变换气脱硫技术综述
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NDC纳米催化湿法脱硫技术在变换气脱硫中的应用
工艺 的硫 膏容 易附 着在 填 料 的表 面 ， 成硫 膏 在 填 造
料 内部积 聚而 引起 阻力上 升 的主要原 因 。
月１ ７日系统 开始 出现硫 泡沫 ， 过滤 机硫磺 过滤量 显 著增 大 ， 膏较 以前好 ， 硫 达到 了较好 的效果 。 变脱 系统塔 阻力变 化情况 见 图 １ Ｄ 。Ｎ Ｃ脱硫 技 术实施 后脱 硫 液 悬 浮硫 含 量 和 温 度 的变 化 情 况 分
２１ ０ ０年 ２月 １ ５日达到近 ８ ０ｍ Ｌ 增 加 了 ８倍 。２ ０ ，
面， 从而 不易堵 塔 ， 有一 定 的清 洗 效果 ， 是 Ｎ Ｃ 且 这 Ｄ
工艺 的主要优 点之 一 。原 工艺 的硫 膏粒 度 不 均 匀 ， 呈胶 状物 质 ， 颗 粒 表 面光 滑 度 较 差 ， 可 能 是 原 且 这
湖北 三宁化 工股份 有 限公 司 ２ ／ ０工 程变换 气 ０３ 脱硫 系 统 有 ２套 湿 法 脱 硫 工 艺 装 置 ， 收 压 力 吸 ２ ０ＭＰ ， ． ａ 变换气 ２套 负荷 ２ ００ ０ｍ ／ ， 口硫 化 ０ ０ ｈ 进 氢 １０～ ５ ｇ ｍ ， ９ ２ ０ｍ ／ 吸收塔装 填格栅 填料 ， ２套系 统 共 用 １ 喷射再 生槽 （ ０ ０ ｍ× ０ ０ｍｍ） 板 个 １ ０ ０ｍ ８ ０ 和
作者简介 ： 金艳锋（９ ９年 一） 男 ， １７ ， 湖北钟祥人 ，０ ２年毕业于长江 ２０ 大学应用化学专业 ， 化工 工艺工程 师 ， 从事化肥 企业合成 氨装置 的
技 术 改 造 等 工作 。
期通过溶解脱 硫液 中的盐分来 降低 塔阻力 ， 但却
造成 脱 硫液 温 度 超 过 ５ ０℃ ， 而 严 重 影 响 硫 泡 沫 从
雠
变换气脱硫技术综述
脱 至 总硫 小 于 ０ １ ０ 。因 而 国外 不 存 在 变 换 气 ． ｌ ～ ｘ
硫 对 铜锌 系 甲醇 合 成 催 化 剂 的 毒 害 作 用 更 大 ， 对催 化 剂寿命 的影 响非 常 显 著 。有 人 曾在 两 个容 积 为 ｌ Ｌ的装 置 上 ， 工 厂气 作 脱 硫 与 不 脱 硫 对 联 醇 用
［ 要］ 介绍了栲胶法 、 Ｑ法 、Ｄ 摘 ＭＳ Ｐ Ｓ法 和 Ｄ ＤＳ法 变 换 气 脱 硫 工 艺 。对 变 换 气 脱 硫 技 术 的 进 展 情
况 进 行 了综 述 。
［ 键 词 ］ 变 换 气 ； 硫 关 脱 ［ 图 分 类 号 ］ ＴＱ１ ３ ２ ４ ［ 中 １． ６ 文献 标 识 码 ］ Ａ ［ 章 编 号 ］ １０ — ７０ （０ ２ ０ —０ １ — ０ 文 ０６ ９６２０ ）５ ０６ ３
硫 是 甲烷 化 催 化 剂 最 重 要 的毒 物 ， 其 对 甲烷 且 化催 化剂 的 毒 害是 积 累性 的 。如 气 相 中 含 硫 ０ １ ．×
ｌ 可使 催化 剂 的 寿命 由 ５年 缩 短 到不 满 １年＿ 。 ｏ ２ ‘
１ ３ 对 甲 醇 催少 数厂 为 １ ６ ａ 。 ． ＭＰ ， ． ＭＰ ） 因此 ， 变 换 气 中 脱 从 除 Ｈｚ ｓ有其 自身 的 难 度 和特 点 ， 现有 湿 法 变换 气 脱 硫 效 率仅 ６ ～ ８ 。国 外 以 天 然 气 （ 油 ） 原 ０ ０ 轻 为 料 的 醇氨 厂 ， 常 在钴 钼加 氢 后用 氧 化锌 脱硫 ， 以 通 而 煤 （ 油 ） 原 料 的厂 家 ， 采 用低 温 甲醇 洗脱 硫 ， 重 为 则 可
脱碳 系统 对 气 体 中 的 Ｈ ｓ有 严 格 的要 求。
Ｈｚ 进 入碳 酸 丙 烯 酯 （ 称 Ｐ 、 乙 二 醇 二 甲醚 Ｓ 简 Ｃ） 聚 （ 简称 ＮＨＤ） 脱碳 系统 ， 仅 污染 脱 碳 液 ， 响 脱 碳 不 影 效 率 ， 且在 空 气气 提 过程 中生成 硫磺 ， 别 是 系统 而 特
硫 对 铜锌 系 甲醇 合 成 催 化 剂 的 毒 害 作 用 更 大 ， 对催 化 剂寿命 的影 响非 常 显 著 。有 人 曾在 两 个容 积 为 ｌ Ｌ的装 置 上 ， 工 厂气 作 脱 硫 与 不 脱 硫 对 联 醇 用
［ 要］ 介绍了栲胶法 、 Ｑ法 、Ｄ 摘 ＭＳ Ｐ Ｓ法 和 Ｄ ＤＳ法 变 换 气 脱 硫 工 艺 。对 变 换 气 脱 硫 技 术 的 进 展 情
况 进 行 了综 述 。
［ 键 词 ］ 变 换 气 ； 硫 关 脱 ［ 图 分 类 号 ］ ＴＱ１ ３ ２ ４ ［ 中 １． ６ 文献 标 识 码 ］ Ａ ［ 章 编 号 ］ １０ — ７０ （０ ２ ０ —０ １ — ０ 文 ０６ ９６２０ ）５ ０６ ３
硫 是 甲烷 化 催 化 剂 最 重 要 的毒 物 ， 其 对 甲烷 且 化催 化剂 的 毒 害是 积 累性 的 。如 气 相 中 含 硫 ０ １ ．×
ｌ 可使 催化 剂 的 寿命 由 ５年 缩 短 到不 满 １年＿ 。 ｏ ２ ‘
１ ３ 对 甲 醇 催少 数厂 为 １ ６ ａ 。 ． ＭＰ ， ． ＭＰ ） 因此 ， 变 换 气 中 脱 从 除 Ｈｚ ｓ有其 自身 的 难 度 和特 点 ， 现有 湿 法 变换 气 脱 硫 效 率仅 ６ ～ ８ 。国 外 以 天 然 气 （ 油 ） 原 ０ ０ 轻 为 料 的 醇氨 厂 ， 常 在钴 钼加 氢 后用 氧 化锌 脱硫 ， 以 通 而 煤 （ 油 ） 原 料 的厂 家 ， 采 用低 温 甲醇 洗脱 硫 ， 重 为 则 可
脱碳 系统 对 气 体 中 的 Ｈ ｓ有 严 格 的要 求。
Ｈｚ 进 入碳 酸 丙 烯 酯 （ 称 Ｐ 、 乙 二 醇 二 甲醚 Ｓ 简 Ｃ） 聚 （ 简称 ＮＨＤ） 脱碳 系统 ， 仅 污染 脱 碳 液 ， 响 脱 碳 不 影 效 率 ， 且在 空 气气 提 过程 中生成 硫磺 ， 别 是 系统 而 特
变换气脱硫系统运行及改造小结
变换气脱硫系统运行及改造小结刘兆军;何学军;孙斌【摘要】介绍该公司变换气脱硫系统采用栲胶法脱硫的运行情况,并对设备改造和填料更换情况进行小结.【期刊名称】《化工设计通讯》【年(卷),期】2010(036)003【总页数】3页(P5-7)【关键词】变换气脱硫;栲胶法脱硫;改造【作者】刘兆军;何学军;孙斌【作者单位】济南盛源化肥有限责任公司,山东,济南,250101;济南盛源化肥有限责任公司,山东,济南,250101;济南盛源化肥有限责任公司,山东,济南,250101【正文语种】中文【中图分类】TQ113.26+4.10 引言我公司总氨的生产能力为100kt/a,以白煤为原料,采用间歇制气、栲胶脱硫、常压变换、加压变换脱硫、碳丙脱碳的联醇生产合成氨工艺。
在生产运行过程中,经常出现变脱硫化氢超标、变脱塔堵塔等问题,由于我公司无精脱硫装置,变脱气经压缩机加压进入碳丙脱碳系统,虽然在脱碳溶液中加HS,能脱除部分H2S,但如果变脱脱硫不好,含硫量较高的净化气进入甲醇系统,严重影响甲醇触媒的活性,从而影响公司的生产效益,针对生产使用中暴露的问题,公司组织相关技术人员进行攻关,并进行了相应改造,取得了较好的效果。
1 脱硫工艺概况变换气脱硫塔是利用原有水洗塔改造而成,塔内结构原为筛板塔,改造为填料吸收塔,变脱系统设置在压缩机二段,压力为0.85MPa,变换气脱硫液用栲胶脱硫液。
变脱系统使用目的是为解决碳丙脱碳工序硫堵、降低入甲醇气体总硫含量≤0.15mg/m3。
该系统投用后,并没完全达到设计的要求,经常出现堵塔和硫化氢超标,影响了正常的生产。
工艺流程:来自压缩机二段出口的变换气,经大二段水冷器进一步冷却分离油水后,进入变换气脱硫塔的底部,与自上而下的栲胶脱硫液在填料层中逆流接触,进行硫化氢的吸收,出塔气体经塔后分离器进行气液分离后回压缩机三段入口。
吸收硫化氢气体后的脱硫液,控制回液压力0.6～0.65MPa至再生槽自吸喷射器,进行溶液的再生和熔硫。
中压变换气脱硫装置的运行小结
３ ８ ０ ｍ ｇ ／ ｍ ， 变脱塔 出Ｈ气体 中 Ｈ ｓ质量浓度控
制在 ８ ． ５ ｍ ｇ ／ ｍ 以下 。变脱 塔压 差 在 ７ ． ０ ｋ Ｐ ａ以
用活性栲胶脱硫剂 、 Ｉ ９ ０ ． ２ 脱硫剂以及少量 Ｖ ０ 。
（ ２ ） 溶 液组 分 的调 整 。更 换 脱 硫 剂 后 ， 对 脱 硫 液 中各 种组 分 指 标 以及 闪蒸 槽 压 力 进 行 了调 整， 调整 后 的数据 见表 １ 。
表 １ 调 整 后 溶 液 组 分 及 闪蒸 槽 压 力数 据
项 目
闪蒸 槽 压 力／ ＭＰ ａ 总碱度／ （ ｇ・Ｌ ）
下， 各种辅料的吨氨平均用量： 纯碱 为 ０ ． ８ ｋ ｇ ， 栲 胶为 ０ ． ３ ３ ｋ ｇ ， Ｔ ９ ０ － ２脱 硫 剂 为 ０ ． ０ ０ １ ６ ｋ ｇ ， Ｖ ２ Ｏ ５
Hale Waihona Puke Ｏ． ５ ７～０． ６ Ｏ
３ ２
栲 胶脱硫剂质量浓度／ （ ｇ・ Ｌ ）
１ ９ ０ － ２脱 硫 剂 质 量 分 数／ （×１ ０ ）
Ｏ． ６～０． ８ ２ ５～３ ５
式， 曲轴箱 内油经粗油滤 网过滤后 ， 经齿轮油泵 、 精油滤 网回齿轮油泵升压后送至各润滑部位。 ２ 运行中易出现的问题及条件要求 （ １ ） 曲轴箱加油时 ， 油内所含 杂质会 一并加 入曲轴箱内。 （ ２ ） 填料轻微漏气 、 活塞杆发热时， 通常采用 外部滴油处理 ， 油完全暴露在空气中， 油、 杂质随
２ ２
小氮肥
第４ ｌ卷
第 ３期
２ ０ １ ３年 ３月
科 技 简 讯
中压变换气脱硫装置 的运行小结
湖北潜 江晋煤 金华 润化 肥有 限公 司二分 厂 的 ２套 ２ ０ ０ ｋ ｔ ／ ａ合 成 氨 生 产 装 置并 联 运 行 ， 该 ２套
金信公司半水煤气与变换气脱硫装置改造成果总结
金信公司半水煤气与变换气脱硫装置改造成果总结摘要：本文对合成氨脱硫系统的半水煤气加压A.D.A脱硫改常压栲胶脱硫的状况、新型填料-旋流板组合变脱塔的应用、脱硫液高塔再生改喷射再生、熔硫釜的安全性改造等进行了介绍。
关键词：加压，常压，脱硫，变脱塔，再生，喷射，熔硫釜0 前言我公司经过扩建后，合成氨生产能力达到180kt/a。
其气体净化装置为三套独立的系统。
改造前，其半水煤气及变换气脱硫系统的主要特径为：来自造气厂电除尘后的半水煤气，经压缩机一、二、三级压缩后压力为1.8MPa，送A.D.A溶液脱硫塔脱硫，脱硫后的半水煤气送中变进行CO变换；变换气脱硫则采用加压(1.8MPa)ADA变脱，脱硫液采用高塔再生，其脱硫工艺流程为：脱硫循环槽(3台)→脱硫泵(2台)→变换气脱硫塔(3台)→高再生塔(2台)→脱硫循环槽(3台)；系统湿法脱硫时析出的膏状单质硫采用间歇式熔硫釜熔硫回收工艺。
近年来，我公司针对脱硫系统的工艺与设备存在的种种不足，进行了相应技术改造。
现总结如下。
1 半水煤气加压脱硫人改为常压脱硫1.1 改造概况我公司半水煤气的脱硫一直采用加压A.D.A法脱硫。
加压A.D.A脱硫塔采用的是喷洒型全空塔，由于使用时间长，塔内壁腐蚀严重，所以加压A.D.A脱硫塔当时无论是脱硫效率还是生产安全保障均较差。
特别是脱硫效率在90%以下，当进口半水煤气中H2S>1000mg/m3时，出口H2S含量即高达100 mg/m3以上，严重制约了我公司生产，给中变及粗醇触媒造成极大危害。
为解决这一问题，我公司决定利用改扩建机会将半水煤气加压A.D.A脱硫改为常压栲胶脱。
改造后的常压栲胶脱硫的工艺流程见图1。
来自造气厂电除尘后的半水煤气，经鼓风机升压至9000Pa后送栲胶溶液脱硫塔脱硫，脱硫后的半水煤气送压缩机一段出口。
常压栲胶脱硫塔采用两台D N5500×31930填料塔。
图1，半水煤气常压栲胶脱硫工艺流程示意常压栲胶脱硫正常投运后，与加压A.D.A脱硫相比显示出如下优点：①脱硫效率较高。
变换气脱硫技术改造总结
（ ４ ） 河北 某合 成 氨企 业 Ｄ， 变 换 系统 采 用 全 低 变流 程 。变脱 塔 ４ ８ ０ ０ １ １ １ １ １ １ ×３ ４ ０ ０ ０ １ １ １ １ １ １ ， 共 ２套装 置 ， 其 中 １套 分 ３层 填 装 散 堆 填 料 ， 每 层 ５ ． ０ ｉ ｌ ｌ ， 段 问设置气 液再 分 布器 ； 另 １ 套 装 填 格栅
其运行 工 艺参数对 比见 表 １ 。
表１ ５家 合 成 氨 企 业 运 行 工 艺 参 数 对 比 源自２ 原变脱装置存在的 问题
凯 越公 司原变脱 塔 ３ ０ ０ ０ ｍ ｉ ｌ ｌ × ２ ９ ５ ０ ０ ｍｉ ｌ 和 ３ ０ ０ ０ ｍ ｍ Ｘ ２ ０ １ ９ ４ ｌ ｔ ｌ ｍ， 其 中 １台采 用 高 效
经与 同行业 变脱 装 置 相 对 比 ， 凯跃 公 司变 脱
小氮肥
第４ ｌ卷
第１ ０期
２ ０ １ ３年 １ ０月
１ ９
装 置存 在 以下 问题 ： ① 变 脱 塔 进 口气 体 中 Ｈ ｓ含 量较高， 脱 硫液 循 环量较 小 ； ②高 效传 质 内件及 自
制 筛板 塔 不仅 气 液 接触 时 问短 ， 而且 流 通 截 面 积
低 低 流程 。变脱 塔 ５ ０ ０ ０ ｍ ｍ Ｘ ３ ４ ７ ８ ０ ｍｉ ｌ ｌ ， 分 ３层 填装 散堆填 料 ， 每层 高 度 ５ ． ０ ｍ， 段 间设 气 液
再 分 布器 ； 再 生槽 ８ ０ ０ ０ ｍ ｍ× ７ ０ ０ ０ ｍ ｍ。 （ ２ ） 山东某 合成氨 企业 Ｂ ， 变 换系统 采用 中低
态） 。净化气 存在带液现象 ， 脱硫塔压差较 大且
不稳定 （ 一般 在 ０ ． ０ ４～ ０ ． ０ ６ ＭＰ ａ ） 。
变换气脱硫技术改造总结
变换气脱硫技术改造总结
唐万金
【期刊名称】《化肥设计》
【年(卷),期】2007(45)2
【摘要】分析了合成氨装置变脱系统存在的问题,从工艺和设备方面对变脱系统进行技术改造:新上φ2 400mm×24000 mm脱硫塔;改造再生塔;改用新型脱硫催化剂和脱硫泵.通过对变脱技改设计指标与实际运行值以及改造前后脱硫运行数据的对比.总结了技改效果.结果表明,脱硫效率从42.4%提高到95.6%,年直接经济效益和间接经济效益共约200万元.
【总页数】3页(P58-60)
【作者】唐万金
【作者单位】临湘祥宇化工有限公司,湖南临湘,414300
【正文语种】中文
【中图分类】TQ113.264.1
【相关文献】
1.变换气栲胶脱硫改DDS脱硫技术总结 [J], 孙斌;王金龙
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天然气脱硫脱碳工艺综述
天然气脱硫脱碳工艺综述1.天然气脱硫技术天然气中的硫化氢和二硫化碳等硫化物，会在燃烧时产生二氧化硫等有害气体，对人类健康和环境产生负面影响。
因此，天然气脱硫技术的研究与开发显得尤为重要。
传统的天然气脱硫技术有吸收剂法、催化氧化法、生物脱硫法等。
其中，吸收剂法是最常用的方法之一。
该技术中使用化学吸收剂，使硫化物和吸收剂发生反应，形成硫酸和相应的盐，从而达到脱硫的目的。
常用的吸收剂包括乙醇胺、二甲醇胺、甲醛胺等。
催化氧化法使用氧气催化二硫化碳氧化成二氧化碳和硫酸等产物，该技术操作简单，反应速率较快，但需要高温高压环境。
生物脱硫技术是利用特殊微生物对硫化物进行代谢反应，形成硫酸等终级产物，该方法操作简单，环保性好，但需要长时间反应且对环境要求较高。
近年来，随着半导体技术、纳米技术的不断发展，新型天然气脱硫技术也得到了发展。
如膜分离技术可以在纳米级别上分离出其中的有害物质，特别适用于低浓度、高速度的气体分离。
电化学氧化还原技术中，电流促进了硫化物被氧化成更易于分离的离子，使得分离效果得到很好提高。
此外，在纳米材料的掺杂下，硫化物的氧化反应催化效果得到明显增强，成为一种新型脱硫技术。
传统的天然气脱碳技术中，最常用的方法是氧化还原法，通过电解或氧化催化将二氧化碳还原成为一氧化碳等其他一些有用物质。
开发出的脱碳催化剂有Pt、Ni、Pd等金属，还有还原锅炉化模型，利用调节锅炉温度等参数控制脱碳过程。
新型天然气脱碳技术是目前研究的重点领域之一。
目前主要包括吸附、膜分离和化学反应三种技术。
吸附技术中，深度吸附剂（如活性炭）可将二氧化碳吸附在其表面，而后在较高温度下将吸收的二氧化碳解吸，以循环利用。
膜分离技术利用半透膜从天然气中筛选出二氧化碳。
在这种技术中，膜的选择十分关键，一般包括多孔性聚合物、聚醚酮等材料。
化学反应技术中，一些新型化学反应催化剂，如碱金属盐类，以吸收气体的方式脱碳，从而有效地减少了燃烧所产生的二氧化碳排放。
石化工程中的气体脱硫技术使用方法
石化工程中的气体脱硫技术使用方法随着环保意识的增强和对大气污染的关注度的加深，石化工程中的气体脱硫技术变得越来越重要。
气体脱硫是指通过一系列化学反应，将燃烧过程中产生的气体中的有害物质去除或转化为无害物质的过程。
本文将简要介绍石化工程中常用的气体脱硫技术使用方法，包括湿法脱硫技术、干法脱硫技术和生物脱硫技术。
1. 湿法脱硫技术湿法脱硫技术是目前最为成熟和广泛应用的气体脱硫方法之一。
该技术通过将含有硫化物的烟气与吸收剂接触，使硫化物与吸收剂反应生成易降解的硫酸盐或硫化钙等物质，从而达到脱硫的目的。
常用的吸收剂包括氧化钙、氢氧化钠和碱性碳酸盐等。
湿法脱硫技术的使用方法主要有两种。
第一种是常压湿法脱硫，烟气在常压下与吸收剂接触进行脱硫反应。
这种方法简单易行，并且适用于大规模工况，但脱硫效率相对较低。
第二种是加压湿法脱硫，烟气在高压下与吸收剂接触进行脱硫反应。
该方法具有较高的脱硫效率，适用于高硫燃烧气体的处理，但设备复杂，运行成本较高。
2. 干法脱硫技术干法脱硫技术是另一种常用的气体脱硫方法。
该技术主要通过将吸收剂直接添加到燃烧过程中，使吸收剂与煤粉或烟气中的硫化物发生反应生成易降解的化合物，达到脱硫的目的。
常用的吸收剂包括石灰石、活性炭和硅酸盐等。
干法脱硫技术的使用方法主要有两种。
第一种是喷射干法脱硫，吸收剂与煤粉混合后喷射到燃烧区域，与硫化物反应进行脱硫。
该方法适用于小型和中型燃烧设备，具有简单、经济的特点，但脱硫效率相对较低。
第二种是流化床干法脱硫，吸收剂在流化床中与硫化物进行反应，形成易降解的化合物。
该方法适用于大型燃烧设备，具有较高的脱硫效率，但设备复杂，投资成本较高。
3. 生物脱硫技术生物脱硫技术是一种环保友好型的气体脱硫方法。
该技术利用微生物的作用，将燃烧过程中产生的硫化物转化为无害的元素硫或硫酸盐等物质。
生物脱硫技术具有高效、节能、无二次污染等特点。
生物脱硫技术的使用方法主要包括硫氧化细菌和硫还原细菌两个环节。
NHD脱硫脱碳气体净化工艺技术介绍
NHD脱硫脱碳气体净化工艺技术介绍目录第一章基础理论和数据1.1概述1.2NHD溶剂物化性质1.3吸收原理和相平衡规律1.4脱硫工艺参数的选定1.5脱碳工艺参数的选定第二章工艺过程设计2.1工艺说明2.2脱硫脱碳方案比较2.3 结论第一章基础理论和数据1.1概述NHD净化技术与美国专利Selexol净化技术类似，并达到同等水平。
NHD溶剂是一种有机溶剂（聚乙二醇二甲醚），它对气体中硫化物和二氧化碳具有较大的溶解能力，尤其是对硫化氢有良好的选择吸收性，蒸汽压低，运转时溶剂耗损少，是一种较理想的物理吸收剂，适合于以煤（油）为原料，酸气分压较高的合成气等的气体净化，脱硫时需消耗少量热量，脱碳时需消耗少量冷量，属低能耗的净化方法。
根据化工部“七五”国家重点科技攻关计划合成氨一条龙中“75—7—6NHD净化技术的研究”合同，即采用NHD物理溶剂法脱除合成原料气中的硫化物和二氧化碳，并选择一个中型厂使用此项技术，然后提供大型厂使用，“七五”为油头和煤头大型厂净化技术作准备，提出气液平衡数据和工业化基础设计。
1988年批准的山东鲁南化肥厂二期扩建工程为年产8万吨合成氨，造气部分引进德士古煤浆气化技术，其它部分由国内配套。
由于煤气中硫化物和二氧化碳含量较高，经多方研究认可选用了NHD溶剂脱除合成气中硫化物和二氧化碳的工艺，于1992年投产。
原料气先经选择脱硫，而后脱碳，H2S经富集后进克劳斯硫回收，在2MPa压力下将含CO2 43%，H2S 4.5克/标米3，COS 13毫克/标米3的变换气净化至CO2 0.1%，总硫1ppm，每吨氨总能耗99万大卡，溶剂损耗0.5公斤。
在气液平衡数据的测定和鲁化厂年产8万吨生产装置的基础上，提供了大型厂设计参数，进行此项年产30万吨合成氨NHD脱硫脱碳基础设计，条件是以德士古煤浆气化气经中低温耐硫变换后的气体为原料，和设定操作压力为3.4MPa。
选用脱CO2溶剂（脱碳富液）选择性脱硫，尔后脱碳，H2S富集后去克劳斯回收的流程，在3.3MPa压力下，原料气含CO2 42.91%，H2S 0.86%，COS 18ppm 净化至CO2 0.1%，总硫1ppm，每吨氨脱硫及H2S提浓需耗蒸汽0.31吨，脱碳需耗冷量0.709×106KJ，总能耗1.9727×106KJ，溶剂损耗0.4公斤，溶剂吸收能力47标米3 CO2/米3。
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为 1L 的装置上 ,用工厂气作脱硫与不脱硫对联醇
催化剂寿命影响的试验 ,结果表明 ,脱硫后催化剂的 寿命长 4 倍以上[3 ] 。 1. 4 对氨合成催化剂的影响
硫化物能破坏氨合成催化剂中 α- Fe 的活性 中心 ,使催化剂迅速失活 ,氨合成催化剂的硫中毒是 永久性的 。几种工艺对硫含量的要求见表 1[2 ] 。
价钒 :
2V5+ + HS-
2V4+ + S + H+
同时醌态栲胶氧化 HS - 析出硫磺 ,醌态栲胶被
还原成酚态栲胶 :
TQ + HS-
THQ + S
醌态栲胶氧化四价钒离子 ,使钒获得再生 :
TQ + V4 + + H2O
V5 + + THQ + O H-
空气中的氧氧化酚态栲胶 ,使栲胶获得再生 ,同
丹宁组分也不同 ,但都是由化学结构十分复杂的多
羟基芳烃化合物组成 ,具有酚式或醌式结构 。其脱 硫原理如下 :
碱性水溶液吸收 H2 S、CO2 :
Na2CO3 + H2 S
Na HCO3 + Na HS
Na2CO3 + CO2 + H2O
2Na HCO3
五价钒氧化 HS - 析出硫磺 ,五价钒被还原成四
率明显提高[5 ] 。见表 2 。
表 2 临湘氮肥厂栲胶脱硫使用效果
进口 H2 S
净化气中 H2 S 活性炭脱硫出口
0. 167
0. 030
0. 014
0. 173
0. 034
0. 015
0. 164
0. 028
0. 013
0. 169
0. 032
0. 015
0. 170
0. 032
0. 015
0. 165 平均 0. 168
[ 收稿日期 ]2002 - 05 - 29 [ 作者简介 ]汤林 (1968 - ) ,男 ,江苏江都人 ,1989 年毕业于华 东化工学院 (现华东理工大学) 有机化工专业 ,工程师 ,现从事化工技 术管理工作 。
© 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.
脱硫效率 ( %)
HDS - 2
166. 5
18. 4
88. 95
MSQ - 2
179. 2
13. 7
92. 35
结果表明 ,MSQ - 2 法脱硫效率提高了 3. 4 % , 脱硫药剂费用降低约 28 %。 2. 2. 3 PDS 法
PDS 脱硫催化剂是酞菁钴磺酸盐系化合物的 混合物 ,主要成分是双核酞菁钴磺酸盐 ,其脱硫基本 原理如下 :
使溶液防腐性能减弱 ,甚至造成碳钢腐蚀加剧 ,引起 溶液起泡 ,钒耗增加[1 ] 。
铜氨液吸收 H2 S 生成 CuS 沉淀 ,不仅使铜耗上 升 ,而且由于这种沉淀物颗粒很细 ,悬浮在溶液中导 致溶液粘度增大 ,发泡性增强 ,破坏铜洗系统的正常 运行 ,可能导致出口气体超标甚至带铜液 ,对生产危 害极大[2 ] 。
[ 关键词 ] 变换气 ;脱硫 [ 中图分类号 ] TQ113126 + 4 [ 文献标识码 ] A [ 文章编号 ] 1006 - 7906 (2002) 05 - 0016 - 03
以煤 (焦) 为原料的合成氨变换气中 , H2 S 含量通 常在 80～200mg/ m3之间 ,为使后继工序稳定 、经济 地运行 ,需将其脱除 。
1. 2 对甲烷化催化剂的影响
硫是甲烷化催化剂最重要的毒物 ,且其对甲烷 化催化剂的毒害是积累性的 。如气相中含硫 011 × 10 - 6可使催化剂的寿命由 5 年缩短到不满 1 年[2 ] 。 1. 3 对甲醇催化剂的影响
硫对铜锌系甲醇合成催化剂的毒害作用更大 , 对催化剂寿命的影响非常显著 。有人曾在两个容积
的安全生产留下了一定的隐患 。
由于原料煤来源的多样化 、劣质化 ,使得脱硫槽
出口的 H2 S 波动大 ,脱硫剂更换频繁 ,工人劳动强 度大 ,亦不经济 。
对于甲醇厂 ,变换气脱硫后 ,还需精脱硫 ,干法 脱硫净化度不高 ,将大大提高精脱硫成本[4 ] 。
2. 2 湿法脱硫
由于采用干法变换气脱硫存在硫容低 、更换频
繁和净化度不高等缺点 ,越来越多的厂家采用湿式 氧化还原法脱除变换气中的 H2 S ,湿法主要有 ADA 法 、栲胶法 、MSQ 法和 PDS 法 。 2. 2. 1 栲胶法
栲胶法是我国特有的脱硫技术 ,是使用最多的 变换气脱硫技术 。栲胶是由植物的果皮 、叶和干的
水淬液熬制而成 ,主要成分是丹宁 。由于来源不同 ,
全低变催化剂进行变换反应 ,原采用 Na2CO3 - V2 O5 - HDS - 2 脱除变换气中 H2 S ,后采用 MSQ - 2 进行改造 ,两种脱硫方法使用情况见表 3[7 ] 。
表 3 两种脱硫方法使用情况比较
脱硫方法
脱硫ห้องสมุดไป่ตู้ H2 S / mg·m - 3
脱硫后 H2 S / mg·m - 3
时生成 H2O2 :
2 THQ + O2
2 TQ + H2O2
湖南省临湘氮肥厂变换气中 H2 S 含量近 168
mg/ m3 ,原采用活性炭脱硫 ,脱硫后净化气中 H2 S 含量 50～100 mg/ m3 ,脱硫效率低 ,且活性炭更换频
繁 ,脱硫成本高 。后改用栲胶法 ,净化气 H2 S 含量 平均为 31 mg/ m3 ,与干法变换气脱硫相比 ,脱硫效
0. 030 0. 031
0. 014 0. 015
德州化肥厂是合成氨联醇厂 ,原采用干法脱硫 , 使用过程中 ,发现干法脱硫硫容低 ,使用寿命短 ,更 换频繁 ,流程长 ,压差大 ,能耗高 。后采用栲胶法脱 硫 ,溶液成分 :Na2CO3 2～4g/ L ,总碱 20～35g/ L ,钒 0. 3～0. 6g/ L ,栲胶 0. 3～0. 6g/ L 。在进口总硫 40 ～90 mg/ m3时 ,出口总硫为 15～20 mg/ m3 , 脱硫效 率 60 %～70 % ,变换气经 PC 脱碳后 ,净化气中总硫 < 0. 1mg/ m3 。脱硫效率的提高 ,大大延长了催化 剂的使用寿命 ,稳定了生产 。该厂甲醇催化剂使用 寿命在 1 年以上 ,氨催化剂使用寿命达 2 年以上[6 ] 。 2. 2. 2 MSQ 法
420mg/ m3时 ,净化气中 H2 S 为 4. 5～24mg/ m3[8 ] 。
采用栲胶法 、MSQ - 2 和 PDS 法脱除变换气的
H2S ,与干法相比 ,虽能产生较好的经济效益 ,但脱
硫效率仅 80 %左右 ,不少装置脱硫效率甚至 50 %。
原因是这些脱硫方法均由半脱移植而来 ,虽然变换
1 变换气中 H2 S 对后继工序的影响 1. 1 对脱碳 、铜洗过程的影响
脱碳系统对气体中的 H2 S 有严格的要求 。H2 S 进入碳酸丙烯酯 (简称 PC) 、聚乙二醇二甲醚 (简称 N HD) 脱碳系统 ,不仅污染脱碳液 ,影响脱碳效率 , 而且在空气气提过程中生成硫磺 ,特别是系统溶液 中含有少量铁离子时 , 能加速 H2 S 氧化成硫的反 应 。硫磺和油污 、机械杂质结成厚厚的垢层 ,附着在 贫液水冷器管子内壁 ,影响传热 ,甚至堵塞换热器管 道 ;硫磺沉积在填料表面造成填料堵塞 。活化热钾 碱脱碳系统用钒作缓蚀剂时 ,要求溶液中五价钒与 四价钒的比值维持在一定范围内 ,当 H2 S 进入溶液 时 ,导致溶液中五价钒含量下降 ,四价钒含量上升 ,
汤 林等
变换气脱硫技术综述
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2 变换气脱硫技术发展现状
2. 1 干法脱硫
中国五环化学工程公司 (原化工部第四设计院)
推荐使用 RS - II 型 (或 RS - III) 活性炭脱除变换
气中的 H2 S。实际使用中 ,为提高活性炭的工作硫 容 ,常向变换气中补入一定量的空气 ,这给后续工序
MSQ 法脱硫催化剂是由苯二酚 、硫酸锰及水杨 酸按一定比例配制而成 ,该法于 1978 年开始应用于 半水煤气脱硫 。MSQ - 2 型脱硫催化剂是在 MSQ 脱硫剂基础上增加了螯合剂 L 及 L′,螯合剂 L 与 Mn2 + 有良好的配位作用 ,使 Mn2 + 不易生成 MnCO3 沉淀 ,在脱硫液中能够保持较高的溶解锰含量 ,从而 有利于提高脱 硫 过 程 中 再 生 性 能 。螯 合 剂 L′与 VO2 + 起配位作用 ,减少 VOS 沉淀 ,不但能降低钒的 消耗量 ,而且有利于发挥 V2 O5 在脱硫过程中吸收 H2S 的作用 ,提高脱硫效率[7 ] 。河南偃师化肥厂用
气脱硫与半脱有着非常相似的基本原理和工艺过
程 ,但工艺条件具有较大差异 ,用半脱经验处理变换 气脱硫问题 ,当然得不到满意的效果[9 ] 。 3 发展趋势
典型的醇氨厂变换气脱硫工艺流程如下 :
变换气
湿法脱硫 脱碳 精脱硫 脱硫
联醇 铜洗 去尿素
合成氨
若变换气湿法脱硫效率更高 ,则更有利于脱碳 等后继工序经济稳定地运行 ,减轻精脱硫压力 ,大大 减少后继干法脱硫的费用 。国内变换气脱硫技术的 发展趋势是 :针对变换气脱硫的工艺特点 ,开发具有 较高脱硫净化度的湿法变换气脱硫技术 。 3. 1 MSQ - 3 法
吸收反应 :
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化学工业与工程技术
2002 年第 23 卷第 5 期
H2S + Na2CO3 △ NaHCO3 + NaHS