卻器(1)中回收冷量后排入大氣。出H2S濃縮塔(10)底部的富甲醇液體(58),分別經(jīng)過l號(hào)進(jìn)料泵(11)加壓、3號(hào)貧甲醇冷卻器(12)加熱和2號(hào)貧甲醇冷卻器(14)進(jìn)一步加熱,再由壓力控制閥(74)調(diào)節(jié)壓力減壓后,進(jìn)入N2氣提塔(16)的塔頂,濃縮以后的液相(66)經(jīng)l號(hào)貧甲醇冷卻器(35)進(jìn)一步加熱后,由2號(hào)進(jìn)料泵(17)進(jìn)入甲醇熱再生塔(19),氣相63則經(jīng)過水冷器(15)后,再返回H2S濃縮塔(10)中部,通過塔中的冷甲醇來脫除氣提時(shí)所帶出來的少部分H2S成分。在甲醇熱再生塔(19)中,通過塔底再沸器產(chǎn)生的甲醇蒸汽,以及來自甲醇/水分離塔(27)的甲醇蒸汽汽提,對(duì)富甲醇(67)中所含的H2S及C02進(jìn)行完全解吸,甲醇熱再生塔頂部氣體經(jīng)冷凝器(20)、分離罐(21)、冷交換器(23)和氨冷器(24)后,進(jìn)入氣液分離器(25),液相(62)返回H2S濃縮塔(10)底部,氣相(71)經(jīng)冷交換器(23)冷卻后送往克勞斯硫回收工段,而塔底部的液體甲醇(68)大部分(81)則經(jīng)一系列換熱冷卻后,被送往甲醇洗滌塔(4)。來自水分離器的流股(36)、(78)經(jīng)甲醇/水給料加熱器(26)加熱,送入甲醇/水分離塔(27)將水和甲醇進(jìn)行分離,需要的回流(76)由甲醇熱再生塔(19)再生甲醇所提供。來自低溫甲醇洗區(qū)域的酸性氣(72)經(jīng)預(yù)熱器(85)預(yù)熱后,與預(yù)熱的空氣(99)和燃料氣(100)混合后,進(jìn)入制硫燃燒爐(86),以燃料氣(100)燃燒來維持爐膛溫度1250~1400°C,燃燒后的過程氣經(jīng)H2S鍋爐(87)、一級(jí)冷凝器冷卻、捕集液硫后,進(jìn)入一級(jí)反應(yīng)器(88)進(jìn)行克勞斯反應(yīng),其過程氣經(jīng)冷卻、捕集后,再經(jīng)過二、三級(jí)加熱器(89)、(90)加熱和反應(yīng),及再次冷卻、捕集后,剩余氣體為克勞斯硫回收尾氣(98)??藙谒刮矚?98)經(jīng)過預(yù)熱器(101)后,被從加氫反應(yīng)器出來的還原熱氣體(114),在氣一氣換熱器(102)中進(jìn)一步加熱,再進(jìn)入加氫反應(yīng)器(104)。降溫以后的還原氣體(115),流經(jīng)急冷塔(105)后,進(jìn)入低溫區(qū)。在低溫區(qū)域,首先向流股(121)中噴淋一股甲醇(79),再經(jīng)由換熱器(108)冷卻至_8~_16°〇,進(jìn)入水分離罐(109)中將冷凝下來的水和甲醇的混合物(78)分離,氣相(123)進(jìn)入克勞斯尾氣吸收塔(110)底部,由來源于上游C02產(chǎn)品塔(9)上部的無硫飽和冷甲醇(50)對(duì)其進(jìn)行洗滌,選擇吸收尾氣中的H2S組分。最后,塔底含硫飽和冷甲醇(84),經(jīng)泵(117)升壓后,返回H2S濃縮塔(10),繼續(xù)吸附來自于H2S濃縮塔(10)下部的少量H2S或COS組分,而塔頂氣相(120)的總硫含量在25mg/Nm3以下,達(dá)到了國(guó)家的環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn),可以不經(jīng)焚燒爐焚燒而直接放空。對(duì)比例1對(duì)比例1為附圖8所示的常規(guī)低溫甲醇洗凈化、克勞斯硫磺回收與斯科特尾氣處理聯(lián)合工藝,內(nèi)容包括附圖l、2、3,是目前工業(yè)中最普遍采用的方法。實(shí)施例、對(duì)比例1和2的原料氣,都為由6.5MPa水煤漿氣化所得到的煤制氣,其組成數(shù)據(jù)體積,干基如下<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>對(duì)比例1與實(shí)施例的不同,首先在于低溫甲醇洗部分,來源于H2S濃縮塔(10)塔底的含硫富甲醇液(58),不經(jīng)過圖5所示的虛線部分即,經(jīng)過(3)號(hào)貧甲醇冷卻器(12)和2號(hào)貧甲醇冷卻器(14)的加熱后,直接進(jìn)入甲醇熱再生塔(19)進(jìn)行熱再生,此外,也存在著酸性提濃氣(155)的返回;第二個(gè)不同點(diǎn)在于克勞斯尾氣(98)沒有經(jīng)過圖(6)的尾氣處理工藝,而是采用了常規(guī)的斯科特尾氣處理工藝。最后,斯科特尾氣處理裝置濃縮的酸性氣體(148)返回,與克勞斯裝置的進(jìn)料氣(72)匯合后,重新進(jìn)入到克勞斯硫磺回收區(qū)域。在對(duì)比例1中,由于H2S的濃縮,僅有氮?dú)?59)氣提一個(gè)手段,所以需要的氣提用氮?dú)?59)的用量很大,約為12003.4NmVhr。而實(shí)施例中,即使氣提用氮?dú)獾目傆昧拷档?400.1NmVhr(其中,氣提塔(16)用氮?dú)饧s101Nm3/hr),僅為對(duì)比例1的78.312%時(shí),仍舊可以通過加熱約52°C、減壓0.41MPa、氮?dú)鈿馓崛齻€(gè)手段來靈活地保證酸性氣(72)中H2S的濃度在25%以上克勞斯裝置對(duì)進(jìn)料氣的要求;同時(shí),即使實(shí)施例的氣提用氮?dú)庥昧亢蛯?duì)比例l相等即,實(shí)施例中H2S濃縮塔(10)塔底的含硫富液(58)中的殘余C02量與對(duì)比例1基本一致,也就是說在實(shí)施例與對(duì)比例l中,C02解析所產(chǎn)生的冷量基本相等的情況下,對(duì)比例1中,由于酸性氣(71)中的大部分(155)要返回到H2S濃縮塔(10)的底部,這就使氨冷器(24)的負(fù)荷較大約為417.8kw,是實(shí)施例的5.82倍。同時(shí),經(jīng)過斯科特尾氣處理裝置處理以后的克勞斯尾氣即,來自于有機(jī)胺吸收塔(135)的塔頂尾氣(200)的組成和流量數(shù)據(jù),干基如下<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>從上表可見,在斯科特裝置中,有機(jī)胺吸收塔(135)的尾氣(200)中的H2S含量高達(dá)218.6mg/Nm3以上,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能夠達(dá)到國(guó)家環(huán)保的排放標(biāo)準(zhǔn)25mg/Nm3,需要經(jīng)昂貴的尾氣焚燒爐(127)焚燒以后才可以排空。此外,經(jīng)過焚燒后的放空氣與實(shí)施例中來自于克勞斯尾氣吸收塔(110)塔頂?shù)姆趴諝?120)的流量分別是12391.2Nn^/hr和8072.4Nm3/hr,即對(duì)比例1的放空尾氣量遠(yuǎn)大于實(shí)施例,約為實(shí)施例排放總量的153%以上。在對(duì)比例1中,焚燒后的放空氣與實(shí)施例中來自于克勞斯尾氣吸收塔(110)塔頂?shù)姆趴諝?120)的組成數(shù)據(jù)體積(干基)如下表。<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>在上表中,實(shí)施例的放空氣中約有2021NmS/hr的CO2,是來自于0)2產(chǎn)品塔(9)塔頂?shù)臒o硫飽和冷甲醇(50),其壓力約0.295MPa,在壓力相對(duì)較低的克勞斯尾氣吸收塔(110)中的減壓膨脹解析,其壓力約0.12MPa,由于這部分C02解析所產(chǎn)生的冷量是在冷區(qū)中,所以其冷量仍舊可以被低溫甲醇洗系統(tǒng)所充分地利用,放空尾氣(120)—還原氣(121)換熱器(108)就是用來回收這部分冷量的。在對(duì)比例1中,斯科特裝置的吸收塔(135)與再生塔(140)的運(yùn)行壓力很低約為0.118MPa,循環(huán)溶劑如有機(jī)胺MDEA、DEA等的吸收能力較弱,從而造成兩個(gè)塔(135)和(140)的高度分別達(dá)到了25m(直徑1.0m)禾tl14m(直徑0.6m),總冷卻負(fù)荷、總熱負(fù)荷分別為1128.06Kw和1182.51Kw。此外,鼓風(fēng)機(jī)(124)、(125),和循環(huán)泵(136)、(139)、(142)所消耗的電能總額也不容忽視。而這些消耗在實(shí)施例中都不存在。上述效果表明采用本發(fā)明的技術(shù)方案達(dá)到了最初的發(fā)明目的,可以靈活地保證酸性氣(72)中H2S的濃度25%以上,降低了冷量的消耗;而且,取消了斯科特裝置中投資和運(yùn)行成本最高的多臺(tái)設(shè)備;同時(shí),硫回收的放空尾氣(120)可以不經(jīng)焚燒而直接排放H2S濃度小于25mg/Nm3。對(duì)比例2對(duì)比例2為由附圖1、2、4所組成的常規(guī)低溫甲醇洗凈化、克勞斯硫磺回收與采用壓縮機(jī)的尾氣處理聯(lián)合工藝。實(shí)施例的還原氣(121),為0.118MPa的加氫處理后的克勞斯尾氣,流量約為6050Nm3/Hr,其組成數(shù)據(jù)體積(干基)如下表。<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>對(duì)比例2與實(shí)施例的不同,參見圖4,除了在于低溫甲醇洗的部分外,在克勞斯尾氣的處理部分中,由于在線燃燒爐(126)中,通入了空氣,以及燃燒尾氣C02的影響,使得對(duì)比例2的還原氣(121)中N2氣量超過了實(shí)施例約3.6倍、C02氣量超過了實(shí)施例約2.1倍,總氣量約達(dá)到了17427Nm3/Hr;常溫低壓克勞斯尾氣(121)是通過氣體壓縮機(jī)(150)將其增壓大于0.3MPa、水冷(156)后,再通過氨冷器(156)來降溫,而不是通過換熱器(108)g卩,放空尾氣(120)來降溫的;脫水以后的克勞斯尾氣(123)將直接進(jìn)入到H2S濃縮塔(10)的塔底,而不是進(jìn)入克勞斯尾氣吸收塔(110);同時(shí),相對(duì)于對(duì)比例2,在實(shí)施例中,加氫反應(yīng)裝置前,還增設(shè)了尾氣預(yù)熱器(101)、反應(yīng)氣一克勞斯尾氣換熱器(102)和備用電加熱器(103),以回收反應(yīng)氣的熱量和彌補(bǔ)加氫反應(yīng)系統(tǒng)的熱損失,以及在開車初期預(yù)熱克勞斯尾氣(98);此外,實(shí)施例中,通過放空氣一克勞斯尾氣換熱器(108),將噴淋甲醇后的克勞斯尾氣(121)溫度降至一8一16。C。對(duì)比例2中,當(dāng)氣體壓縮機(jī)(150)的出口壓力為0.3MPa時(shí),其壓縮功率為138.882kw,同時(shí),壓縮機(jī)的水冷器(151)的熱負(fù)荷為189.12kw。而在實(shí)施例中,冷甲醇循環(huán)泵(117)的功率為1.35KW,僅僅是對(duì)比例2中壓縮機(jī)(150)所消耗電能的1/100。實(shí)施例中,通過放空氣一克勞斯尾氣換熱器(108),將噴淋甲醇后的克勞斯尾氣(121)溫度降至一8一16'C,因此無需從外界補(bǔ)充冷量。而在對(duì)比例2中,用于冷卻克勞斯尾氣的氨冷器(156)的冷量消耗卻高達(dá)193.2kw之多。此外,在實(shí)施例中,無硫飽和冷甲醇(50)在克勞斯尾氣吸收塔(110)中的減壓膨脹解析,將有利于下游H2S的濃縮,且克勞斯尾氣(120)的直接放空,而沒有進(jìn)入H2S濃縮塔(10),使得其對(duì)該塔的氣相負(fù)荷幾乎沒有任何影響。而對(duì)比例2中,克勞斯尾氣(152)直接進(jìn)入H2S濃縮塔(10),將會(huì)導(dǎo)致該塔的氣相負(fù)荷增加約40.53%,從而極大地增加了H2S濃縮塔(10)的設(shè)備投資。另夕卜,還原氣(121)是為水蒸氣所飽和的飽和氣,其水含量約為2.370%Vol,加之含量分別高達(dá)0.4679%和44.27%的酸性氣體的H2S和C02的存在,使得氣體壓縮機(jī)(150)的造價(jià)必將很高,而且其運(yùn)行也將極不穩(wěn)定。上述效果表明盡管對(duì)比例2同實(shí)施例一樣,其克勞斯尾氣的H2S最終濃度小于25mg/Nm3,可以直接排放。但是,酸性腐蝕環(huán)境下運(yùn)行的壓縮機(jī),為整個(gè)裝置的安全運(yùn)行留下了隱患,而且其運(yùn)行成本也相當(dāng)高。而采用本發(fā)朋的技術(shù)方案,可以以非常低的能耗,來實(shí)現(xiàn)低壓區(qū)的克勞斯尾氣進(jìn)入壓力相對(duì)較高的低溫甲醇洗冷區(qū),且采用的設(shè)備技術(shù)成熟、投資低,從而達(dá)到了最初的發(fā)明目的。權(quán)利要求1.一種低溫甲醇洗集成克勞斯硫磺回收的系統(tǒng),該系統(tǒng)包括低溫甲醇洗部分、克勞斯硫回收部分和克勞斯回收尾氣處理部分,其特征在于在克勞斯硫回收尾氣處理部分,增設(shè)了克勞斯尾氣洗滌塔(110)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其特征在于克勞斯尾氣吸收塔(110)的洗滌液,是來自低溫甲醇洗部分C02產(chǎn)品塔(9)上部的為C02飽和的無硫冷甲醇(50),吸收了克勞斯尾氣(98)中H2S的冷甲醇(84),再由循環(huán)泵(117)送回到H2S濃縮塔(10)的兩股富甲醇進(jìn)料(47)、(48)之間。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其特征在于在H2S濃縮塔(10)與氣提塔(16)之間,增設(shè)的3號(hào)貧甲醇冷卻器(12)、2號(hào)貧甲醇冷卻器(14)和壓力控制閥(74),通過它們可以將加熱、氣提、壓力調(diào)節(jié)組合起來,來靈活地調(diào)節(jié)酸性氣中H2S的濃度。當(dāng)上游原料氣中硫成分濃度高時(shí),可取消氣提塔(16),只通過加熱和壓力調(diào)節(jié)的兩個(gè)手段來調(diào)節(jié)酸性氣中H2S的濃度。4.根據(jù)權(quán)利要求1和3所述的系統(tǒng),其特征在于通過3號(hào)貧甲醇冷卻器(12)、2號(hào)貧甲醇冷卻器(14)和壓力控制閥(74),將H2S濃縮塔(10)塔底的甲醇富液(58)加熱到4552。C、壓力控制在0.35~0.65Mpa,氣提塔(16)中的解吸氣體(63),經(jīng)循環(huán)水冷器(15)冷卻后,再進(jìn)入H2S濃縮塔(10)中。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其特征在于所述克勞斯回收尾氣處理部分包括預(yù)熱器(101),反應(yīng)氣一克勞斯尾氣換熱器(102)、備用電加熱器(103)、加氫反應(yīng)器(104)、急冷塔(105)、換熱器(108)、水分離罐(109)和克勞斯尾氣吸收塔(110)。6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的工藝,其特征在于在克勞斯回收尾氣處理過程中,從酸性氣(72)的預(yù)熱蒸氣(96)中,分流出一部分97到克勞斯尾氣預(yù)熱器(101)中,以預(yù)熱克勞斯尾氣(98)到20023(TC。7.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的系統(tǒng),其特征在于在克勞斯回收尾氣處理部分,在加氫反應(yīng)裝置前,增設(shè)了尾氣預(yù)熱器(101)和備用電加熱器(103),以彌補(bǔ)加氫反應(yīng)系統(tǒng)的熱損失,以及在開車初期預(yù)熱克勞斯尾氣(98)。8.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的工藝,其特征在于在克勞斯回收尾氣處理過程中,在尾氣(121)噴淋甲醇后,通過放空氣一克勞斯尾氣換熱器(108),將噴淋甲醇后的克勞斯尾氣(121)溫度降至一8~—16°C。9.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的工藝,其特征在于在克勞斯尾氣洗滌塔(110)塔頂?shù)奈矚庵苯臃趴?,即尾氣幾乎沒有進(jìn)入到H2S濃縮塔(10)中。10.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的工藝,其特征在于在克勞斯尾氣洗滌塔(110)在氣相負(fù)荷過低時(shí),從H2S濃縮塔(10)塔頂?shù)姆趴瘴矚?31)中分流出一部分與克勞斯尾氣(123)匯合,共同作為克勞斯尾氣洗滌塔(110)進(jìn)料氣,使裝置在設(shè)計(jì)工況的20180%的范圍內(nèi)都可以正常運(yùn)行。全文摘要一種用于煤制氣和天然氣的低溫甲醇洗集成克勞斯硫回收系統(tǒng)和工藝。該系統(tǒng)增設(shè)了克勞斯尾氣洗滌塔,利用來自CO<sub>2</sub>產(chǎn)品塔的為CO<sub>2</sub>所飽和的無硫甲醇作為洗滌劑,洗滌后液體再返回H<sub>2</sub>S濃縮塔;并通過加熱、氣提、壓力調(diào)節(jié)的組合,靈活調(diào)節(jié)甲醇洗排出的酸性氣中H<sub>2</sub>S濃度;同時(shí),加氫反應(yīng)前增設(shè)尾氣預(yù)熱器,以彌補(bǔ)加氫反應(yīng)系統(tǒng)的熱損失。工藝主要包括H<sub>2</sub>S-CO<sub>2</sub>氣體脫除、H<sub>2</sub>S濃縮、克勞斯硫回收、加氫還原、飽和冷甲醇選吸脫硫。該工藝可高效、靈活、安全、節(jié)能地處理不同壓力、溫度、含水量、硫濃度的羰基氣體,總硫回收率可達(dá)99.9%以上。放空尾氣中H<sub>2</sub>S濃度在25mg/Nm<sup>3</sup>以下,滿足環(huán)保要求,可不經(jīng)焚燒而直接排放。文檔編號(hào)C10L3/10GK101418246SQ20081023260公開日2009年4月29日申請(qǐng)日期2008年12月5日優(yōu)先權(quán)日2008年12月5日發(fā)明者屈艷莉,曹培忠,鄔慧雄申請(qǐng)人:華陸工程科技有限責(zé)任公司