邵應平

（山西潞安煤基清潔能源有限責任公司，山西 長治 046031）

1 背景情況

低溫甲醇洗工藝，是以冷甲醇為吸收溶劑，利用甲醇在低溫下對酸性氣體溶解度極大的優(yōu)良特性，脫除原料氣中的酸性氣體的工藝。以煤為原料的化工生產中，粗合成氣中含有大量多余的CO2、少量的H2S等酸性氣體，這些酸性氣體不利于生產，其中的硫化物會造成下游生產中的觸媒中毒，必須將其脫除和回收。低溫甲醇洗的技術核心就是酸性氣脫除技術。

一般而言，H2S 可進行回收再利用。然而，在低溫甲醇洗工藝的酸性尾氣中，H2S 的含量較低，一般在25%～35%，這樣低濃度的H2S 的回收難度較高、回收效率較低，導致回收裝置的的成本和運行能耗均較高。在現(xiàn)有技術中，對于低溫甲醇洗工藝的酸性尾氣中硫化氫化回收，一般的原理是通過先對酸性尾氣進行處理，使其中的硫化氫通過化學反應進行轉化生成其他氣體，再經過處理實現(xiàn)硫元素的回收。例如采用克勞斯硫回收單元對低溫甲醇洗酸性尾氣進行處理，克勞斯尾氣再經過氨法脫硫或制酸等工藝達標排放，最終實現(xiàn)硫元素的回收?？梢钥闯?，上述處理方法難以實現(xiàn)零排放的回收效果。

2 技術方案

2.1 工藝技術

本方案應用于利用低溫甲醇洗裝置產生的低濃度酸性尾氣（硫化氫25%～35%），此部分尾氣現(xiàn)有的處理工藝能耗高，排放尾氣處理很難達到現(xiàn)行環(huán)保指標。通過有機胺（甲-基二乙醇胺、二亞乙基三胺、二乙烯三胺、添加劑混配溶液）發(fā)將低溫甲醇洗酸性尾氣進行進入有機胺吸收塔，將其中的CO2吸收到有機胺溶液中，經過有機胺吸收后的低溫甲醇洗酸性氣的硫化氫濃縮至濃度95%以上，吸收溶劑再經過再生塔再生后返回吸收塔進行吸收，高濃度的硫化氫氣體通過與NaOH 反應生產NaHS。吸收溶液再生尾氣，返回低溫甲醇洗進行處理，實現(xiàn)閉環(huán)回收酸性氣實現(xiàn)近零排放。本方案的工藝流程圖，如圖1 所示。

圖1 本方案的工藝流程圖

低溫甲醇洗酸性尾氣經過壓縮機加壓到0.8 MPa，進入吸收塔將酸性氣體中的CO2氣體進行脫除，經過吸收后的酸性氣中H2S 氣體濃度提高至95%以上去生產硫氫化鈉產品。吸收CO2的有機胺溶液進入緩存罐，通過泵送至再生塔通過0.5 MPa 蒸汽加熱再生后送至吸收塔，再生尾氣從再生塔頂出來進入分液罐，分液罐溶液返回到再生塔，避免溶液隨尾氣帶出造成浪費。再生氣與生產硫氫化鈉尾氣加壓后送至低溫甲醇洗主洗塔處理。

2.2 物料數(shù)據(jù)模擬

以潞安180 運行的低溫甲醇洗物流數(shù)據(jù)經模擬。如下頁表1～表3 所示。

表1 入H2S 氣體濃縮吸收塔酸性氣數(shù)據(jù)表

表2 低溫甲醇洗循環(huán)壓縮機系統(tǒng)尾氣數(shù)據(jù)表

表3 硫回收制NaHS 系統(tǒng)H2S 數(shù)據(jù)表

2.3 主要工藝設備（見下頁表4）。

表4 主要工藝設備表

2.4 技術優(yōu)勢

低溫甲醇洗酸性尾氣處理通過設置有機胺吸收塔，可以使其中的有機胺溶液吸收低溫甲醇洗酸性尾氣中除硫化氫外的氣體，從而提高酸性尾氣中的硫化氫濃度，使酸性尾氣中的硫在硫回收裝置中的回收更加完全；同時，通過設置熱再生裝置，可以使吸收氣體后的有機胺溶液再生為互相分離的氣體和有機胺溶液，并且再生的有機胺溶液能夠循環(huán)回有機胺吸收塔中被再次使用，分離的氣體進入低溫甲醇洗主洗塔內繼續(xù)參與低溫甲醇洗的過程，從而實現(xiàn)對酸性尾氣的閉環(huán)回收。

經過硫回收裝置進行硫回收后產生的氣體與有機胺溶液吸收并再生的氣體混合，并使兩者能夠同時在壓縮機的作用下被輸送進入低溫甲醇洗主洗塔內，繼續(xù)參與低溫甲醇洗過程，從而實現(xiàn)低溫甲醇洗酸性尾氣的近零排放。

3 結論

低通過有機胺溶液對酸性尾氣中的雜質氣體進行回收，實現(xiàn)硫化氫濃度的提高，從而使硫回收率得到提高；同時，雜質氣體還能夠在熱再生后與有機胺溶液分離，從而使其能夠回到低溫甲醇洗主洗塔中，實現(xiàn)近零排放的回收過程。該方法具有回收率高、簡單易操作、環(huán)保、成本能耗低的優(yōu)點。

與傳統(tǒng)的低溫甲醇洗排出的酸性氣經克勞斯硫回收單元制硫并加以回收，將制硫尾氣再處理達標排放工藝相比較，采用本工藝方案通過胺法尾氣處理的大大提高H2S 濃度，高濃度H2S 氣體可以是硫回收裝置投資及規(guī)模大幅度降低，且流程大大縮短運行成本和能耗減少30%以上，能夠實現(xiàn)酸性尾氣零排放，具有明顯的經濟和環(huán)境效益。