天然气净化加氢脱硫催化剂在线硫化分析与总结
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石油:指气态、液态和固态的烃类混合物,具有天然性。
原油:指石油的基本类型,常压下呈液态,其中也包括一些液态非烃类组分(天然的液态烃类混合物)。
课程研究内容:1.石油天然气及产品化学;2.石油天然气加工化学;3.石油天然气化学品合成化学。
天然气:定义:广义上指通常所称的天然气只指贮存于地层较深部的一种富含碳氢化合物的可燃气体;狭义上指沉积有机质演化生成的可燃气体,即存在于沉积物或沉积岩中以气态烃为主的气体。
主要成分是甲烷,尚含有不同数量的乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、己烷等低碳烷烃以及二氧化碳、氮气、氢气、硫化物等非烃类物质;氦气。
类型:依矿藏特点:气井气(天然气以气相存在,其中甲烷含量高)、凝析井气(甲烷、乙烷外,还含有一定量的丙烷、丁烷及C5以上的烃类)、油田气(伴生气);依组成:干气、湿气或贫气、富气。
溶解性:能溶于水和石油,为建设地下储气库提供了条件;易溶于石油,难溶于水。
油中:0.3 m3/m3,水中:0.033 m3/m3。
燃烧性:发热值一般为36MJ/Nm3,是理想的高效燃料。
天然气的露点:天然气露点是控制天然气储运过程中不产生液态物质的重要指标,分为水露点和烃露点:水露点:指天然气在一定压力下析出液态水时的最高温度;烃露点:指天然气在一定压力下析出液态烃时的最高温度。
干湿气:C5界定法(干气:在1Nm3井口流出物中,C5以上烃液含量低于10cm3的天然气);CH4界定法(湿气:甲烷含量低于90%,而乙烷、丙烷等烷烃的含量在10%以上);C3界定法(贫气:在1Nm3井口流出物中,C3以上烃类液含量低于94 cm3的天然气)。
常规天然气:包括单一相态的气藏气、气层气、油藏溶解气等。
非常规天然气:包括致密岩石中的煤层气、页岩气、深层气(4500m)和天然气水合物。
气井气:即纯气田气,气田天然气。
特点:气藏中的天然气以气相存在,通过气井开采出来,其中甲烷含量高。
凝析井气:即凝析气田天然气,其凝析液主要为凝析油。
加氢硫化氢脱硫塔的工作原理
加氢硫化氢脱硫塔的工作原理是利用加氢和氧化还原反应将硫化氢转化为硫和水。
在脱硫塔中,氢气和硫化氢在催化剂的作用下发生加氢反应,将硫化氢转化为硫和水。
同时,氧化还原反应将硫化物氧化为硫和水,从而实现脱硫的目的。
具体来说,加氢硫化氢脱硫塔的工作原理可以分为以下几个步骤:
1. 预处理:将原料气中的杂质去除,如水、烃类化合物等,以避免对催化剂造成影响。
2. 加氢反应:在催化剂的作用下,氢气和硫化氢发生加氢反应,将硫化氢转化为硫和水。
这个反应是放热反应,需要控制温度以避免过热。
3. 氧化还原反应:在催化剂的作用下,硫化物被氧化为硫和水,从而实现脱硫的目的。
这个反应也是放热反应,需要控制温度以避免过热。
4. 产品气处理:将脱硫后的气体进行进一步处理,如去除剩余的氢气、硫等杂质,得到纯净的天然气。
加氢硫化氢脱硫塔的优点包括高脱硫率、低能耗、环保等。
但是,它也存在着一些缺点,如需要使用高纯度的氢气、催化剂易失活等。
因此,在实际应用中需要根据具体情况选择适合的脱硫技术。
影响天然气制氢装置氢气纯度分析作者:曹春边立贵来源:《中国化工贸易·下旬刊》2018年第02期摘要:随着地球的各种不可再生的能源开发,新能源的开发显得尤为的重要。
太阳能的开发,潮汐能的开发,风能的开发,还有氢能源的开发。
而太阳、潮汐、风的能源都在大自然中,我们是可以直接去获取的,唯独有氢能源是需要我们人类自己去通过技术手段来提取的。
于是我们研发了天然气制氢装置用以生产氢气,但是尽管天然气制氢装置已经成熟,仍然还是有着各种问题,比如怎样提高氢气的浓度,操作时怎样才能确保氢气的浓度。
以下是笔者对影响天然气制氢装置氢气纯度进行分析,仅供参考。
关键词:制造氢气;纯度影响因素;纯度分析;优化调整1 天然气制氢装置1.1 天然气制氢装置概述天然气制氢装置主要是以天然气,石脑油和干气为原料的轻烃水蒸气转化法为工艺路线,通过一系列的技术手段如:原料精制,预转化,转化,高温变换和变压吸附等等将原料变为氢气的一种新建装置。
这种制氢装置代表着当今世界上比较先进的制氢技术的水平。
1.2 天然气制氢装置工作原理先将原料气体天然气进行净化,借助一定的压力、风速和温度还有催化剂、脱硫剂还有脱氯剂的作用,把天然气中的氯化物还有硫化物脱离出来,净化后的天然气中,在催化剂的作用下发生一系列的裂解反应,以及化学反应生成了氢气和甲烷,在催化剂的作用下甲烷与水蒸气反应,变成了一氧化碳还有氢气,而一氧化碳不够稳定,因为催化剂的缘故与水蒸气进行反应,最后生成氢气和二氧化碳。
最后通过PSA(变压吸附)将反应后生成的最终气体混合物进行分离提纯,利用各种气体分子的吸附顺序不一样进行氢气的提纯。
最后将氢气放进氢气专用的容器中进行储存以及利用。
1.3 天然气制氢装置的工艺过程利用转化炉、顶烧炉、侧烧炉、梯台炉、底烧炉等锅炉得到二氧化碳和氢气的混合气体,再利用二氧化碳和氢气之间吸附顺序的不同,运用变压吸附(PSA)原理,分子筛对于二氧化碳的吸附力大于氢氣的吸附力,通过压缩机和反应器的变压吸附,使得二氧化碳和氢气进行分离,由此得到纯净的氢气。
焦炉煤气加氢脱硫催化剂器外预硫化高维恒;张秋利;周晓奇;齐小峰;吴志涛;黄彦琦【摘要】探讨了焦炉煤气加氢脱硫催化剂器外预硫化的方法, 研究了硫化剂加入量以及预硫化浸渍温度、浸渍时间、浸渍压力等硫化条件对催化剂活性的影响, 同时对预硫化催化剂的稳定性能进行考察.结果表明, 以单质硫和有机多硫化物的混合物溶于馏分油中制成的混合硫化物作为硫化剂, 在温度140℃和压力1. 0 MPa的条件下, 将焦炉煤气加氢脱硫催化剂浸渍2 h所制备的器外预硫化型催化剂活性优于传统的器内预硫化的催化剂, 且催化剂性能稳定.%Methods for perparing ex-situ presulfurization for coke gas hydrodesulfurization catalysts were studied. Such factors as amount of sulfiding agent added, presulfurization impregnated temperature, impregnated time and impregnated pressure that impact catalyst acticity were investigated. The stability of presulfurization catalysts were also investigated. The research results show that with the mixture of sulfur and organic sulider dissolved in distillate oil made as sulfiding agent, under the condit ion of temperature is140 ℃, pressure is 1. 0 MPa, the coke gas hydrodesulfurization catalyst impregnated 2 h. The catalysts prepated by this method had more activity and stability than in-situ presulfurization catalysts.【期刊名称】《工业催化》【年(卷),期】2019(027)001【总页数】5页(P23-27)【关键词】催化剂工程;焦炉煤气;加氢脱硫;器外预硫化【作者】高维恒;张秋利;周晓奇;齐小峰;吴志涛;黄彦琦【作者单位】西安建筑科技大学,陕西西安 710055;西安元创化工科技股份有限公司,陕西西安 710061;西安建筑科技大学,陕西西安 710055;西安元创化工科技股份有限公司,陕西西安 710061;西安元创化工科技股份有限公司,陕西西安 710061;西安元创化工科技股份有限公司,陕西西安 710061;西安元创化工科技股份有限公司,陕西西安 710061【正文语种】中文【中图分类】TQ446.6;TQ426.94我国是全球最大的焦炭生产国,随着我国经济的快速发展,焦炭产量由2010年的454 Mt增长到2016年的690 Mt,年均增长率达7.2%。
加氢脱硫反应
加氢脱硫反应是一种重要的化学反应。
在这个反应中,硫化物会与氢气反应,产生硫化氢和水。
这种反应在石化工业中非常常见,可以用来净化燃料油和天然气,使其达到环保标准。
同时,加氢脱硫反应也可以用来制备一些有机硫化合物,如硫代乙酸酯等,这些化合物在药物和农药工业中有着广泛的应用。
加氢脱硫反应的催化剂主要有镍、钼、钨等金属元素,其中钼酸铵和硫酸钼酸铵是最常用的催化剂之一。
该反应的反应条件包括反应温度、反应压力、反应时间等因素,这些因素对反应的速率和产物选择性都有着重要的影响。
加氢脱硫反应是一种基础而重要的反应,深入研究它的反应机理和控制条件,对于开发高效、环保的化学制造工艺具有重要的意义。
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分析低含硫天然气处理和硫回收问题本文重点分析了适用于不同气质硫化氢,硫化氢产量较小的低含硫天然气的处理方法,及其相关的硫回收问题进行了分析和阐述,以此来有效提高天然气的使用质量以及安全性。
标签:低含硫天然气;硫回收;处理传统形式下的低含硫天然气处理工作,主要是基于硫回收的具体收益来进行决定,仅考虑到不回收单方面的经济性问题,自从新阶段我国环境保护工作的不断开展,传统形式下的克劳斯法硫回收方式,由于涉及到硫的尾气排放已经不能充分适用于现阶段的发展形势,通常情况下在低含硫的天然气的处理工作当中,具有两个或者是三个转化器的克劳斯硫回收装置在实际的硫处理过程当中,整体的硫元素排放标准无法满足环境保护工作的各种要求,因此这也在很大程度上提高了整个硫元素的处理复杂程度,并且降低了整个回收过程的经济性。
1.低含硫天然气处理分析低硫元素的产生量相对较大,通过克劳斯法的处理方式在整体的处理效果上无法符合经济效益以及环境效益的双重作用,即使添加了尾气处理装置,但是在整体的处理效果以及处理的经济效益上并不是非常明显,基本上都是以一种较大规模的硫回收设备来进行硫的回收工作,但是当硫的实际产量小于等于30t的情况下,该项处理技术在整个技术发展的经济路线上不存在非常明显的优势,但是当硫的产量小于等于10t的情况下,克劳斯法设备在整个操作硫程上存在诸多的影响因素,如果硫产量小于1t那么在处理工作当中硫化氢的处理以及硫的回收工作则属于另外一种化工处理概念。
在一个设备当中硫的实际产量直接决定于天然气资源当中硫化氢的具体含量,以及在处理过程当中两种不同物质的涵盖比例,低浓度的硫化氢天然气在处理工作当中,针对小产量的硫回收工艺来讲本身就属于一个比较重要的工作环节,因此在实际的处理工作当中涉及到了尾气的排放以及环境保护等相关工作。
整体上来讲低含硫天然气的处理工作,必须要充分考慮到装置反映的整体经济性,同时还需要实现装置的实用性,在实用性的基础之上来不断提高硫回收的整体经济效益,也就是在整体的硫产量相对较低的状态下需要依照实际的生产和回收状况,选用出合理的反应流程来有效改善整个天气处理的经济性要求。
含硫天然气脱硫技术的选择随着2014年国际原油价格出现断崖式下跌,天然气的价格优势消失,伴随沿海液化天然气(LNG)和中亚天然气进口量的增加,国内天然气在短时间内出现了供大于求的状况,用户对天然气质量的要求越来越高。
过去符合《天然气》(GB17820—2012)二类天然气指标就会有市场,现在即使符合一类天然气指标,也难以全产全销。
天然气埋藏深达数千米,产气成因各异,其组分差别大。
含硫天然气除了主要组分如甲烷、硫化氢(H2S)、二氧化碳、氮气以外,还有甲硫醇(CH3SH)、羰基硫(COS)、其他类硫醇和硫醚等杂质组分,利用常规脱硫溶剂很难将所有杂质脱除干净。
因此,针对不同地区矿产气的组成,选择合适的脱硫工艺至关重要。
文章针对近几年已建成投产的天然气净化厂所选用的脱硫工艺加以分析、总结,以期待对以后含硫天然气脱硫工艺的选择提供借鉴。
1管道输送天然气的质量要求目前天然气用户主要有3类:第一类用作燃气,主要是家用燃气、燃气锅炉和工业加热炉;该类天然气质量指标由烟气排放标准来决定,目前国家一类气和二类气均能满足需要。
第二类就是化工原料,例如可将天然气用作蒸汽转化炉原料,主要产品是氢气、化肥、甲醇等。
硫是转化催化剂的毒物,一般要求总硫体积分数不大于0.005×10-6。
为此,所有转化炉之前,都设计了原料固定床加氢脱硫和氧化锌脱除H2S。
首先通过加氢反应,把有机硫转变为H2S,再用串联的氧化锌反应器,通过化学吸附,将原料气中的H2S脱除,以满足转化催化剂的需要。
国内蒸汽转化装置从原料精脱硫成本考虑,一般要求天然气总硫含量不大于30mg/m3。
第三类是用作动力,典型的就是压缩天然气(CNG)和LNG。
天然气在液化过程中,由于硫化物在未达到甲烷液化温度-163℃之前就变成了固体,堵塞换热器,LNG生产装置也需要精脱硫。
因为天然气液化装置没有氢气来源,因此一般选择分子筛吸附脱硫。
用户要求天然气中有机硫含量越低越好,一般要求总硫含量为不大于50mg/m3。