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一种基于整体 煤 气化联合循环发电技术高效缓解MDEA溶液劣化速率的设备系统

阅读：609发布：2020-05-17

专利汇可以提供一种基于整体煤气化联合循环发电技术高效缓解MDEA溶液劣化速率的设备系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型公开了一种基于整体煤气化联合循环发电技术高效缓解MDEA溶液劣化速率的设备系统，气液分离罐底端的凝液出口与冷凝液管线相连，气液分离罐顶端的出气口与煤气化气体加热器的进气口相连通，煤气化气体加热器的出气口与COS 水解器顶端的进气口相连通，COS水解器的出气口与煤气化气体冷却器的进气口相连通，煤气化气体冷却器的出气口与洗涤塔的进气口相连通，洗涤塔上部设有洗涤水入口，洗涤塔顶端的出气口与吸收塔左侧下部的进气口通过管路连接，吸收塔的上部设有MDEA 贫液入口，吸收塔的底部设有MDEA 富液排出口。本实用新型的有益效果：可脱除煤气化气体中含有的杂质组分，从而缓解MDEA溶液劣化速率。(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利，下面是一种基于整体煤气化联合循环发电技术高效缓解MDEA溶液劣化速率的设备系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种基于整体煤气化联合循环发电技术高效缓解MDEA溶液劣化速率的设备系统，其特征在于：包括气液分离罐、煤气化气体加热器、COS 水解器、煤气化气体冷却器、洗涤塔、吸收塔；
所述气液分离罐的左侧设有煤气化气体进口，所述气液分离罐的底端设有凝液出口，所述凝液出口与冷凝液管线相连，所述气液分离罐顶端的出气口与煤气化气体加热器的进气口通过管道相连通，所述煤气化气体加热器的出气口通过管道与COS水解器顶端的进气口相连通，所述COS水解器底端的出气口通过管路与煤气化气体冷却器的进气口相连通，所述煤气化气体冷却器的出气口通过管路与洗涤塔下部左侧的进气口相连通，所述洗涤塔左侧上部设有洗涤水入口，所述洗涤塔的底端设有洗涤水出口，所述洗涤水出口与洗涤水排出管线相连，所述洗涤塔顶端的出气口与吸收塔左侧下部的进气口通过管路相连接，所述吸收塔的顶端设有排气口，所述吸收塔的右侧上部设有MDEA贫液入口，所述吸收塔的底部设有MDEA富液排出口，所述MDEA富液排出口通过管路与再生系统相连通。
2.根据权利要求1所述的一种基于整体煤气化联合循环发电技术高效缓解MDEA溶液劣化速率的设备系统，其特征在于：所述洗涤塔内部为浮阀型塔盘结构，共设置6层塔盘，所述洗涤塔顶部设置丝网除沫器。
3.根据权利要求1所述的一种基于整体煤气化联合循环发电技术高效缓解MDEA溶液劣化速率的设备系统，其特征在于：所述吸收塔内部为鲍尔环填料结构。

说明书全文

一种基于整体 煤 气化联合循环发电技术高效缓解MDEA溶液劣

化速率的设备系统

技术领域

[0001] 本实用新型涉及整体煤气化联合循环发电技术(简称IGCC)煤气化脱硫技术领域，特别是涉及一种基于IGCC高效缓解甲基二乙醇胺(MDEA)溶液劣化速率的设备系统。

背景技术

[0002] 在IGCC煤气化脱硫领域，需要通过物理或化学方式将煤气中的硫化氢进行脱除，MDEA 溶液作为一种化学试剂，具有在高压低温下吸收硫化氢，低压高温下释放硫化氢的特性。通常煤气化气体脱硫工艺一般包括羰基硫(COS)水解、MDEA溶液吸收硫化氢和MDEA溶液再生三个部分，煤气重的COS水解后生成硫化氢，在吸收塔中硫化氢被MDEA溶液吸收，煤气得到净化，净化后的煤气送至下游系统。同时，吸收硫化氢的MDEA溶液从吸收塔进入再生塔，利用蒸气将硫化氢气提出来，MDEA溶液重新具备了吸收硫化氢的能力，被输送至吸收塔循环利用。但是，煤气化产生的煤气组份十分复杂，在经过COS水解后，又增加了携带催化剂粉尘的可能，经过MDEA溶液接触后，杂质组份及固体粉尘颗粒留在了MDEA溶液，一定时间后，MDEA溶液劣化，脱硫能力降低，严重影响了装置的安全稳定运行。实用新型内容

[0003] 本实用新型的目的是针对现有IGCC技术中存在的技术缺陷，而提供一种基于整体煤气化联合循环发电技术高效缓解MDEA溶液劣化速率的设备系统，在吸收塔之前增加洗涤塔，使用洗涤水将煤气进行洗涤，除去其中的主要杂质组分，比如氰氢根、硫氰根、固体粉尘等，降低了其在MDEA溶液中的积累速率，保持MDEA溶液长时间的脱硫效率。

[0004] 为实现本实用新型的目的所采用的技术方案是：

[0005] 本实用新型的一种基于整体煤气化联合循环发电技术高效缓解MDEA溶液劣化速率的设备系统，包括气液分离罐、煤气化气体加热器、COS水解器、煤气化气体冷却器、洗涤塔、吸收塔；

[0006] 所述气液分离罐的左侧设有煤气化气体进口，所述气液分离罐的底端设有凝液出口，所述凝液出口与冷凝液管线相连，所述气液分离罐顶端的出气口与煤气化气体加热器的进气口通过管道相连通，所述煤气化气体加热器的出气口通过管道与COS水解器顶端的进气口相连通，所述COS水解器底端的出气口通过管路与煤气化气体冷却器的进气口相连通，所述煤气化气体冷却器的出气口通过管路与洗涤塔下部左侧的进气口相连通，所述洗涤塔左侧上部设有洗涤水入口，所述洗涤塔的底端设有洗涤水出口，所述洗涤水出口与洗涤水排出管线相连，所述洗涤塔顶端的出气口与吸收塔左侧下部的进气口通过管路相连接，所述吸收塔的顶端设有排气口，所述吸收塔的右侧上部设有MDEA贫液入口，所述吸收塔的底部设有MDEA富液排出口，所述MDEA富液排出口通过管路与再生系统相连通。

[0007] 优选的，所述洗涤塔内部为浮阀型塔盘结构，共设置6层塔盘，所述洗涤塔顶部设置丝网除沫器。

[0008] 优选的，所述吸收塔内部为鲍尔环填料结构。

[0009] 一种基于整体煤气化联合循环发电技术高效缓解MDEA溶液劣化速率的方法，包括以下步骤：

[0010] S1：煤气化气体在气液分离罐中进行气液分离，气液分离罐进口处的煤气化气体流量为 120000-150000Nm3/h，气相进入煤气化气体加热器，加热到160℃-200℃；

[0011] S2：加热后的煤气进入COS水解器，在水解催化剂的作用下将硫氧化碳水解为硫化氢和水；

[0012] S3：水解后的煤气进入煤气化气体冷却器，冷却至40-55℃；

[0013] S4：煤气经过冷却后进入洗涤塔，在洗涤塔内与洗涤水充分接触，洗涤水将煤气中的杂质组分洗掉，洗涤水流量为8-10t/h，温度为30-40℃，水压为4-5Mpa；

[0014] S5：洗涤后的煤气进入吸收塔，在吸收塔内与MDEA贫液接触，MDEA贫液温度为 25-3
35℃，流量110-130Nm/h，煤气中的硫化氢被MDEA贫液脱除，变为洁净煤气进入下游系统；
洗涤塔底部的洗涤水由管线排至后续系统；吸收塔底部的MDEA富液循环至再生系统。

[0015] 优选的，步骤S1中煤气化气体流量为140000-150000Nm3/h。

[0016] 优选的，步骤S1中煤气化气体被煤气化气体加热器加热到160℃-180℃。

[0017] 优选的，步骤S3中煤气化气体在煤气化气体冷却器中冷却至50-55℃。

[0018] 优选的，步骤S4中洗涤水流量为9-10t/h，温度为35-40℃，水压4.2-4.5Mpa。

[0019] 优选的，步骤S5中吸收塔为两层鲍尔环填料，顶部设置除沫器，MDEA贫液温度为30℃，流量120-130Nm3/h。

[0020] 优选的，系统压力稳定在2.5-2.6Mpa(表压)。

[0021] 优选的，所述步骤S4中的洗涤水为脱盐水，即去离子水。

[0022] 与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

[0023] 1、可脱除煤气化气体中含有的杂质组分，比如氰氢根、硫氰根、固体粉尘等，减缓脱硫溶剂MDEA溶液的劣化速率，保证脱硫效率，降低药品消耗。

[0024] 2、洗涤塔底部排出的洗涤水，在初步处理后进入煤气化装置循环利用，未增加系统水耗。

[0025] 3、煤气化煤气经过洗涤塔、H2S吸收塔后H2S含量降低至2-10ppm。

[0026] 4、脱硫溶剂MDEA溶液热稳定性盐类累积速率降低50％-80％，溶剂消耗量同比下降。附图说明

[0027] 图1所示为本实用新型的一种基于整体煤气化联合循环发电技术高效缓解MDEA溶液劣化速率的设备系统的结构示意图。

具体实施方式

[0028] 以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

[0029] 如图1所示，本实用新型的一种基于整体煤气化联合循环发电技术高效缓解MDEA溶液劣化速率的设备系统，包括气液分离罐1、煤气化气体加热器2、COS水解器3、煤气化气体冷却器4、洗涤塔5、吸收塔6，所述气液分离罐1的左侧设有煤气化气体进口11，所述气液分离罐1的底端设有凝液出口12，凝液出口12与冷凝液管线相连，所述气液分离罐1的顶端的出气口与煤气化气体加热器2的进气口通过管道相连通，煤气化气体加热器2的出气口通过管道与COS水解器3顶端的进气口相连通，COS水解器3底端的出气口通过管路与煤气化气体冷却器4的进气口相连通，煤气化气体冷却器4的出气口通过管路与洗涤塔5下部左侧的进气口相连通，洗涤塔5左侧上部设有洗涤水入口51，洗涤塔5的底端设有洗涤水出口 52，洗涤水出口52与洗涤水排出管线相连，洗涤塔5顶端的出气口与吸收塔6左侧下部的进气口通过管路相连接，吸收塔6的顶端设有排气口，吸收塔6的右侧上部设有MDEA贫液入口61，底部设有MDEA富液排出口62，MDEA富液排出口62通过管路与再生系统相连通。

[0030] 工作过程：煤气化气体系统压力为2.6MPa，流量为150000Nm3/h，经过气液分离罐1后，煤气温度为50℃，煤气再被煤气化气体加热器2加热至为160℃，进入COS水解器3催化水解，将煤气中的COS水解为H2S气体，然后煤气化气体冷却器4冷却至为50℃，从洗涤塔5 下部进入洗涤塔。

[0031] 洗涤水从洗涤塔5上部进入，洗涤水来自高压工艺水(脱盐水)管网，压力为4.2MPa，温度为35℃，洗涤水量为8-10t/h。

[0032] 洗涤塔5内部为浮阀型塔盘结构，共设置6层塔盘，顶部设置网丝除沫器，实现气液充分接触，在洗涤塔5内，将煤气中的杂质组分(比如氰氢根、硫氰根、固体粉尘等)用洗涤水脱除，洗涤塔5液位控制在0.8-1.0m。

[0033] 煤气由洗涤塔5顶部出来，然后进入吸收塔6下部。吸收塔6内部为鲍尔环填料结构，在吸收塔6内，煤气自下而上流动，MDEA贫液自上而下流动，气液在鲍尔环床层内充分接触，煤气中的硫化氢被MDEA贫液吸收。煤气从吸收塔6顶部排出后进入下游系统，吸收塔底部的MDEA富液进入MDEA溶液再生系统。吸收塔液位控制在2.5m，MDEA贫液流量 120Nm3/h。

[0034] 通过工艺流程的合理设计，可将煤气化气体中导致MDEA溶液劣化的物质进行处理，延长了MDEA溶液使用寿命，增加了装置稳定性。

[0035] 以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

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