鲁奇低温甲醇洗工艺流程图(一)
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中。
不过,即使能够输送,煤所含杂质的类型和数量会迅速使蒸汽转化用的催化剂及下游其他对毒物敏感的催化剂失活。
采用比轻石脑油重的液态烃,情况也是如此。
解决办法是利用气化法,或部分氧化,煤与适量氧气或富含氧的空气以及蒸汽燃烧,以便与CO或在不完全燃烧中所生成的气态烃反应生成CO2和多余H2。
燃烧过程为不采用催化剂、有蒸汽参与的反应提供充分热量,因而不会出现合成气反应塔内催化剂损坏的问题。
由煤和重质烃原料气化而来的合成气原料含氢、CO、CO2和剩余蒸汽,还包括气化剂不是纯氧的极少数情况下,来自空气中的氮、惰性气体,加上硫化氢,羰基硫(COS)、煤烟和灰。
气化后,首先采用传统气体净化方法脱除固体。
然后使CO与蒸汽进一步反应生成CO2和H2,以调整气体组分使之更适于甲醇或其他产品合成,或者在氢或氨装置中尽量增加氢气量,无论最终采取何种办法脱除CO,都要尽量减少残留的CO。
水气变换反应需要催化剂,即使在高温变换(HTS)工艺,原料气中的硫含量对所采用的更耐用的催化剂而言都显得较高,在采用转化法的氢和氨装置中,为进一步降低气体中CO含量需进行低温变换(LTS)反应,那么原料气中的硫对更敏感的催化剂而言浓度就显得更高了。
因此在气体到达HTS催化剂之前,要将气体中的硫脱除到一定程度,但若将硫浓度脱除到不破坏LTS催化剂的低浓度就不切实际了,所以,即使气化法合成气装置含LTS工序,仍存在少量硫。
在必需脱除所有碳氧化物的情况下,象氨装置和制取高纯度氢气的装置,高温变换后用某些湿法净化工艺脱除大量CO2,随后再采用物理吸收法如变压吸附(PSA)、深冷分离或催化甲烷化脱除残留CO2和CO。
最后一种方法的缺点是碳氧化物会转化回甲烷,在氨装置中,甲烷在合成回路中积累,增加了净化要求。
在采用清洁原料的蒸汽转化合成气装置中,脱除CO2的大型装置一般采用再生式化学洗涤溶液如活化热钾碱(Benfield,Vetrocoke,Catacarb,Carsol工艺)或活化MDEA。