精脱硫资料
精脱硫施工方案

精脱硫施工方案一、前言精脱硫是工业生产中常见的清洁技术,通过去除燃料中的硫化物来减少环境污染。
本文将从施工方案方面介绍精脱硫的具体操作步骤。
二、准备工作在进行精脱硫施工前,需要做好以下准备工作: - 确定施工计划和方案; - 准备所需的施工设备和工具; - 对施工人员进行培训,保证他们熟知施工流程和安全操作规范; - 检查施工区域的安全性。
三、施工步骤1. 清洁施工区域在进行精脱硫施工前,需要将施工区域进行清洁,确保没有固体杂质和积污物。
2. 安装设备将所需的精脱硫设备按照设计要求安装到指定位置,确保设备连接牢固,管道通畅。
3. 调试设备在安装完成后,需要对设备进行调试,检查设备运行是否正常,消除可能存在的故障。
4. 开始施工按照施工方案的要求,启动精脱硫设备,开始进行硫化物的去除操作。
5. 监控操作在施工过程中需要不断对设备进行监控,确保操作正常,及时处理可能出现的问题。
6. 收尾工作在完成精脱硫操作后,对设备和施工区域进行清理,保持现场整洁。
四、注意事项在进行精脱硫施工时,需要注意以下事项: - 确保施工人员穿戴好个人防护装备,保障施工安全; - 严格按照施工方案进行操作,不得擅自更改; - 定期对设备进行维护保养,延长设备使用寿命。
五、结语精脱硫作为一项重要的环保技术,在工业生产中发挥着重要作用。
通过本文的介绍,相信大家已经对精脱硫施工方案有了更深入的了解。
希望在今后的施工实践中,能够更好地应用和推广精脱硫技术,共同保护环境、实现可持续发展。
以上为精脱硫施工方案的介绍,谢谢阅读。
常温精脱硫工艺技术

常温精脱硫工艺技术氮肥循环经济支撑技术简介技术名称:常温精脱硫工艺技术技术拥有单位:湖北省化学研究所生产基地一、基本原理、技术特点及技术水平1、基本原理合成氨原料气中一般含有H2S、COS及CS2等硫化物,有的还含有RSH、RSR等,这些硫化物对甲醇催化剂、甲烷化催化剂、铜系低变催化剂都有毒性,常温精脱硫工艺技术是将这些硫化物脱至各种催化剂所要求的精度(总硫<0.1ppm)。
常温精脱硫剂有特种氧化铁、特种活性炭两个系列。
2、技术特点(1)精脱硫在常温下进行(有水解时温度<100℃);(2)脱硫精度高,经精脱硫后气体中总硫化物可<0.1ppm;(3)脱硫剂空速高,达≥1000h-1 ;(4)硫容高,穿透硫容(即出口气中总硫<0.1ppm时)达15%以上;(5)节能,此工艺基本不耗能。
3、技术水平本精脱硫工艺技术达到国际先进水平;在国内处于领先地位,具有自主知识产权的全套技术。
已有7种精脱硫剂出口至英、美等国家。
二、适用范围适用于以煤、天然气、油等为原料的煤气、变换气、脱碳气、高浓度CO2气的精脱硫。
使用领域涉及合成氨、甲醇、精细化工、石油化工、食品CO2,……等。
三、总投资一个年总氨12万吨/的厂(其中NH310万吨,CH3OH 2万吨),精脱硫装置操作压力1.6MPa(G),脱碳气中H2S≤5mg/Nm3,COS+CS2≤2mg/Nm3的条件下,设计采用JTL-4精脱硫工艺,总投资147万元(只含设备及精脱硫剂费用)。
其中,主要设备投资84 万元。
四、应用效果1、经济效益目前多家生产厂实践证明,不上精脱硫甲醇催化剂寿命3~6个月;采用精脱硫工艺技术后催化剂寿命高达3年。
即催化剂使用寿命延长了5~10倍,根据计算,上精脱硫与不上精脱硫甲醇催化剂一个更换周期(三年)相比,经济效益达1970万元(含更换催化剂影响生产损失的利润、催化剂费、开车费等)。
2、社会效益气体精脱硫后,催化剂寿命大大延长,减少了催化剂原料、材料(Cu、Ni等)的消耗,节省了国家资源。
高炉煤气精脱硫技术介绍

3.高炉煤气精脱硫难点及工艺选择
工艺缺点: 采用“水解+湿法脱硫工艺” ,其可以满足煤气中硫分从150
mg/Nm3降至20mg/Nm3的技术要求;但从目前的效果看: ① 催化剂的稳定性不足、寿命过短、系统阻损较大且存在上 升的隐患,再生困难、成本高。 ② 煤气温度会降低较多,对TRT或BPRT系统及热风炉系统的 运行成本影响较大。 ③ 增加了煤气的水份含量,管网存在腐蚀的可能。 ④ 碱液在脱除H2S的同时,也与部分CO2发生反应,碱液消耗 量大,且会引起高炉煤气热值变化。
解后的煤气温度都比较高,在进入湿法脱硫之前,要设置降温 塔对煤气进行降温。
3.高炉煤气精脱硫典型工艺简介
—工艺(一)
H2S的脱除:高炉煤气经水解,煤气中的有机硫绝大部分转化 为H2S后,进入湿法脱硫装置。 湿法脱硫采用湿式氧化法脱硫。 湿法脱硫的碱源只有氨源与碱源两种。由于高炉煤气中没 有氨的存在,因此,用Na2CO3做为碱源为首选。 根据高炉煤气的工艺状况,选择酞菁钴系列的ZT高效脱硫 催化剂。 吸收塔采用填料脱硫塔,填料采用聚丙烯阶梯环。 再生选择采用喷射氧化再生工艺。
单独脱除一种形态的硫化物, 当进气硫含量甚低时, 可用吸收 型脱硫剂(单脱H2S)或转化吸收型脱硫剂(脱COS和CS2) 一次达到精脱硫的要求。
进气H2S 含量足够低 , COS、CS2稍高时 , 可采用水解吸收两 段精脱硫工艺。
进气H2S、COS、CS2含量均较高时, 可采用吸收-水解- 吸收或 吸收- 水解-转化吸收工艺。
1.高炉煤气精脱硫背景简介
现有高炉煤气净化及后续应用主要是采用袋式除尘去除颗粒物,再 经过TRT余压发电后,送往高炉热风炉、轧钢加热炉、煤气发电等用户 单元作为燃料使用,但高炉煤气中仍然含有硫、氯等有害物质。
JTS-3型精脱硫剂应用总结

甲醇脱 硫 塔 为两 段 式 结构 , 段 高 35 0mm, 每 0 直径 30 0mm; 填 量 5 , 0 装 0m。 设计 压力 2 3 a . 7MP , 设 计 温度 5 C, 采作 压力 2 1 a 操 作温 度 < 0_ 操 . 5MP , 4 0℃ ; 壳体 材料 为 1 Mn 内件 材 料 为 碳 钢 。装 填 6 R,
使用 情况 和企业 实 际 。2 0 0 3年 经 多方 考察 , 用 了 采 河南 省长 葛市龙 基 实业 有 限公 司 生产 的 J S一3型 T 精脱 硫剂 , 用 效果 很好 。 使
1 JS T 一3型 精脱硫 剂 介绍
1 】 活 性 炭 脱 硫 原 理 .
≥07 . ≥80 0 ≥ 2 6
活性 炭展 开的 大表 面 活 性点 催 化作 用 , 常温 常 压 在 条件 下发生 下列 氧化 还原 反应 : s / 0 一 H O H。 +1 2 +s 。反应 生成 的单 质 硫被 活 性 炭 发 达 的空 隙 吸
附= 其 中 , 至饱 和 。 F 直
温度 :0 0℃( 佳 温度 3 ~5 2  ̄6 最 2 2℃) 硫化 物与 氧含量 比值 : 2 l:
3 J S一 T 3型精脱 硫 剂在 我 厂的 使 用情 况 我 厂 8 ta甲醇装 置 正 常气 量 为 4 0 / 0k / 00 0m h 温度 为 0 0。 压 力在 2 1 a以下 。该 炉 脱 , ~4 C, . MP
硫 于 20 0 4年 6月 3 0日装 填 , 填 量 为 5 I, 已 装 0I 现 T
3~ 4
比表 面 积 / m ( ・ ) g 硫容 ( S . H2 )
硫 容 ( OS . C )
13 工 艺 条 件 . 空 速 :O ~ 20 0h 5 0 0
高炉精脱硫的原理和方法

高炉精脱硫的原理和方法【摘要】高炉精脱硫是钢铁生产中一项重要的环保措施,具有重要性和必要性。
该技术通过气相脱硫、液相脱硫和固体脱硫等方法,将含硫废气中的有害物质去除,从而减少环境污染。
气相脱硫是指通过在高炉煤气中注入氨水或其他脱硫剂来吸收硫化氢等硫化物。
液相脱硫则是利用化学反应将硫化物转化为不溶于水的硫酸盐来去除。
固体脱硫利用添加含钙、镁等金属离子的材料将硫化物转化为易溶解的硫酸盐,实现脱硫目的。
尽管高炉精脱硫技术仍有一些需要改进的地方,但其发展前景仍然十分广阔。
关键影响因素包括脱硫剂的选择和反应条件的优化等。
高炉精脱硫技术的不断发展将为钢铁行业的绿色可持续发展提供重要支持。
【关键词】高炉精脱硫、重要性、必要性、原理、方法、气相脱硫、液相脱硫、固体脱硫、技术发展前景、关键影响因素。
1. 引言1.1 高炉精脱硫的重要性高炉精脱硫是钢铁生产过程中非常重要的一环,它的主要作用是降低高炉烟气中的硫含量,减少对环境的污染。
硫在燃烧过程中会形成二氧化硫等有害气体,如果直接排放到大气中,会对人体健康和周围的生态环境造成严重影响。
高炉精脱硫可以有效地降低硫排放量,保护环境。
高炉精脱硫还对钢铁生产过程有着重要的影响。
高硫铁矿石在高炉内的使用会导致铁水中硫含量增加,容易影响钢铁的质量。
通过高炉精脱硫,可以有效地减少铁水中的硫含量,提高钢铁的质量,保证产品符合相应的标准要求。
高炉精脱硫的重要性在于减少环境污染,保护生态环境,以及提高钢铁生产的质量和效率。
研究和应用高炉精脱硫技术具有非常重要的意义。
1.2 高炉精脱硫的必要性高炉精脱硫是一项极为重要的环保工作,其必要性主要体现在以下几个方面:高炉精脱硫是为了保护环境和人类健康。
硫化物大量排放会导致酸雨的形成,对大气、水体和土壤造成严重污染,对植物生长和动物生存造成危害。
通过高炉精脱硫技术,可以有效减少硫化物排放,降低环境污染,改善空气质量,保护生态环境,减少人类健康受到的影响。
脱硫剂

T102、T103精脱硫剂已广泛用于合成氨、甲醇、联醇、甲烷化、合成燃料、食品CO2、聚丙烯等生产工艺中精脱硫。
EAC-2或EAC-3型活性炭精脱硫剂97年元月已通过化化工部和湖北省联合主持的专家鉴定,分别被化工部化肥催化剂标准化技术归口单位正式命名为T102和T103型活性炭精脱硫剂,列为国家正式产品。
一、与普通脱硫剂相比,T102及T103精脱硫剂有下列特点:1.脱硫精度高。
普通脱硫剂脱硫精度为出口H2S≤1.0ppm,用于粗脱硫;而EAC精脱硫剂脱硫精度高为出口H2S≤0.03ppm。
2.反应速度快。
研究表明,EAC的穿透空速是普通脱硫剂的2~3倍。
工业使用时,普通脱硫剂的使用空速为200~500h-1,EAC的使用空速为1000~2000h-1左右。
3.精脱硫剂的工作(穿透)硫容高。
研究表明,EAC型精脱硫剂工作硫容为其它常温脱硫剂的3~5倍。
三、反应原理及质量检验标准1. 反应原理原料气中的H2S与残存的O2作用生成硫沉积在微孔中。
其反应式为:H2S+1/2O2=S+H2O △H=-434.0KJ/molDS-1精脱硫剂DS-1精脱硫剂是湖北省化学研究院采用全新配方及工艺研制开发出来的新型、高效耐缺氧型精脱硫剂,可在10~150℃的无氧条件下,用于天然气、油田气、液化气、炼厂气、合成气、变换气等多种气体及石脑油、汽油等液态烃的精脱硫,以保证各类气体及油品的总硫和铜片及银片腐蚀达标,保证蒸气转化、低变、甲烷化、甲醇、联醇、合成氨、聚丙烯和羰基合成等含镍、铜、铁及贵金属催化剂的正常使用和产品质量的提高。
一、性能特点(1)特别适用于无O2的气体或液体,在使用过程中不需向脱硫系统补充空气或氧气。
目前,国内各种活性炭与氧化铁(精)脱硫剂的硫容在无O2工况下急聚下降,ZnO虽然可以使用,但在低常温下硫容低、价格高。
对比试验表明在低常温无O2工况中,DS-1精脱硫剂的硫容比国内最好的脱硫剂产品要高3倍。
精脱硫

其主要化学反应为:
C4H4S(噻吩)+4H2C4H10+H2S (1)
R-SH(硫醇)+H2RH+H2S (2)
R1-S-R2(硫醚)+2H2R1H+
R2H+H2S (3)
COS+H2CO+H2S (4)
COS+H20 CO2+H2S (5)
利用大量点天灯外排的焦炉煤气,对建设资源节源
型社会,实现经济可持续发展具有重要意义。
1 焦炉煤气的利用途径
① 焦炉煤气的组成与杂质含量
焦炉煤气的主要组分为H2、CO、CH4、CO2等,
随着炼焦配比和操作工艺参数的不同,焦炉煤气的
组成略有变化。一般焦炉煤气的组成见表1,杂质
含量见表2。
近年来,随着钢铁工业对焦炭的巨大需求而高
速发展起来的炼焦产业,在焦炭产能无序扩张、产量
大幅度增长的同时,副产的大量焦炉煤气导致了焦
炭产区的环境急剧恶化,不少单一炼焦的独立焦化
企业“只焦不化”,对大量炼焦剩余的焦炉煤气采取
点天灯方式燃烧排空,既严重污染环境,又造成资源
浪费。作为贫油、缺气的能源需求大国,充分、合理
焦炉煤气中杂质含量高,净化难度大,净化成本
高,制约了其作为化工原料气的用途和经济性。通
常经过焦化厂化产回收预处理的焦炉煤气,仍然含
有微量焦油、苯、萘、氨、HCN、Cl-、不饱和烯烃,以
及H2S、噻吩(C4H4S)、硫醚、硫醇、COS、CS2等杂
质。其中,焦油、苯、萘、不饱和烯烃会在后续的焦炉
硫。
水解法脱除有机硫由于操作温度为中低温,可
甲醇精脱硫知识问答

精脱硫岗位知识问答1、脱硫工段主要任务:通过三次有机硫加氢转化和两次脱除无机硫使脱硫工段送出的总硫达到0.1ppm以下。
2、岗位主要设备及职责范围:负责滤油槽A、B预加氢A、B一级加氢转换器、中温氧化锌A、B二级加氢转换器、氧化锌脱硫槽A、B升温炉及附属管道阀门,仪表的开停车,生产操作,维护保养。
3、脱硫工段工艺流程简:从气柜来的焦炉气经过原料气压缩机升压到0.45mpa,送至脱油脱萘塔脱除其中大部分焦油、萘后进入粗脱硫塔,大部分无机硫在此脱除,(脱油脱萘塔、粗脱硫塔各四台,两开两备)脱除后的焦炉气含无机硫小于20mg∕NM3粗脱硫出口的焦炉气经合成压缩机加压到2.5mpa,40℃进入两台可并可串的滤油槽除去焦炉气中的油和水依次经段间调温器1、产品换热器、段间调温器2加热到280℃进入预加氢转化器、段间调温器1、在铁钼催化剂的作用下把有机硫转化成无机硫后经段间调温器2换热后进入三台串并联中温脱硫槽,大部分无机硫在此被吸收,焦炉气仍然不能满足甲烷合成催化剂对硫的要求,需要进一步加氢处理,焦炉气进入二级加氢转化器,进一步加氢转化,这时有机硫的转化率达到99%,进入到两台串并联的氧化锌脱硫槽,进入到此的焦炉气由氧化锌最后把关把总硫脱到0.1ppm以下,经产品换热器换热后,温度约190℃,2.3mpa,送往合成工段。
4、脱硫剂类型:滤油槽:内装两层高效吸油剂预加氢转化器:内装一层铁钼催化剂一级加氢转化器:内装两层铁钼催化剂中温脱硫槽:内装两层中温氧化锌脱硫剂二级加氢转化器:内装两层镍钼催化剂氧化锌脱硫槽:内装两层氧化锌脱硫剂5、在精脱硫工段有很多催化剂,到底何为催化剂?答:催化剂又叫触媒,是一种能改变某一化学反应途径,加快反应速率,但不能改变反应的化学平衡,在反应前后其本身的化学状态不发生变化的物质。
6、在精脱硫整个过程中都是为了脱除硫化氢,在生产中为什么要控制硫化氢,硫化氢高了有什么危害?答:①使催化剂中毒,降低或失去活性。
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要:我国焦化企业每年副产约640 Gm3焦炉煤气,只有约15%得到利用。
焦炉气的洁净化、资源化利用,符合我国保护环境、节约资源和可持续发展的国策。
焦炉煤气化工利用的关键是焦炉煤气的深度净化技术。
西北化工研究院开发两段加氢、两段吸收工艺及其相应的加氢转化催化剂和净化吸收剂已实现工业应用,净化度达到0.05×10-6~0.1×10-6,满足了甲醇生产的净化要求。
我国是炼焦大国,由于世界焦炭市场供不应求,近年来我国炼焦行业发展很快。
据统计,2005年,世界焦炭产量4.7亿吨,我国焦炭产量占全球总产量比重约53%。
2005年底,国内规模以上焦炭生产企业近千家,产量2.43亿吨,其中机焦产量为2.33亿吨,占焦炭总产量的90%以上,土焦产量所占比例降低到10%以下。
2006年底我国焦炭年生产量约2.75亿吨,按每1.33 t干煤生产1 t焦炭和每吨干煤生产320 m3焦炉煤气计算,全国焦炉煤气年总产量约1170亿立方米,除炼焦自身用焦炉煤气外,每年排放的焦炉煤气达640亿立方米。
焦炉煤气未经利用放空,不仅造成资源浪费,而且对环境造成巨大污染。
将焦炉煤气转变为既是化工原料又是清洁燃料的甲醇,成为近年来的热点。
在成熟的甲醇合成方案中,经济性最好的包括焦化(焦炉气)联醇、化肥(合成氨)联醇、利用高硫煤多联供生产甲醇。
按照中、美两国合作进行的“3E”研究成果中对燃料甲醇的几种生产方案进行综合比较后认为,化肥联醇和焦化联醇最为经济。
与以煤为原料相比,焦炉煤气作为合成甲醇、合成氨和制氢的原料,具有装置投资少、资源丰富、原料成本低的特点,经济优势明显。
尤为重要的是,焦炉煤气的资源最大化利用,符合我国建设节约型社会、保护环境、循环经济和资源、环境与社会协调、可持续发展的国策,也是煤基甲醇、煤基合成氨的又一种实现形式。
目前,已开工建设和改造的以焦炉气为原料的甲醇项目能力已经达100万吨以上。
对焦炉气深度净化工艺的需求非常紧迫。
1.焦炉煤气净化技术现状焦炉煤气含有微量硫、烯烃、氧气、焦油、萘、氰化氢、氨、苯等杂质。
焦炉煤气作为化工原料使用时,这些杂质会对后续化工工艺过程中的催化剂造成毒害,导致催化剂部分或完全失活。
尤其是现代高效合成催化剂,要求合成气中硫含量低于0.1×10-6;而焦炉煤气在进入蒸汽转化催化剂之前也要求烯烃等杂质总含量尽可能低于50×10-6。
因此,无论是作为工业原料还是民用燃料,高效脱除焦炉煤气中的硫、烯烃、焦油、萘、氰化氢、氨、苯等杂质,是焦炉煤气资源化利用的关键。
焦炉煤气典型的组成见表1。
表1 焦炉煤气的典型组成(体积分数)由表 1 可见,焦炉煤气虽然是良好的合成甲醇、合成氨及制氢原料,但其所含的杂质如各种形态硫、焦油、萘、氨、氧、不饱和烃类等对后续的转化、合成等催化剂有极大的毒害。
硫化物会与转化催化剂的主要活性组分Ni迅速反应,生成NiS,使催化剂失去活性,而且无法再生。
不饱和烃、焦油、萘、氰化氢、氨、苯会在转化催化剂表面发生析炭及其他副反应,堵塞催化剂的有效孔,遮盖表面活性位,使催化剂活性下降。
甲醇合成催化剂对硫含量及其他杂质更为敏感,对焦炉煤气深度净化的要求更高一些。
目前,国内现有的焦炉煤气净化工艺主要是湿法净化,近十几年,国内设计的焦炉煤气净化工艺中,均设有脱硫、脱氰等湿法净化装置,一方面是为了减轻硫化氢和氰化氢对后续装置的腐蚀,更重要的是减轻焦炉煤气作为燃料气时对大气造成的污染。
焦炉煤气作为化工原料时其净化工艺主要是采用湿法净化再加干法净化的净化工艺以减轻对后续催化剂的毒害。
目前,我国焦炉煤气脱硫、脱氰工艺有Takahax-Hirohax法(简称TH)、索尔菲班法、 Fumarks-Rhodacs-Compacs法(简称 F.R.C.)、真空碳酸盐法、AS 法、ADA法、OMC法、PDS法以及HPF等。
各种脱硫工艺针对不同的工艺流程和装置,各有利弊,其中使用最多的是AS和HPF脱硫、脱氰工艺。
与半水煤气相S含量高得多(一般在6 g/m3),而且HCN、萘、苯、焦油等比,焦炉煤气不但H2含量也高得多,脱硫循环液中的复盐也高出3~10倍,其净化难度更大。
焦炉煤气净化工艺流程分为传统的正压工艺流程和后来发展的全负压工艺流程两种。
正压工艺流程如下:净化焦炉煤气全负压工艺流程如下:净化焦炉煤气比较以上两种流程可以看出,所谓全负压工艺流程,就是将煤气鼓风机设置在洗苯装置后(也就是工艺流程的最后),使煤气净化各装置均在负压状态下工作。
湿法脱硫后,焦炉煤气中的硫化氢含量在20 mg/m3以下。
尽管在此过程中可脱去少量有机硫,但有机硫含量仍然较高,一般有机硫仍在200~300 mg/m3,高的可达500~600 mg/m3,且有机硫形态复杂;每立方米气体中焦油、萘、氰化氢、氨、苯等杂质的含量仍在几十甚至几百毫克。
这样的焦炉煤气若直接送入后续工段,将使有关工序的催化剂很快中毒失活。
因此,必须采用深度净化技术对焦炉煤气中的有机硫及其他杂质进行处理。
2.现有干法净化工艺存在的缺陷焦炉煤气中的HS相对容易脱除,但湿法脱硫后含量高达200~600 mg/m3、2硫的形态较为复杂的有机硫,十分难以脱除。
因此,焦炉煤气干法净化工艺中需要先将形态较为复杂的有机硫催化加氢转化为硫化氢,再通过固体吸收剂予以脱除。
在国内现有焦炉煤气的干法净化工艺中,对焦炉煤气中有机硫的加氢转化一般采用铁钼催化剂,在350~450 ℃下使有机硫加氢转化为硫化氢。
固体吸收剂可用便宜但硫容较低的锰矿,或价格较贵但硫容较高的氧化锌脱硫剂。
我国现有的焦炉煤气干法净化工艺,存在着以下缺陷:(1)净化度较差,对含有机硫为200~600 mg/m3的焦炉煤气,其有机硫总转化率在93%~95%左右,导致出口硫指标很难达到甲醇合成催化剂的要求。
对形态复杂的有机硫(硫醇、硫醚及噻吩等)的加氢转化能力更差。
(2)低温活性差,使用温度高达350~450 ℃,操作弹性小,易超温,易结炭。
(3)固体吸收剂硫容较低,用量较大。
(4)堆积密度高,抗压碎强度差,易粉化。
(5)没有完整的净化工艺,并且对焦炉煤气中其他杂质(不饱和烃,焦油,萘,氰化氢,氨,苯)脱除的研究几乎为空白。
浓度的焦炉煤气进行加氢净化时,将遇到以下几个问题:在对高CO 、CO2(1)如何避免如此高浓度的碳氧化物在加氢催化剂上发生甲烷化反应;(2)如何提高对形态复杂有机硫(如硫醇、硫醚及噻吩等)的加氢转化率;(3)如何避免CO 和烯烃的分解析炭;(4)如何避免羰基化合物的产生,使加氢过程安全地进行。
由焦炉煤气制合成气,转化、变换、合成等技术均已比较成熟,技术“瓶颈”是焦炉煤气的深度净化,特别是形态复杂的有机硫(硫醇、硫醚及噻吩等)和不饱和烃等其他杂质的深度净化。
而大多数合成催化剂对合成气中微量杂质的净化要求较高,如甲醇合成过程对杂质的要求比合成氨等更为苛刻,要求将原料气中硫化物脱除至总硫含量<0.1 ppm,而现有焦炉煤气净化工艺最多可将硫化物脱除至总硫含量<3~10 ppm,只能满足合成氨系统的净化要求。
3新型干法净化工艺的开发目前,国内已建成或在建的焦炉煤气制甲醇项目,所采用的干法净化工艺有传统的干法净化工艺和新型干法净化工艺。
3.1 新型干法净化工艺已经开发并正在工业化推广的新型干法净化工艺有:(1)两级加氢工艺,即“一级加氢+粗脱+二级加氢+精脱”。
(2)一级加氢工艺,即“一级加氢+粗吸收+精吸收”。
这两种净化工艺是西北化研究院在最近几年针对焦炉煤气综合利用的需求而开发的。
由于焦炉煤气中有机硫含量高达200~600 mg/m3,且硫的形态较为复杂,并含有不饱和烃等其他杂质,采用传统的干法净化工艺,其净化度难以满足焦炉煤气进一步化工利用的要求。
因此,必须将加氢催化剂、净化剂的开发与净化工艺开发相结合,形成集成化、针对性的工艺技术,才能解决不同来源焦炉煤气化工利用的净化需求。
3.2.适用于煤气、焦炉气加氢催化剂的开发西北化研究院在最近几年针对焦炉煤气综合利用的需求而开发了适用于煤气、焦炉气加氢催化剂,在催化剂的制备技术上,引入新的低温活性组分、抑制甲烷化付反应,采用溶胶-凝胶与有机扩孔法相结合制备载体,采用沉积-沉淀与浸渍相结合方法,并通过活性组分的预处理提高活性组分的分散度,使加氢转化催化剂在活性和稳定性等方面有大的提高,对焦炉煤气中硫形态复杂的硫醇、硫醚及噻吩等有机硫和烯烃等杂质具有深度加氢转化能力,同时具有较强的抑制甲烷化副反应含量0.5%的上限要求,可确能力;突破了传统加氢转化催化剂对原料中CO和CO2保适用于不同来源焦炉煤气的深度净化,特别是对焦炉煤气中形态复杂的硫醇、硫醚及噻吩等有机硫具有深度加氢转化能力。
开发的净化工艺,使焦炉煤气经加氢转化和吸收后,硫含量降至≤0.1 ppm,达到合成气及合成催化剂的净化度要求。
研究开发定型的催化剂为:JT-1;JT-8 。
3.2.1 JT-1型加氢催化剂JT-1型水煤气加氢催化剂,适用于以水煤气、合成气、焦炉气、油田气或天然气等为原料的合成氨厂、甲醇厂等原料气的加氢脱硫。
对合成气或水煤气中高达37%的CO或10%的CO气氛具有较强的抗结碳能力。
2物理性质外观:灰蓝色球状物规格:φ2~4 mm堆积密度: 0.60~0.8 kg/L抗压碎强度:≥50 N/粒磨耗:<3 %正常操作条件对水煤气或合成气、焦炉气压力:常压~5.0 Mpa温度: 200~450 ℃空速: 500~2000 h-13.2.2 JT-8型加氢催化剂JT-8型焦炉气加氢转化催化剂主要用于CO含量在10%以下,烯烃含量在5%左右焦炉气为原料的加氢转化脱除有机硫过程。
在空速500~1500h-1,反应温度300~420℃,压力为0.8~5.0MPa的条件下,对含有机硫为100~500mg/Nm3的焦炉气,有机硫转化率可达97%以上。
物化性能:外观:褐色球状物规格:φ3~φ5 mm堆积密度: 0.60-0.80kg/L抗压碎强度:≥50 N/粒磨耗:≤5 %正常操作条件:压力: 0.8~5.0 MPa温度: 250~450 ℃空速: 500~1500 h-13.3 新型干法净化工艺及催化剂性能评价3.3.1 加氢催化剂串精脱硫试验在温度350 ℃、压力2.0MPa、空速2000 h-1的条件下,对JT-1型加氢催化剂试验室放大样品串氧化锌精脱硫剂进行了原粒度活性评价试验。
试验用原料气为配制的模拟焦炉气,含有机硫化物100×10-6,其中噻吩约50×10-6。
反应后气体中未检出所配入的不饱和烃如乙炔、乙烯和丙烯等,总硫含量<0.1×10-6,评价结果及试验条件见表2。
由表2可见,JT-1型加氢催化剂对不饱和烃及有机硫化物具有较高的转化能力,可满足有机硫化物含量在100×10-6左右原料气的深度净化要求。