胺液冷卻器(E-5)、胺液過濾器(F-1)、吸收塔清洗栗(P-1A/B)、加料栗(P-2)、再生塔回流栗(P-3A/B)、胺液增壓栗(P-4A/B)、胺液循環(huán)栗(P-5A/B)、凈化氣氣液分離器(V-1)、加料罐(V-2)、富胺液閃蒸罐(V-3)、二氧化碳分液器(V-4)、溶液緩沖罐(V-5)、液封罐(V-6)、第一?第^^一調(diào)節(jié)閥(X-1?11)。
[0032]高酸原料氣進裝置管線連接至吸收塔(T-1)底部氣相入口，吸收塔(T-1)頂部氣相出口依次連接凈化氣冷卻器(E-1)熱通道、凈化氣氣液分離器(V-1)入口，凈化氣氣液分離器(V-1)罐頂氣相出口經(jīng)第二調(diào)節(jié)閥(X-2)后連接至凈化器出裝置管線，凈化氣氣液分離器(V-1)罐底液相出口連接至吸收塔清洗栗(P-1A/B)入口，吸收塔清洗栗(P-1A/B)出口管線分兩路，一路返回至凈化氣氣液分離器(V-1)，另一路經(jīng)第三調(diào)節(jié)閥(X-3)之后接至吸收塔(T-1)上部；
[0033]吸收塔(T-1)底部液相出口經(jīng)第四調(diào)節(jié)閥(X-4)后依次連接貧/富胺液換熱器(E-2)冷流通道和富胺液加熱器(E-3)冷流通道，后連接至富胺液閃蒸罐(V-3)入口，富胺液閃蒸罐(V-3)底部液相出口連接第六調(diào)節(jié)閥(X-6)之后連至再生塔(T-2)上部液相入口，再生塔(T-2)底液相出口依次連接貧/富胺液換熱器(E-2)熱流通道和胺液冷卻器(E-5)熱流通道，后連接至溶液緩沖罐(V-5)，加料罐(V-2)底液相出口連接加料栗(P-2)后連至溶液緩沖罐(V-5)，溶液緩沖罐(V-5)出口依次連接胺液增壓栗(P-4A/B)和胺液循環(huán)栗(P-5A/B)，胺液循環(huán)栗(P-5A/B)出口管道分為兩路，一路經(jīng)第九調(diào)節(jié)閥(X_9)和胺液過濾器(F-1)后連接至胺液增壓栗(P-4A/B)入口管線，第二路連接至吸收塔(T-1)上部液相入口 ；
[0034]富胺液閃蒸罐(V-3)頂部的氣相出口經(jīng)第七調(diào)節(jié)閥(X-7)之后，與再生塔(T-2)頂氣相出口匯合并連接至二氧化碳冷卻器(E-4)熱流通道，后連接至二氧化碳氣液分離器(V-4)，二氧化碳氣液分離器(V-4)頂部氣相經(jīng)液封罐(V-6)后高點放空，二氧化碳氣液分離器(V-4)底部液相出口管道分為兩路，一路經(jīng)第十調(diào)節(jié)閥(X-10)后返回至二氧化碳氣液分離器(V-4)，另一路連接至再生塔(T-2)液相入口管線。
[0035]其中凈化氣冷卻器(E-1)、二氧化碳冷卻器(E-4)、胺液冷卻器(E-5)采用循環(huán)水冷卻系統(tǒng)或空冷冷卻系統(tǒng)，且分別在冷流管線側(cè)設(shè)置了第一調(diào)節(jié)閥X-1、第十一調(diào)節(jié)閥X-11和第八調(diào)節(jié)閥X-8 ;富胺液加熱器(E-3)采用導(dǎo)熱油或蒸汽取熱，在熱流入口管線側(cè)設(shè)置了第五調(diào)節(jié)閥X-5。
[0036]下面結(jié)合附圖進一步說明上述裝置的工藝過程。
[0037]C02吸收:C02含量彡35% (mole %)、溫度為40°C左右的高酸原料氣從吸收塔(T-1)的底部進入，自下而上流動；47°C左右的胺液自吸收塔(T-1)上部淋入，自上而下通過吸收塔(T-1)。逆向流動的胺液和原料氣在塔內(nèi)充分接觸傳熱傳質(zhì)后，原料氣中的酸性氣體(0)2、比5等)被胺液吸收，C02濃度降低到2.5% (mole% )以下。采用的吸收劑可以為新地能源工程技術(shù)有限公司生產(chǎn)的吸收劑或市售吸收劑。
[0038]凈化氣自吸收塔(T-1)頂部去凈化氣冷卻器(E-1)冷卻至45°C，后進入凈化氣氣液分離器(V-1)分離出攜帶的游離水，自凈化氣氣液分離器(V-1)頂部出來的凈化氣作為產(chǎn)品送出裝置，凈化氣溫度<45°C、C02含量〈2.5% (mole%)0自凈化氣氣液分離器(V_l)底部分離得到的液相經(jīng)吸收塔清洗栗(P-1A/B)增壓后返回至吸收塔頂部。
[0039]胺液再生:吸收了酸性氣體的富胺液從吸收塔(T-1)底部排出，節(jié)流降壓至
0.55MPa(G)后，依次經(jīng)過貧/富胺液換熱器(E-2)、富胺液加熱器(E-3)升溫至90°C左右，后進入富胺液閃蒸罐(V-3)閃蒸出部分C02氣體。自富胺液閃蒸罐(V-3)底出來的液體進一步減壓后進入再生塔(T-2)上部進一步解吸出C02氣體，再生塔(T-2)塔頂壓力接近常壓，充分解吸之后的胺液自再生塔底部出來，依次經(jīng)貧/富胺液換熱器(E-2)、胺液冷卻器(E-5)冷卻至47°C左右后送至溶液緩沖罐(V-5)。
[0040]考慮到操作不當(dāng)、胺液過濾不達標(biāo)或原料氣組分變化可能導(dǎo)致胺液發(fā)泡，為防止胺液發(fā)泡，并補充操作過程中的胺液損失，需通過加料罐(V-2)、加料栗(P-2)將消泡劑或吸收劑補入溶液緩沖罐(V-5)。
[0041]自溶液緩沖罐(V-5)底抽出的胺液依次經(jīng)胺液增壓栗(P-4A/B)、胺液循環(huán)栗(P-5A/B)增壓后分兩路，第一路即大部分胺液增壓后直接栗送至吸收塔(T-1)上部，另一路去胺液過濾器(F-1)，經(jīng)過濾去除雜質(zhì)后返回胺液增壓栗(P-4A/B)入口。
[0042]自再生塔(T-2)頂部排出的富含C02的解析氣與富胺液閃蒸罐(V-3)閃蒸出的C02氣體匯合后，經(jīng)二氧化碳冷卻器(E-4)冷卻至40°C左右，后經(jīng)二氧化碳氣液分離器(V-4)分液后，頂部氣相經(jīng)液封罐(V-6)后高點放空；底部液相作為再生塔(T-2)塔頂回流，經(jīng)再生塔回流栗(P-3A/B)增壓后送回再生塔(T-2)胺液進口管線。
【主權(quán)項】
1.一種含高濃度CO 2天然氣或合成氣脫碳的裝置，其特征在于，所述裝置包括吸收塔、再生塔、凈化氣冷卻器、貧/富胺液換熱器、富胺液加熱器、二氧化碳冷卻器、胺液冷卻器、胺液過濾器、吸收塔清洗栗、加料栗、再生塔回流栗、胺液增壓栗、胺液循環(huán)栗、凈化氣氣液分離器、加料罐、富胺液閃蒸罐、二氧化碳分液器、溶液緩沖罐、液封罐、多個調(diào)節(jié)閥， 高酸原料氣進裝置管線連接至吸收塔底部氣相入口，吸收塔頂部氣相出口依次連接凈化氣冷卻器熱通道、凈化氣氣液分離器入口，凈化氣氣液分離器罐頂氣相出口經(jīng)調(diào)節(jié)閥后連接至凈化氣出裝置管線，凈化氣氣液分離器罐底液相出口連接至吸收塔清洗栗入口，吸收塔清洗栗出口管線分兩路，一路返回至凈化氣氣液分離器，另一路經(jīng)調(diào)節(jié)閥后連接至吸收塔上部； 吸收塔底部液相出口經(jīng)調(diào)節(jié)閥后依次連接貧/富胺液換熱器冷流通道和富胺液加熱器冷流通道，然后連接至富胺液閃蒸罐入口，富胺液閃蒸罐底部液相出口經(jīng)調(diào)節(jié)閥后連接至再生塔上部液相入口，再生塔底液相出口依次連接貧/富胺液換熱器熱流通道和胺液冷卻器熱流通道，然后連接至溶液緩沖罐，加料罐底液相出口連接加料栗后連至溶液緩沖罐，溶液緩沖罐出口依次連接胺液增壓栗和胺液循環(huán)栗，胺液循環(huán)栗出口管道分為兩路，一路經(jīng)調(diào)節(jié)閥和胺液過濾器后連接至胺液增壓栗入口管線，第二路連接至吸收塔上部液相入P ； 富胺液閃蒸罐頂部的氣相出口經(jīng)調(diào)節(jié)閥之后，與再生塔頂氣相出口匯合并連接至二氧化碳冷卻器熱流通道，然后連接至二氧化碳氣液分離器，二氧化碳氣液分離器頂部氣相經(jīng)液封罐后高點放空，二氧化碳氣液分離器底部液相出口管道經(jīng)過再生塔回流栗之后分為兩路，一路經(jīng)調(diào)節(jié)閥后返回至二氧化碳氣液分離器，另一路連接至再生塔液相入口管線。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，凈化氣冷卻器、二氧化碳冷卻器、胺液冷卻器采用循環(huán)水冷卻系統(tǒng)或空冷冷卻系統(tǒng)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，貧/富胺液換熱器、二氧化碳冷卻器、胺液冷卻器采用板式或管殼式換熱器。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，加料栗采用氣動隔膜栗。5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項所述的裝置，其特征在于，在貧/富胺液換熱器之后設(shè)置進一步給富液升溫的富胺液加熱器，再生塔不設(shè)置再沸器。
【專利摘要】一種含高濃度CO2天然氣或合成氣脫碳的裝置，包括吸收塔、再生塔、凈化氣冷卻器、貧/富胺液換熱器、富胺液加熱器、二氧化碳冷卻器、胺液冷卻器、胺液過濾器、吸收塔清洗泵、加料泵、再生塔回流泵、胺液增壓泵、胺液循環(huán)泵、凈化氣氣液分離器、加料罐、富胺液閃蒸罐、二氧化碳分液器、溶液緩沖罐、液封罐、調(diào)節(jié)閥。本實用新型適用于酸氣含量高達35％(mole％)的高酸天然氣或合成氣脫碳，凈化氣含碳量<2.5％(mole％)。直接采取半貧液吸收脫除原料氣中的CO2，相較于傳統(tǒng)的脫酸裝置，在減少傳統(tǒng)再生塔底取熱量的同時，降低了再生塔頂二氧化碳冷卻器的冷媒用量，從而降低了裝置能耗；采取半貧液有利于吸收塔溫度的控制，防止吸收塔內(nèi)飛溫。
【IPC分類】C01B31/20, B01D53/14, C10L3/10
【公開號】CN205011722
【申請?zhí)枴緾N201520751715
【發(fā)明人】鄭忠英, 李翠, 何振勇, 張生, 徐化周, 孫建威, 宣永根, 李偉, 劉金超, 楚潔璞, 劉學(xué)強
【申請人】新地能源工程技術(shù)有限公司
【公開日】2016年2月3日
【申請日】2015年9月25日