CN117018819B - 一种降低低温甲醇洗系统水含量的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种降低低温甲醇洗系统水含量的方法和系统。该降低低温甲醇洗系统水含量的方法包括：使用甲醇水分离塔对低温甲醇洗得到的含水甲醇进行精馏处理以除去其中包含的水，其中，从甲醇水分离塔的顶层塔板处进料来自脱CO₂和酸性气的甲醇洗系统中的含水甲醇，使用第一甲醇水闪蒸罐对富甲醇进行闪蒸处理以除去溶解的气体，从顶部排出气体，从底部排出的富甲醇进入甲醇水分离塔的中部。本发明的降低低温甲醇洗系统水含量的方法能够有效降低循环甲醇的含水量，增加了操作稳定性，减轻设备腐蚀。

Description

一种降低低温甲醇洗系统水含量的方法和系统

技术领域

本发明涉及一种煤化工气体净化领域，具体而言，涉及一种降低低温甲醇洗系统水含量的方法和系统。

背景技术

煤化工装置的原料气中，含有饱和水，水与甲醇互溶，经过甲醇洗涤后，气体中的水会溶解于甲醇中，净化气中基本不含有水，所以说通过低温甲醇洗方法予以脱除原料气中的水，获得满足下游需要的不含水的净化合成气。

水溶解于甲醇后采用增设甲醇水分离塔的办法，将甲醇中的水分分离出来，排出系统，进而维持系统中水含量在较低水平。

图1示出了一种常规的低温甲醇洗系统的示意图。所述系统包括：

(1)换热器，其用于使原料气降温，在该热交换器中，使喷淋了少量甲醇的原料气与来自吸收塔顶部的净化气和来自解吸塔顶部的CO₂产品气进行热交换，使原料气冷却；对换热后的净化气和CO₂产品气进行收集，其中喷淋甲醇是为了防止结冰；

(2)原料气分液罐，其用于分离富甲醇和气体，其进料经换热器冷却的原料气，从顶部排出原料气，从底部排出分离的富甲醇；

(3)吸收塔，其使用甲醇将原料气中的水、CO₂和H₂S等酸性气体进行吸收净化，来自原料气分液罐的原料气从吸收塔的下部进料，来自热再生塔底部的贫甲醇从吸收塔的顶层塔板处进料，贫甲醇与原料气逆流接触以吸收原料气中的水分、CO₂和H₂S等酸性气体，经过净化后的净化气通过热交换器进行换热后排出至收集装置，从吸收塔的中部排出无硫富甲醇，以及从吸收塔的底部排出含硫富甲醇；

(4)无硫甲醇闪蒸罐，将来自吸收塔中部的无硫富甲醇进料至无硫甲醇闪蒸罐进行闪蒸处理，顶部排出气体压缩后与原料气一起进入换热器进行再循环，底部排出无硫富甲醇；

(5)含硫甲醇闪蒸罐，将来自吸收塔底部的含硫富甲醇进料至含硫甲醇闪蒸罐进行闪蒸处理，顶部排出气体压缩后与原料气一起进入换热器进行再循环，底部排出含硫富甲醇进入浓缩塔中部；

(6)解吸塔，其在上部位置接收来自无硫闪蒸罐底部的无硫富甲醇并进行CO₂解吸，从解吸塔的顶部排出CO₂产品气，分别从解吸塔的中部和底部排出无硫富甲醇和含硫富甲醇；

(7)浓缩塔，其用于进一步解吸二氧化碳以相对浓缩硫化氢等酸性气体，从浓缩塔的下部进料来自解吸塔底部的含硫富甲醇，从浓缩塔的中部进料来自含硫甲醇闪蒸罐底部的含硫富甲醇，以及从浓缩塔的上部进料来自解吸塔中部排出的无硫富甲醇，从浓缩塔的下部进料氮气，从浓缩塔的顶部排出含少量H₂S等酸性气体、CO₂和N₂的混合气至尾气洗涤塔；

(8)热再生塔，其用于除去H₂S等酸性气体，来自浓缩塔底部的含硫富甲醇进料至热再生塔的中部，来自甲醇水分离塔顶部的贫甲醇蒸汽经冷却后进入热再生塔的下部，从顶部排出含有H₂S等酸性气体进入克劳斯回收系统，从底部排出贫甲醇分成三部分，一部分用于喷淋原料气，一部分进入吸收塔的上部，另外一部分从顶层塔板处进入甲醇水分离塔，用于持续脱除系统中的水分；

(9)甲醇水分离塔，其脱除来自热再生塔的含水甲醇和来自原料气分液罐底部的富甲醇中的水分，来自热再生塔底部的贫甲醇进料至甲醇水分离塔的顶层塔板处，以及来自原料气分液罐底部的富甲醇进料至甲醇水分离塔的中部，来自尾气洗涤塔底部的尾气洗涤水进料至甲醇水分离塔的中部，从底部排出含有少量甲醇的废水，从顶部排出贫甲醇蒸汽；和

(10)尾气洗涤塔，其用于除去尾气中的残留少量甲醇，使尾气达标排放，从位于尾气洗涤塔的顶层塔板处的进料口进料脱盐水，从位于底层塔板处的进料口进料来自浓缩塔顶部的尾气，从顶部排出净化的尾气，从底部排出尾气洗涤水。

通过在甲醇水分离塔中对系统中循环的甲醇进行脱除水分，使系统平稳运行。通过甲醇水分离塔持续脱除甲醇中的水分，使系统中的甲醇的水含量保持在低水平。

然而，当原料气中的水分含量偏高、系统脱除水分效果差，以及原始开车时系统中残余水分较多，进而导致系统中的甲醇水含量偏高时，则从热再生塔来的回流甲醇中水含量高，起不到回流作用，与其平衡的塔顶气相中水含量就偏高，将水带回系统，一旦带回系统的水量大于从系统排出的水量，则系统的水量就降不下来了，形成恶性循环，水含量会持续升高，影响正常操作，同时加重设备腐蚀。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种降低低温甲醇洗系统水含量的系统和方法。根据本发明的降低低温甲醇洗系统水含量的系统具有提高甲醇水分离效果，快速高效地分离出系统的水分，降低系统甲醇中水含量，将系统中甲醇水含量稳定在较低水平。

根据本发明的第一方面，提供了一种降低低温甲醇洗系统水含量的方法，其包括：

使用甲醇水分离塔对低温甲醇洗得到的含水甲醇进行精馏处理以除去其中包含的水，从甲醇水分离塔的顶部排出甲醇，从甲醇分离塔的底部排出废水；其中，

从位于甲醇水分离塔的顶层塔板处的进料口进料经过脱CO₂和酸性气体的甲醇洗系统的含水甲醇，优选地，经过脱CO₂和酸性气体的甲醇洗系统的含水甲醇为来自热再生塔底部的甲醇；

使用第一甲醇水闪蒸罐对来自原料气分液罐底部的富甲醇进行闪蒸处理以除去溶解的气体，从顶部排出气体，从底部排出的富甲醇进入甲醇水分离塔的中部；以及

任选地，使用第二甲醇水闪蒸罐对尾气洗涤水进行闪蒸处理以除去其中溶解的气体，从顶部排出的气体进入尾气吸收塔，从底部排出的尾部洗涤水进入甲醇水分离塔的中部。

在进入甲醇水分离塔之前，通过甲醇水闪蒸罐对来自原料气分液罐的富甲醇和/或尾气洗涤水进行闪蒸处理以除去溶解在其中的气体，减少进入甲醇水分离塔的气体，减少了甲醇水分离塔顶气相量，进而减少了返回系统的水量，同时减轻了甲醇水分离塔的气相负荷，提高操作的稳定性。

优选地，在甲醇水分离塔中引入无水甲醇；当引入无水甲醇时，将无水甲醇从位于甲醇水分离塔的顶层塔板处的进料口进料至甲醇水分离塔中；经过脱CO₂和酸性气体的甲醇洗系统的含水甲醇从位于顶层塔板的下方3至8个塔板处的进料口进料甲醇水分离塔中。

优选地，从位于甲醇水分离塔的总塔板数的1/3至2/3塔板处的进料口进料尾气洗涤水。

无水甲醇的加入，使得甲醇水分离塔的塔顶甲醇蒸汽中水含量会降低，由此回流至吸收塔中的甲醇的水含量会降低，有效保证装置的安全运行。

无水甲醇的进料量根据从甲醇水分离塔顶部的排出的贫甲醇的水含量来确定，当排出的贫甲醇的水含量超过预定值时，进料无水甲醇或加大无水甲醇的进料量。通过阀门控制是否引入无水甲醇，以及控制经过脱CO₂和酸性气体的甲醇洗系统的甲醇是从顶层塔板处的进料口进料，还是从位于顶层塔板下方3～8层塔板处的进料口进料。

优选地，当从甲醇水分离塔顶部的排出的甲醇蒸汽的水含量为超过0.5mol％时，进料无水甲醇，进料无水甲醇的量与经过脱CO₂和酸性气体的甲醇洗系统的甲醇的重量比为1∶2～1∶1。

优选地，甲醇洗系统为用于对粗煤气进行净化，经过脱CO₂和酸性气体的甲醇洗系统中的含水甲醇为经过对粗煤气中的杂质吸收净化、脱CO₂和H₂S等酸性气体后得到的含水甲醇，优选其水含量为1wt％～2wt％。

优选地，从甲醇水分离塔顶部排出的甲醇蒸汽的含水量为0.1mol％～0.5％mol，以及从甲醇水分离塔底部排出的水中的甲醇含量为0.01％wt以下。

优选地，甲醇水分离塔的操作条件为：0.23～0.26MPaG，100～140℃。

优选地，第一甲醇水闪蒸罐的工作条件为：操作压力0.4～0.8MPaG，温度为30～70℃。

优选地，第二甲醇水闪蒸罐的工作条件为：操作压力0.4～0.8MPaG，温度为70～120℃。

根据本发明的第二方面，提供了一种降低低温甲醇洗系统水含量的系统，其包括：

甲醇水分离塔，其用于分离水和甲醇，其在顶层塔板处和顶层塔板的下方的3至8层塔板处分别设置有进料口，用于进料无水甲醇或低温甲醇洗得到的含水甲醇；富甲醇进料口，其用于进料来自第一甲醇闪蒸罐底部的富甲醇；尾气洗涤水进料口，其用于进料尾气洗涤水，该进料口位于甲醇水分离塔的总塔板数的1/3至2/3塔板处；甲醇蒸汽出口，其用于排出脱水的甲醇蒸汽，该甲醇蒸汽出口位于甲醇水分离塔的顶部；和废水出口，其用于排出废水，该废水出口位于甲醇水分离塔的底部；

第一甲醇水闪蒸罐，其用于除去来自原料气分液罐中的富甲醇中的气体，且与原料气分液罐的底部通过管道相连以进料来自原料气分液罐中的富甲醇，第一甲醇水闪蒸罐的顶部与浓缩塔的中部连接，以将分离的气体进料至浓缩塔，第一甲醇闪蒸罐的底部与甲醇水分离塔的中部以管道相连，以将第一甲醇闪蒸罐底部的富甲醇输送至甲醇水分离塔；和

任选的第二甲醇水闪蒸罐，其用于除去来自尾气洗涤塔的尾气洗涤水中的气体，且与尾气洗涤塔的底部通过管道相连以进料来自尾气洗涤塔中的尾气洗涤水，第二甲醇水闪蒸罐的顶部与尾气洗涤塔的底部连接，以将分离的气体循环至尾气洗涤塔。

在本发明中，增加第一甲醇水闪蒸罐和/或第二甲醇水闪蒸罐的作用和所取得的有益效果：

来自原料气分液罐的富甲醇中可能会夹带大量的CO₂，经过新增甲醇水闪蒸罐，可以有效的除去富甲醇中溶解的CO₂气体，避免过多的气相进入甲醇水分离塔。过多的气相进入甲醇水分离塔，会增加的操作负荷，同时增加顶部气相量，气相量的增加会增加带入到循环甲醇的水含量，不利于系统中甲醇的水含量的控制。

尾气水洗塔洗涤水在进入甲醇水分离塔前也通过第二甲醇水闪蒸罐进行闪蒸，分离出来的气相，主要是CO₂和水，返回到尾气洗涤前的尾气中。同时可以减少进入甲醇水分离塔的气相，降低操作负荷，减少顶部气相量，控制进入前系统的水量。

在常规流程中，从热再生塔底部来的回流甲醇进入甲醇水分离塔的顶层塔板处，当系统甲醇水含量偏高时，则来自热再生塔的回流甲醇中水含量高，起不到回流作用，与其平衡的塔顶气相中水含量就偏高，将水带回系统，一旦带回系统的水量大于从系统排出的水量，则系统的水量就降不下来了，形成恶性循环，水含量会持续升高，影响正常操作，同时加重设备腐蚀。

优选地，当引入无水甲醇时，从位于顶层塔板处的进料口进料无水甲醇，从位于顶层塔板的下方3至8层塔板处的进料口进料含水甲醇；当不引入无水甲醇时，从位于顶层塔板处的进料口进料含水甲醇，关闭位于顶层塔板的下方3至8层塔板处的进料口。

根据本发明的降低低温甲醇洗系统水含量的系统为低温甲醇洗系统的一部分。

根据本发明的第三方面，提供了一种低温甲醇洗系统，其包括：

1)换热器，其用于使原料气降温，在该热交换器中，使喷淋了少量甲醇的原料气与来自吸收塔顶部的净化气和来自解吸塔顶部的CO₂产品气进行热交换，使原料气冷却；对换热后的净化气和CO₂产品气进行收集；

2)原料气分液罐，其用于分离富甲醇和气体，其进料经换热器冷却的原料气，从顶部排出原料气，从底部排出富甲醇；

3)吸收塔，其使用甲醇将原料气中的水、CO₂和H₂S等酸性气体进行吸收净化，来自原料气分液罐的原料气从吸收塔的下部进料，来自热再生塔底部的贫甲醇从吸收塔的顶层塔板处进料，使贫甲醇与原料气逆流接触以吸收原料气中的水分、CO₂和H₂S等酸性气体，经过净化后的净化气通过热交换器进行换热后排出至收集装置，从吸收塔中部排出无硫富甲醇，以及从吸收塔的底部排出含硫富甲醇；

(4)无硫甲醇闪蒸罐，将来自吸收塔中部的无硫富甲醇进料至无硫甲醇闪蒸罐进行闪蒸处理，顶部排出气体压缩后与原料气一起进入换热器进行再循环，底部排出无硫富甲醇；

(5)含硫甲醇闪蒸罐，将来自吸收塔底部的含硫富甲醇进料至含硫闪蒸罐进行闪蒸处理，顶部排出气体压缩后与原料气一起进入换热器进行再循环，底部排出含硫富甲醇进入浓缩塔中部；

6)解吸塔，其在上部接收来自无硫闪蒸罐底部的无硫富甲醇并进行CO₂解吸，从解吸塔的顶部排出的CO₂通过换热器换热后排出至收集装置，分别从解吸塔的中部和底部排出无硫富甲醇和含硫富甲醇；

7)浓缩塔，其用于进一步解吸二氧化碳以相对浓缩硫化氢等酸性气体，在浓缩塔的下部进料来自解吸塔底部的含硫富甲醇，从浓缩塔的中部进料来自含硫甲醇闪蒸罐底部的含硫富甲醇，从浓缩塔的中部进料来自第一甲醇水闪蒸罐顶部的气体，以及从浓缩塔的顶层塔板处进料来自解吸塔中部排出的无硫富甲醇，从浓缩塔的底层塔板处进料氮气，从浓缩塔的顶部排出含大量CO₂、少量H₂S和N₂的混合气至尾气洗涤塔；

8)热再生塔，其进一步除去甲醇中的H₂S等酸性气体，来自浓缩塔底部的含硫富甲醇进料至热再生塔的中部，来自甲醇水分离塔顶部的贫甲醇蒸汽经冷却后进入热再生塔的下部，从顶部排出含有H₂S等酸性气体进入克劳斯回收系统，从底部排出贫甲醇分成三部分，一部分用于喷淋原料气，一部分通过位于顶层塔板处的进料口进入吸收塔，另外一部分进入甲醇水分离塔，用于持续脱除系统中的水分；

9)甲醇水分离塔，其用于除去含水甲醇中的水分，在顶层塔板处和顶层塔板下方3至8层塔板处分别设置进料口，当引入无水甲醇时，从位于顶层塔板处的进料口进料无水甲醇，从位于顶层塔板的下方3至8层塔板处的进料口进料来自热再生塔底部的含水甲醇，当不引入无水甲醇时，从位于顶层塔板处的进料口进料来自热再生塔的含水甲醇，关闭位于顶层塔板的下方3至8层塔板处的进料口；富甲醇进料口，其用于进料来自第一甲醇闪蒸罐底部的富甲醇，其设置在甲醇水分离塔的中部；以及在甲醇水分离塔的中部设置有尾气洗涤水进料口，从该进料口接收来自第二甲醇水闪蒸罐的尾气洗涤水；在甲醇水分离塔的顶部设置有甲醇蒸汽出口，从该出口排出脱水的甲醇蒸汽；以及在甲醇水分离塔的底部设置有废水排出口以排出废水，其中，废水中的甲醇含量为0.01wt％以下；其中，甲醇水分离塔的操作条件为：0.23～0.26MPaG，100～140℃；

10)第一甲醇水闪蒸罐，其接收来自原料气分液罐底部的富甲醇，并进行闪蒸操作以除去溶解在其中的气体，并将经历闪蒸处理的富甲醇进料至甲醇水分离塔的中部，从顶部排出的气体进料至浓缩塔的中部；

11)尾气洗涤塔，其用于脱除尾气中的甲醇，从位于底层塔板处的进料口进料来自浓缩塔顶部的气体，从位于顶层塔板处的进料口进料脱盐水，从底部排出尾气洗涤水，从顶部排出尾气，

12)第二甲醇闪蒸罐，其用于闪蒸来自尾气洗涤塔的尾气洗涤水以除去其中溶解的气体，其接收来自尾气洗涤塔中的尾气洗涤水，经过闪蒸处理后，第二甲醇闪蒸罐底部的尾气洗涤水经过甲醇水分离塔的尾气洗涤水进料口进料至甲醇水分离塔中，从顶部排出的气体与来自浓缩塔顶部的气体一起进入尾气洗涤塔中。

在本发明中，通过在甲醇水分离塔的顶层塔板处设置用于引入无水甲醇的进料口来防止系统水含量过高导致的恶性循环。

正常如果系统水含量不高时，无需引入无水甲醇。

当系统水含量高时，引入无水甲醇，甲醇水分离塔的塔顶与其平衡的塔顶气相中水含量会降低，气相带入前系统的水含量会降低，贫甲醇的水含量降低，有效保证装置的安全运行。

在本发明中，通过引入无水甲醇进入甲醇水分离塔顶部，减少了甲醇水分离塔顶气相的水含量，减少返回系统的水量，特别是在系统水含量偏高时，可以有效地将系统水排出；另外，将进入甲醇水分离塔的两股含水溶液先闪蒸出溶解的气体，减少进入甲醇水分离塔的气体，减少了甲醇水分离塔顶气相量，进而减少了返回系统的水量，同时减轻了甲醇水分离塔的气相负荷，增加了操作的稳定性。采用本申请方案长周期操作保证进吸收塔的贫甲醇中水含量小于0.5mol％，部分装置水含量可小于0.1mol％。

附图说明

图1为现有技术的低温甲醇洗系统的示意图；

图2为包括根据本发明的降低低温甲醇系统的甲醇水含量的系统的低温甲醇洗系统的示意图。

具体实施方式

下面将结合附图详细描述根据本发明的降低低温甲醇系统的甲醇中的水含量的装置和系统。需要注意的是，下面的实施例仅用于描述本发明，而非限制本发明的范围。

需要说明的是，在此描述的低温甲醇洗系统中的吸收塔、解吸塔、浓缩塔、热再生塔、甲醇水分离塔和尾气洗涤塔的结构是本领域的技术人员所熟知的，在此不再赘述。另外，低温甲醇洗系统中还包括常规的换热器、阀门、泵和加热器等，这些元件的功能和作用都是本领域的技术人员所熟知的，为了节省篇幅，附图中没有示出，也不作详细展开。

术语“富甲醇”、“贫甲醇”是区别甲醇中的水含量，“富甲醇”是指水含量较高的甲醇，而“贫甲醇”是指水含量较低的甲醇。

术语“塔的顶部”是指相应塔的顶部。术语“塔的中部”是指在塔中的多个塔板的中间塔板位置。术语“塔的上部”是指在顶层塔板下方且在中间塔板的上方的位置；术语“塔的下部”是指在中间塔板下方且在底层塔板的上方的位置；术语“塔的底部”是指在塔的最底部。

实施例1

本发明的降低低温甲醇的水含量的系统为粗煤气的低温甲醇洗系统的一部分。

粗煤气的低温甲醇洗系统包括：

1)换热器，其用于使粗煤气降温，在该热交换器中，使喷淋了少量甲醇的粗煤气与来自吸收塔顶部的净化气和来自解吸塔顶部的CO₂产品气进行热交换，使粗煤气冷却；对换热后的净化气和CO₂产品气进行收集，其中喷淋甲醇是为了防止结冰；

2)原料气分液罐，其用于分离富甲醇和气体，其进料经换热器冷却的粗煤气，从顶部排出粗煤气，从底部排出富甲醇；

3)吸收塔，其使用甲醇将粗煤气中的水、CO₂和H₂S等酸性气体进行吸收净化，来自原料气分液罐的粗煤气从吸收塔的下部进料，来自热再生塔底部的贫甲醇从吸收塔的顶层塔板处进料，使贫甲醇与粗煤气逆流接触以吸收粗煤气中的水分、CO₂和H₂S等酸性气体，经过净化后的净化气通过热交换器进行换热后排出至收集装置，从吸收塔中部排出无硫富甲醇，以及从吸收塔的底部排出含硫富甲醇，其中，粗煤气的成分为：H₂：50.8mol％，CO₂：42.31mol％，CO：5.98mol％，N₂：0.4mol％，H₂O：0.22mol％，H₂S：0.19mol％，Ar：0.07mol％，CH₄：0.03mol％。

4)无硫甲醇闪蒸罐，将来自吸收塔中部的无硫富甲醇进料至无硫甲醇闪蒸罐进行闪蒸处理，顶部排出气体压缩后与粗煤气一起进入换热器进行再循环，底部排出无硫富甲醇；

5)含硫甲醇闪蒸罐，将来自吸收塔底部的含硫富甲醇进料至含硫闪蒸罐进行闪蒸处理，顶部排出气体压缩后与原料气一起进入换热器进行再循环，底部排出含硫富甲醇进入浓缩塔中部；

6)解吸塔，其在上部接收来自无硫闪蒸罐底部的无硫富甲醇并进行CO₂解吸，从解吸塔的顶部排出的CO₂通过换热器换热后排出至收集装置，分别从解吸塔的中部和底部排出无硫富甲醇和含硫富甲醇；

7)浓缩塔，其用于进一步解吸二氧化碳以相对浓缩硫化氢等酸性气体，在浓缩塔的下部进料来自解吸塔底部的含硫富甲醇，从浓缩塔的中部进料来自含硫甲醇闪蒸罐底部的含硫富甲醇，从浓缩塔的中部进料来自第一甲醇水闪蒸罐顶部的气体，以及从浓缩塔的顶层塔板处进料来自解吸塔中部排出的无硫富甲醇，从浓缩塔的底层塔板处进料氮气，从浓缩塔的顶部排出含大量CO₂、少量H₂S和N₂的混合气至尾气洗涤塔；

8)热再生塔，其进一步除去甲醇中的H₂S等酸性气体，来自浓缩塔底部的含硫富甲醇进料至热再生塔的中部，来自甲醇水分离塔顶部的贫甲醇蒸汽经冷却后进入热再生塔的下部，从顶部排出含有H₂S等酸性气体进入克劳斯回收系统，从底部排出贫甲醇分成三部分，一部分用于喷淋原料气，一部分通过位于顶层塔板处的进料口进入吸收塔，另外一部分进入甲醇水分离塔，用于持续脱除系统中的水分；

9)甲醇水分离塔，其用于除去甲醇中的水，甲醇水分离塔具有56层塔板，在第56层塔板处和第52层塔板处分别设置进料口，当引入无水甲醇时，从位于第56层塔板的进料口进料无水甲醇，从位于第52层塔板的进料口进料来自热再生塔底部的含水甲醇，当不引入无水甲醇时，从位于第56层塔板处的进料口进料来自热再生塔底部的含水甲醇，关闭位于第52层塔板处的进料口；在甲醇水分离塔的第28层塔板处设置有富甲醇进料口，以进料来自第一甲醇闪蒸罐底部的富甲醇；以及在第28层塔板处设置有尾气洗涤水进料口，从该进料口进料来自第二甲醇水闪蒸罐的尾气洗涤水；在甲醇水分离塔的顶部设置有甲醇蒸汽出口，从该出口排出脱水的甲醇蒸汽；以及在甲醇水分离塔的底部设置有废水排出口以排出废水，其中，废水中的甲醇含量为0.01wt％以下；其中，甲醇水分离塔的操作条件为：0.23～0.26MPaG，100～140℃；

10)第一甲醇水闪蒸罐，其接收来自原料气分液罐底部的富甲醇，并进行闪蒸操作以除去溶解在其中的气体，并将经历闪蒸处理的富甲醇进料至甲醇水分离塔的中部，从顶部排出的气体进料至浓缩塔的中部，第一甲醇水闪蒸罐的操作条件为：0.5MPaG，52℃；

11)尾气洗涤塔，其用于脱除尾气中的甲醇，从位于底层塔板处的进料口进料来自浓缩塔顶部的气体，从位于顶层塔板处的进料口进料脱盐水，从底部排出尾气洗涤水，从顶部排出尾气，

12)第二甲醇闪蒸罐，其用于闪蒸来自尾气洗涤塔的尾气洗涤水以除去其中溶解的气体，其接收来自尾气洗涤塔中的尾气洗涤水，经过闪蒸处理后，第二甲醇闪蒸罐底部的尾气洗涤水经过甲醇水分离塔的尾气洗涤水进料口进料至甲醇水分离塔中，从顶部排出的气体与来自浓缩塔顶部的气体一起进入尾气洗涤塔中，第二甲醇水闪蒸罐的操作条件为：0.45MPaG，113℃。

某年产200万吨甲醇装置配套低温甲醇洗装置的甲醇水分离塔，在不加入无水甲醇的情况下，甲醇水分离塔的塔顶气相中带水量为0.815koml/h(水含量为0.22mol％)，其中经由第一甲醇水闪蒸罐进料至甲醇水分离塔中富甲醇中的水含量为25.19mol％；在运行72小时后，进料至吸收塔中的甲醇中的水含量为1.57mol％。

在无水甲醇加入量为8t/h，与来自热再生塔底部的含水甲醇的重量比为1：1；塔顶气相带水量计算值为0.352koml/h(水含量为0.064mol％)，其中经由第一甲醇水闪蒸罐进料至甲醇水分离塔中富甲醇中的水含量为25.13mol％。在运行72小时后，进料至吸收塔中的甲醇中的水含量为0.47mol％。

对比例1

除了不设置第一甲醇水闪蒸器和第二甲醇水闪蒸器，以及不引入无水甲醇之外，以与实施例1相同的方式运行。其中，在甲醇水分离塔的气相带水量为1.368koml/h(水含量为3.72mol％)。其中的水含量远高于实施例1。水含量较高影响甲醇对CO₂和H₂S的吸收效果，净化指标不易保证，同时循环量增加，要增加消耗，不利于装置操作；同时水含量高加重设备腐蚀，影响装置使用寿命。未采用本申请方案的装置需要大量更换甲醇以降低循环甲醇中的水含量。

Claims (11)

1.一种降低低温甲醇洗系统水含量的方法，其包括：

使用甲醇水分离塔对低温甲醇洗得到的含水甲醇进行精馏处理以除去其中包含的水，从甲醇水分离塔的顶部排出甲醇，从甲醇水分离塔的底部排出废水；其中，

从位于甲醇水分离塔的顶层塔板处的进料口进料经过脱CO₂和酸性气体的甲醇洗系统的含水甲醇；

使用第一甲醇水闪蒸罐对来自原料气分液罐底部富甲醇进行闪蒸处理以除去溶解的气体，从顶部排出气体，从底部排出的富甲醇进入甲醇水分离塔的中部；以及

使用第二甲醇水闪蒸罐对尾气洗涤水进行闪蒸处理以除去其中溶解的气体，从顶部排出的气体进入尾气吸收塔，从底部排出的尾部洗涤水进入甲醇水分离塔的中部，

在甲醇水分离塔中引入无水甲醇，当引入无水甲醇时，将无水甲醇从位于甲醇水分离塔的顶层塔板处的进料口进料至甲醇水分离塔中；经过脱CO₂和酸性气体的甲醇洗系统的含水甲醇从位于顶层塔板的下方3至8个塔板处的进料口进料至甲醇水分离塔中。

2.根据权利要求1所述的降低低温甲醇洗系统水含量的方法，其中，

经过脱CO₂和酸性气体的甲醇洗系统的含水甲醇为来自热再生塔底部的甲醇。

3.根据权利要求1所述的降低低温甲醇洗系统水含量的方法，其中，

从位于甲醇水分离塔的总塔板数的1/3至2/3塔板处的进料口进料尾气洗涤水。

4.根据权利要求1所述的降低低温甲醇洗系统水含量的方法，其中，

当从甲醇水分离塔顶部的送出的甲醇蒸汽的水含量为超过0.5mol％时，引入无水甲醇，甲醇的引入量与经过脱CO₂和酸性气体的甲醇洗系统的含水甲醇的重量比为1∶2～1∶1。

5.根据权利要求4所述的降低低温甲醇洗系统水含量的方法，其中，

甲醇洗系统为用于对粗煤气进行净化，经过脱CO₂和酸性气体的甲醇洗系统中的含水甲醇为经过对粗煤气中的杂质吸收净化、进行脱CO₂和H₂S等酸性气体后得到的含水甲醇。

6.根据权利要求5所述的降低低温甲醇洗系统水含量的方法，其中，

得到的含水甲醇的水含量为1wt％～2wt％。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的降低低温甲醇洗系统水含量的方法，其中，

从甲醇水分离塔顶部排出的甲醇蒸汽的含水量为0.1mol％～0.5mol％，以及从甲醇水分离塔底部排出的水中的甲醇含量为0.01％wt以下。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的降低低温甲醇洗系统水含量的方法，其中，

甲醇水分离塔的操作条件为：0.23～0.26MPaG，100～140℃。

9.根据权利要求1至6中任一项所述的降低低温甲醇洗系统水含量的方法，其中，

所述第一甲醇水闪蒸罐的工作条件为：操作压力0.4～0.8MPaG，温度为30～70℃。

10.根据权利要求1至6中任一项所述的降低低温甲醇洗系统水含量的方法，其中，

所述第二甲醇水闪蒸罐的工作条件为：操作压力0.4～0.8MPaG，温度为70～120℃。

11.一种降低低温甲醇洗系统水含量的系统，其包括：

甲醇水分离塔，其用于分离水和甲醇，其在顶层塔板处和顶层塔板的下方的3至8层塔板处分别设置有进料口，用于进料无水甲醇或低温甲醇洗得到的含水甲醇；富甲醇进料口，其用于进料来自第一甲醇闪蒸罐底部的富甲醇；尾气洗涤水进料口，其用于进料尾气洗涤水，该进料口位于甲醇水分离塔的总塔板数的1/3至2/3塔板处；甲醇蒸汽出口，其用于排出脱水的甲醇蒸汽，该甲醇蒸汽出口位于甲醇水分离塔的顶部；和废水出口，其用于排出废水，该废水出口位于甲醇水分离塔的底部；

第一甲醇水闪蒸罐，其用于除去来自原料气分液罐中的富甲醇中的气体，且与原料气分液罐的底部通过管道相连以进料来自原料气分液罐中的富甲醇，第一甲醇水闪蒸罐的顶部与浓缩塔的中部连接，以将分离的气体进料至浓缩塔，第一甲醇闪蒸罐的底部与甲醇水分离塔的中部以管道相连，以将第一甲醇闪蒸罐底部的富甲醇输送至甲醇水分离塔；和

第二甲醇水闪蒸罐，其用于除去来自尾气洗涤塔的尾气洗涤水中的气体，且与尾气洗涤塔的底部通过管道相连以进料来自尾气洗涤塔中的尾气洗涤水，第二甲醇水闪蒸罐的顶部与尾气洗涤塔的底部连接，以将分离的气体循环至尾气洗涤塔，

当引入无水甲醇时，从位于顶层塔板处的进料口进料无水甲醇，从位于顶层塔板的下方3至8层塔板处的进料口进料低温甲醇洗得到的含水甲醇；当不引入无水甲醇时，从位于顶层塔板处的进料口进料含水甲醇，关闭位于顶层塔板的下方3至8层塔板处的进料口。