半水煤气中的硫化物

l. 半水煤气中的硫化物主要有哪几种?它们的主要性质是什么?
半水煤气中硫化物的种类因煤的种类不同而含有数量不等的硫化物。

这些硫化物主要是硫化氢,约占硫化物总量的90%。

另外还含有少量的有机硫化物,主要是二硫
化碳、羰基硫、硫醇等。

硫化物的主要性质分述如下。

(1) 硫化氢分子式H2S,是无色气体,有类似腐烂鸡蛋的恶臭味。

性剧毒。

易溶于水,其水溶液呈酸性,能与碱生成盐。

可用碱溶液来吸收它以除去气体中的硫化氢。

硫化氢有很强的还原能力,易被氧化成硫磺和水,这一性质被广泛地用于脱除硫化氢并副产硫磺的工艺上。

硫化氢还容易与金属、金属氧化物或金属的盐类生成金属硫化物。

(2) 二硫化碳分子式CS2,无色液体,难溶于水,与碱的水溶液发生反应:
二硫化碳还可被氢还原,视反应条件可生成硫化氢、硫醇或其他有机硫化物,在高温下与水蒸气作用几乎可完全转化为硫化氢。

(3) 羰基硫分子式COS,是无色无嗅的气体,微溶于水。

干燥的COS较稳定,在高温下有可能分解为二硫化碳和二氧化碳,900℃可分解出硫。

在高温下可与水蒸气作用转化成硫化氢。

与碱的水溶液一起能缓缓地进行下面的反应:
(4)硫醇分子式RSH(R为烷基),低分子硫醇具有令人厌恶的气味,浓度仅为1×10-3g/L,就可被人感觉出来。

有毒。

不溶于水。

呈酸性,其酸性比相应的醇类强,能
与金属盐类或碱作用。

硫醇在加热条件下可分解成烯烃与硫化氢,分解温度150~250℃。

2. 硫化物对合成氨生产工艺过程有何危害?
(1) 对催化剂的危害硫是甲烷化催化剂、高(中)温变换催化剂、甲醇合成催化剂和氨合成催化剂的主要毒物之一,能使它们的活性和寿命显著降低。

(2) 对产品质量的危害碳铵生产过程中,当变换气中H2S含量高时,在碳化母液中积累增高。

使母液黏度增大,碳铵结晶变细,不仅造成分离困难,同时,由于生成FeS沉淀致使碳铵颜色变黑。

H2S带入制碱过程,在碳化时生成难溶的铁硫化合物致使重碱变黑。

在尿素生产过程中,H2S进入尿素合成塔时会生成硫脲——[CS(NH2)2]污染尿素产品,降低产品质量。

(3) 对碳酸丙烯酯脱碳操作的危害 H2S进入碳酸丙烯酯脱碳系统,于空气汽提过程中生成硫磺,特别是系统中有铁时,能加速H2S氧化成硫的反应。

硫磺附着在液面计上影响液面观察,硫磺、油污和机械杂质结成厚厚的垢层附着在贫液水冷器管子内壁上影响传热,甚至堵塞换热器管。

硫磺沉积在填料表面上还会造成填料堵塞。

(4) 对铜洗操作的危害铜氨液吸收H2S生成CuS沉淀,这种沉淀物颗粒很细,悬浮在溶液中导致溶液黏度增大,发泡性增强,铜耗上升,破坏铜洗系统的正常运行。

(5) 对金属腐蚀 H2S能使碳钢设备及管线发生严重腐蚀,应力腐蚀、氢脆和氢鼓泡,使设备及管线寿命减短。

(6) 对人体的毒害 H2S是强烈的神经毒物,接触人的呼吸道黏膜后,即分解成Na2S,加之本身的酸性对人的呼吸道黏膜有明显的刺激作用。

H2S经呼吸系统进入血液中来不及氧化时就会引起全身中毒反应,随H2S浓度的增加会造成呼吸麻痹、窒息以致停止呼吸而死亡。

3. 何谓湿式氧化法脱硫?主要有哪几种?
以碱性溶液吸收酸性气体硫化氢,同时选择适当的氧化催化剂,将溶液中被吸收的硫化氢氧化成单体硫,因而使脱硫溶液得到再生,并获得副产品硫磺。

此后,还原态的氧化催化剂可由空气氧化成氧化态再循环使用。

此法采用溶液吸收,且氧化再生是其特点,故将此脱硫方法称为湿式氧化法脱硫。

该法脱硫主要用于半水煤气和变换气脱硫。

目前中小合成氨厂常用的湿式氧化法脱硫有:氨水催化法、改良ADA法、栲胶法、PDS法、KCA法、MSQ法、888法、DDS法、ISS法和络合铁法等。

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文献综述

文献综述

前言半水煤气脱硫工艺管理半水煤气中的硫大部分是以硫化氢形式存在的无机硫化物,还有少量的有机硫化物。

无机硫化物的脱除,一般采用湿法脱硫技术,主要有ADA法、栲胶法、MSQ法、氨水液相催化法、DDS法、TEA络合铁法和888法。

我厂根据原料气的硫化物状态,对各种脱硫方法综合比较,采用目前国内使用较多的脱硫方法-栲胶法将无机硫化物脱除。

因脱硫后硫化氢结果超标,会增加气体对金属的腐蚀并使催化剂中毒,增加碳丙液、铜液的消耗,所以必须始终加强半水煤气脱硫工艺的管理,使脱硫后硫化氢指标合格,保证后工序生产安全连续稳定运行。

但对于半水煤气脱硫工艺,我认为在严格控制工艺指标的同时,应再明确以下几点:1、栲胶法脱硫的反应机理(1)吸收:H2S+CO32-=HS-+HCO3-(2)析硫:HS-+HCO3-+2VO3-=S +V2O52-+CO32-+H2OV2O52-+Q(醌)= 2VO3-+HQ(酚)(3)再生氧化:2HQ+ O2=2Q+H2O2、主要的有危害的副反应:(1)原料气中的CO2与碱发生反应:CO32-+CO2+H2O=2HCO3-(2)硫氢根与氧反应:2 HS-+2O2=S2O32-+ H2O(3)因悬浮硫存在发生的反应:S+SO32-= S2O32-S+6OH-=2S2-+ S2O32-+ 3H2O(4)钒量过少,双氧水过剩发生的反应:H2O2+2HS-=S2O32-+5H2OS2O32-+H2O2=SO42-+ H2O3、解决副盐的办法:(1)严格控制溶液的组分含量适当,保证溶液温度适宜。

(2)在溶液再生较好的前提下,应减少空气与溶液接触的时间。

(3)未经处理的熔硫废液回收时必须进行沉淀过滤、降低温度并定期分析结果,对悬浮硫高、副盐高的废液坚决不回收。

(4)若溶液中Na2SO4≥80克/升,Na2S2O3≥150克/升时,应进行分批提出部分溶液,抽真空加热浓缩,再冷却析出副盐结晶,然后滤除,使副盐低于指标后再加入系统内。

导致半水煤气中Na2CO3消耗过高的多种因素

导致半水煤气中Na2CO3消耗过高的多种因素

导致半水煤气中Na2CO3消耗过高的多种因素湿式氧化法脱硫在我国已有几十年的发展历史,脱硫剂的不断更新直接推动了脱硫工艺的技术进步,脱硫工艺、设备的不断改进满足了企业飞速发展的需要。

在半水煤气脱硫中,碱源的选择不外乎Na2CO3和NH3。

基于操作稳定性、运行成本、环保压力等多方面的因素,毫无疑问最可行的是以Na2CO3为碱源,少数以NH3为碱源的厂家也都在相继向Na2CO3过渡。

随着化肥企业的的飞速发展,市场竞争日渐激烈,又加上原料煤的供应困难问题日趋严重,导致高硫煤被广泛应用,脱硫的负荷越来越重,各厂对脱硫效率的要求也越来越高。

在这种形式下,以Na2CO3为碱源的半水煤气脱硫,不少问题油然而生。

我们在脱硫生产运行中提倡的是低溶液组份、大循环量的工艺操作,但所谓低溶液组份是以满足生产需要为前提的。

在以Na2CO3为碱源吸收H2S的操作过程中,由传质系数KG的计算式:KG=AW1.3Na0.1B-0.01(式中A为常数, W为吸收塔操作气速,Na为溶液中Na2CO3含量,B为吸收过程液气比)得知:当Na2CO3含量升高时,吸收过程传质系数KG将会增大;又由传质速率方程式G= KG ×F×△Pm(G为单位时间吸收的物质的量,KG为传质系数,F为吸收面积,△Pm为吸收过程平均推动力)得知:当KG增大时,吸收速率G将会增会提高,所以,当Na2CO3含量升高时,吸收速率将会加快。

因此,在脱硫效率达不到要求时,提高Na2CO3含量是最行之有效的办法。

但是,经常会遇到Na2CO3消耗过高的问题,虽大量加碱却碱度变化不大,有时甚至反而下降,严重影响了脱硫效率,给脱硫及至全厂的生产带来危害,直接损害了企业的经济效益。

与多数人普遍关注的“堵塔”现象相比,这种问题的出现更具危害性,其产生的原因更具隐蔽性。

但是,如果我们全面分析,找出原因所在,表本兼治,就会消除危机,使生产趋于稳定。

为此,笔者对Na2CO3消耗过高产生的原因谈谈个人见解,不当之处,请批评指正。

半水煤气脱硫

半水煤气脱硫

前言1.1 合成氨工业在国民经济中的地位合成氨工业是基础化学工业之一。

其产量居各种化工产品的首位。

氨本身是重要的氮素肥料,除石灰氮外,其它氮素肥料都是先合成氨,然后加工成各种铵盐或尿素。

将氨氧化制成硝酸,不仅可用来制造肥料(硝酸铵、硝酸磷肥等),亦是重要的化工原料,可制成各种炸药。

氨、尿素和硝酸又是氨基树脂、聚酰胺树脂、硝化纤维素等高分子化合物的原料。

以其为原料可制得塑料、合成纤维、油漆、感光材料等产品。

作为生产氨的原料一氧化碳、氢气合成气,可进行综合利用,以联产甲醇及羰基合成甲酸、醋酸、醋酐等一系列碳一化工产品。

以做到物尽其用,减少排放物对环境的污染,提高企业生产的经济效益。

已成为当今合成氨工业生产技术发展的方向。

国际上对合成氨的需求,随着人口的增长而对农作物增产的需求和环境绿化面积的扩大而不断增加。

据资料统计:1997年世界合成氨年产量达103.9Mt。

预计2000年产量将达111.8Mt。

其化肥用氨分别占氨产量的81.7%和82.6%。

我国1996年合成氨产量已达30.64Mt,专家预测2000年将达36Mt,2020年将增加至45Mt。

即今后20年间将增加到现在的1.5倍。

因而合成氨的持续健康发展还有相当长的路要走。

未来我国合成氨氮肥的实物产量将会超过石油和钢铁。

合成氨工业在国民经济中举足轻重。

农业生产,“有收无收在于水,收多收少在于肥”。

所以,合成氨工业是农业的基础。

它的发展将对国民经济的发展产生重大影响。

因此,我国现有众多的化肥生产装置应成为改造扩建增产的基础。

我国七十至九十年代先后重复引进30多套大化肥装置,耗费巨额资金,在提高了化肥生产技术水平的同时,也受到国外的制约。

今后应利用国内开发和消化吸收引进的工艺技术,自力更生,立足国内,走出一条具有中国特色的社会主义民族工业的发展道路。

过去引进建设一套大型化肥装置,耗资数十亿元。

当今走老厂改造扩建的道路,可使投资节省1/2—2/3。

节省的巨额资金,用作农田水利建设和农产品深加工,将在加速农村经济发展,提高农民生活水平,缩小城乡差距起着重要作用。

半水煤气脱硫技术

半水煤气脱硫技术


工艺特点 该工艺优点: 1) 脱硫效率高,一般可大于 99%,能将 H2S 从 6g/m3,脱至 2ppm,只需一次脱 硫即可达到城市煤气标准。 2) 该工艺技术成熟,操作稳定,设备和材料均可在国内解决,是一种比较理想的 脱硫脱氰工艺。 该工艺缺点: 1) 磺、硫代硫酸钠和硫氰酸钠产品品位不高,操作环境较差,因此综合效益较差; 2) 改良 ADA 脱硫装置位于煤气净化处理末端,腐蚀性较强,对前端设备和管道材 质要求较高;
目前,在发生炉煤气的湿法脱硫技术中, 应用较为广泛的是栲胶脱硫法
它是以纯碱作为吸收剂,以栲胶为载氧体,以NaVO2为氧化剂。其脱硫及再生反应过 程如下: (1)吸收: 在吸收塔内原料气与脱硫液逆流接触硫化氢与溶液中碱作用被吸收: H2S+Na2CO2=NaHS+NaHCO2 (2)析硫: 在反应槽内硫氢根被高价金属离子氧化生成单质硫: NaHS+NaHCO2+2NaVO2======S↓+Na2V2O2+Na2CO2+H2O (3)再生氧化 在喷射再生槽内空气将酚态物氧化为醌态: 2HQ+1/2O2====2Q+H2O 以上过程按顺序连续进行从而完成气体脱硫净化。另有资料和实验证实,在酚被 氧化为醌的同时有双氧水生成,故再生氧化也可按下式表达: 2HQ+O2====2Q+H2O2生成双氧水 H2O2+V+4====V+5+H2O HS_+V+5====S0↓+V+4
经济效益
栲胶法根据碱源不同分为碱性 栲胶(以橡椀栲胶和偏钒酸钠 为催化剂)脱硫和 氨法栲胶(以氨代替碱)脱硫。 栲胶法适用于焦炉气脱硫,焦 炉气与半水煤气的区 别在于其含萘及煤焦油、HCN 较多,而 C02 较少。因此,只 要前工序(静电除尘除 焦、脱萘等)正常,使用栲胶法 是可行的。栲胶法和改良的 ADA 法工艺流程完全相 同。

脱除半水煤气中硫化氢

脱除半水煤气中硫化氢

基本反应原理3.1.1吸收硫化[wiki]氢[/wiki]属酸性气体,而碳酸钠溶液系碱性溶液,可以用中和反应的原理来脱除煤气中的硫化氢,生成硫氢化钠与碳酸氢钠,其反应化学方程式如下:Na2CO3 + H2S NaHS+ NaHCO33.1.2、再生反应原理(1)经过反应生成的硫氢化钠在[wiki]催化剂[/wiki]的作用下被氧化,析成单质硫。

催化剂若采用对苯二酚,五氧化二钒,[wiki]硫酸[/wiki]锰。

其机理如下:当碱液中加入五氧化二钒,迅速生成偏钒酸钠,在脱硫塔内迅速与硫氢化钠反应,生成还原性焦钒酸盐并析出硫。

2NaHS+4NaVO3+H2O=Na2V4O9+4NaOH+2S↓生成的氢氧化钠与碳酸氢钠反应生成碳酸钠,其反应式如下:NaOH+NaHCO3======Na2CO3+H2O上述反应在进入再生塔之前已基本结束,使生成硫代硫酸钠的副反应大减少。

(2)采用对苯二酚作为催化剂时,溶液吸收的硫化氢在再生塔内借助溶液中对苯二酚的催化作用,被空气中的氧氧化成单质硫析出。

NaHS+1/2O2→NaOH+S↓对苯二酚的催化机理一般认为,在再生过程中首先被空气中的氧氧化成醌式:H-O-[0 ]-O-H+1/2O2 = O=[0 ]=O +H2O然后与溶液中S2-反应。

醌式被还原为对苯二酚,S2-则被氧化成单质硫析出:O=[0 ]=O +NaHS +H2O = H-O-[0 ]-O-H +NaOH +S↓O=[0 ]=O + H2O = H-O-[0 ]-O-H + S↓若两种催化剂混合使用,故用时有如下反应,即焦钒酸盐被氧化态的对苯二醌氧化成为NaVO3:Na2V4O9 +2NaOH+H2O+ O=[0 ]=O = 4 NaVO3 + H-O-[0 ]-O-H再生过程副反应:在脱硫过程中,当气体中有氧、二氧化碳、氰化氢存在时会产生如下副反应:2NaHS+2O2=Na2S2O3+H2ONa2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3Na2CO3+2HCN=2NaCH+H2O+CO2NaCN+S=NaCNS2NaCNS+5O2=Na2SO4+2CO2+2SO2+N2副反应的发生与脱硫液的总碱度和硫容量有关,也与气体中各种杂质气体含量多少有关,故脱硫液必须保持一定PH值。

半水煤气脱硫

半水煤气脱硫

成氨工艺有很大的危害, 常见的有: 对催化剂的危害; 对产品质量的危害; 对碳酸丙烯酯脱碳操作的危害; 对铜洗操作的危害;对金属腐蚀; 对人体的危害。

合成氨厂半水煤气中硫化物的种类较多。

其主要是硫化氢, 约占硫化物总量的90%。

另外还含有少量的有机硫化物, 主要是二硫化碳、羰基硫、硫醇等。

硫化氢分子式为H 2 S, 是无色气体, 有类似腐烂鸡蛋的恶臭味。

性剧毒, 易溶于水, 其水溶液呈酸性, 能与碱生成盐。

可用碱溶液来吸收它以除去气体中的硫化氢。

硫化氢有很强的还原能力, 易被氧化成硫磺和水, 这一性质被广泛的用于脱除硫化氢并副产硫磺的工艺上。

硫化氢还容易与金属、金属氧化物或金属的盐类生产金属硫化物。

由于在生产过程中的H2 S会对生产造成很大的危害, 同时硫化氢为有毒有害气体, 为了减少生产的损失、保护环境必须除掉H2 S 气体。

脱硫的方法很多, 可分为干法和湿法两大类, 其中湿式氧化法脱硫多用于半水煤气和变换气的一次脱硫, 而干法脱硫多用于变换气脱硫和碳化气的精脱硫。

干法脱硫具有流程短, 设备结构简单, 气体净化度高, 操作平稳的优点。

但此法经常采用固定层反应器, 需要定期更换脱硫剂, 不能连续。

由于受脱硫剂硫容量( 单位质量脱硫剂能脱除硫的最大含量) 的限制, 干法脱硫一般用于含硫量较低的情况。

湿式氧化法脱硫不仅具有吸收速度快,生产强度大等特点,而且具有脱硫过程连续,溶液易再生,副产硫磺等特点,因而被合成氨厂广泛采用;湿式氧化法脱硫的不足之处是不能有效脱除有机硫化物,没有干法脱硫净化度高。

脱硫技术在合成氨厂中常采用湿式氧化法脱硫, 目前中小型合成氨厂常用的湿式氧化脱硫法有: 氨水催化法、栲胶法、改良ADA法、PDS法、M SQ 法, KCA 法, 888法。

1.氨水催化法氨水催化法系采用8~ 25滴度的氨水, 其中加0. 2~ 0. 3 g /L对苯二酚作催化剂, 使溶解于液相的硫化氢氧化为元素硫; 本法有氨损失较大的缺点, 此外, 溶液的硫容量较低, 仅为0. 1~ 0. 15g /L。

半水煤气中的硫化物

l. 半水煤气中的硫化物主要有哪几种?它们的主要性质是什么?半水煤气中硫化物的种类因煤的种类不同而含有数量不等的硫化物。

这些硫化物主要是硫化氢,约占硫化物总量的90%。

另外还含有少量的有机硫化物,主要是二硫化碳、羰基硫、硫醇等。

硫化物的主要性质分述如下。

(1) 硫化氢分子式H2S,是无色气体,有类似腐烂鸡蛋的恶臭味。

性剧毒。

易溶于水,其水溶液呈酸性,能与碱生成盐。

可用碱溶液来吸收它以除去气体中的硫化氢。

硫化氢有很强的还原能力,易被氧化成硫磺和水,这一性质被广泛地用于脱除硫化氢并副产硫磺的工艺上。

硫化氢还容易与金属、金属氧化物或金属的盐类生成金属硫化物。

(2) 二硫化碳分子式CS2,无色液体,难溶于水,与碱的水溶液发生反应:二硫化碳还可被氢还原,视反应条件可生成硫化氢、硫醇或其他有机硫化物,在高温下与水蒸气作用几乎可完全转化为硫化氢。

(3) 羰基硫分子式COS,是无色无嗅的气体,微溶于水。

干燥的COS较稳定,在高温下有可能分解为二硫化碳和二氧化碳,900℃可分解出硫。

在高温下可与水蒸气作用转化成硫化氢。

与碱的水溶液一起能缓缓地进行下面的反应:(4)硫醇分子式RSH(R为烷基),低分子硫醇具有令人厌恶的气味,浓度仅为1×10-3g/L,就可被人感觉出来。

有毒。

不溶于水。

呈酸性,其酸性比相应的醇类强,能与金属盐类或碱作用。

硫醇在加热条件下可分解成烯烃与硫化氢,分解温度150~250℃。

2. 硫化物对合成氨生产工艺过程有何危害?(1) 对催化剂的危害硫是甲烷化催化剂、高(中)温变换催化剂、甲醇合成催化剂和氨合成催化剂的主要毒物之一,能使它们的活性和寿命显著降低。

(2) 对产品质量的危害碳铵生产过程中,当变换气中H2S含量高时,在碳化母液中积累增高。

使母液黏度增大,碳铵结晶变细,不仅造成分离困难,同时,由于生成FeS沉淀致使碳铵颜色变黑。

H2S带入制碱过程,在碳化时生成难溶的铁硫化合物致使重碱变黑。

脱硫岗位生产操作问答

脱硫岗位一、岗位任务用脱硫液吸收来自造气岗位半水煤气中的H2S,使半水煤气得到净化。

吸收H2S后的脱硫液,在对苯二酚的催化作用,经氧化再生后循环使用。

二、化学反应方程式NH4OH+H2S === NH4HS+H2O2NH4OH+CO2 === (NH4)2CO3+H2O对苯二酚2NH4HS+O2 ======= 2NH4OH+2S↓2NH4HS+2O2 ===== (NH4)2S2O3+ H2O三、工艺流程(略)(注:按本厂现有工艺流程)四、脱硫再生岗位工艺操作指标1、脱硫后半水煤气H2S含量<0.2g/m32、再生氨水中脱硫剂催化剂含量 0.1~0.3g/L3、再生氨水浓度 10~20tt4、再生效率≥65%5、再生泵出口压力≥0.36MPa6、电动机电流及温升按铭牌规定7、液位控制:脱硫塔 1/3~1/28、再生氨水槽(按现标尺刻度) 23~24注:再生氨水槽液位一定按规定值来控制液位过低将会引起硫泡沫排重新沉淀,过高则排出带走过多的脱硫氨水。

五、有关脱硫生产操作问答1、半水煤气中的硫化物主要有哪几种?它们的主要性质是什么?半水煤气中硫化物的种类因煤的种类不同而含有数量不等的硫化物。

这些硫化物主要是硫化氢,约占硫化物总量的90%。

另外还含有少量的有机硫化物,主要是二硫化碳、羰基硫、硫醇等。

硫化物的主要性质分述如下。

(1)硫化氢,分子式H2S,是无色气体,有类似腐烂鸡蛋的恶臭味。

性剧毒。

易溶于水,其水溶液呈酸性,能与碱生成盐。

可用碱溶液来吸收它以除去气体中的硫化氢。

硫化氢有很强的还原能力,易被氧化成硫磺和水,这一性质被广泛地用于脱除硫化氢并副产硫磺的工艺上。

硫化氢还容易与金属、金属氧化物或金属的盐类生成金属硫化物。

(2)二硫化碳,分子式CS2,无色液体,难溶于水,与碱的水溶液发生反应:3CS2+6KOH—→K2CO3+3K2CS3+3H2O二硫化碳还可被氢还原,视反应条件可生生硫化氢,硫醇或其他有机硫化物,在高温下与水蒸气作用几乎可完全转化硫化氢。

半水煤气湿法脱硫工艺设计

15万吨/年合成氨原料气净化脱硫工段设计1总论1.1概述我国合成氨工业的生产始于20世纪50年代,但生产规模都很小,合成氨单系列装置的生产能力最大仅为4万吨/年,氨加工产品主要为碳酸氢铵,产量满足不了市场的需求。

为了满足市场快速增长的需求,70年代,我国建设了一批中型氮肥生产装置,合成氨单系列装置的生产能力达到6-12万吨/年,主要氨加工产品为尿素或硝酸铵,大部分装置采用我国开发的以无烟煤为原料的固定层气化技术。

随着现代农业的快速发展,高浓度化肥的市场需求不断增加,为了满足需求,增加生产能力,我国先后引进了30套以油、天然气和煤为原料的30万吨/年合成氨装置。

除此之外,我国还自行研究设计制造了以轻油为原料的生产能力为30万吨/年的合成氨生产装置。

随着合成氨工业的发展,氨的生产要求越来越严格,比如氨原料的提取,氨原料气的净化,氨后续工艺的要求等等。

各种原料制取的粗原料气,都含有一些硫和碳的氧化物,为了防止合成氨生产过程催化剂的中毒,必须在氨合成工序前加以脱除,以天然气为原料的蒸汽转化法,第一道工序是脱硫,用以保护转化催化剂,以重油和煤为原料的部分氧化法,根据一氧化碳变换是否采用耐硫的催化剂而确定脱硫的位置。

工业脱硫方法种类很多,通常是采用物理或化学吸收的方法,常用的有低温甲醇洗法(Rectisol)、聚乙二醇二甲醚法(Selexol)等。

在此我们主要研究合成氨原料气的脱硫。

合成氨原料气中的硫是以不同形式的硫化物存在的,其中大部分是以硫化氢形式存在的无机硫化物,还有少量的有机硫化物。

具体来说作为原料气的半水煤气中都含有一定数量的硫化氢和有机硫化物(主要有羰基硫、二硫化碳、硫醇、硫醚等),能导致甲醇、合成氨生产中催化剂中毒,增加液态溶剂的黏度,腐蚀、堵塞设备和管道,影响产品质量。

硫化物对合成氨的生产是十分有害的,燃烧物和工业装置排放的气体进入大气,造成环境污染,危害人体健康。

硫也是工业生产的一种重要原料。

粗原料气的净化—硫化物的脱除(合成氨生产)


由脱随塔流出的富液,送至脱硫闪蒸槽而后进人H2S提浓塔,塔顶进液 为脱硫贫液,中部进液为脱硫富液。在H2S提浓塔后还有一个闪蒸槽。 闪 蒸气压缩后作为H2S提浓塔的气提气。由H2S提浓塔出来的气体含H2S25% 左右,可直接送至克劳斯法制硫装置。由脱碳闪蒸槽出来的闪蒸气含CO2 99%左右,可作尿素生产原料之用。
本书仅对近年来备受人们关注的Slexol怯(中国称为NHD法)脱硫作简介。此法 1965 年首先由美国Alied Chenical公司采用,至今已有 40多套装置在各国运 行。脱硫剂的主体成分为聚乙二醇二甲醒,商品名为Selexol。它是一种聚乙 二醇二甲醚同系物混合体。分子式为CH3O CH-O- CH2 nCH。 式中n为3-9。 平均相对分子质量为22-242。各种同系物的质量分数,%大致如下。
3、脱硫剂活性好,容易再生,定额消耗低
脱硫剂活性好,容易再生,可以降低生产的费用,符合工业生 产的经济性。
4、不易发生硫堵
硫堵:进脱硫塔气体的成分不好,杂志耗量较高;反应时析出的 硫不能及时排出;脱硫塔淋喷密度不够;再生空气量不足,吹风强度 低等原因造成硫堵。
5、脱硫剂价廉易得
采用最多的是廉价的石灰、石灰石和用石灰质药剂配制的碱性溶 液。以提高生产的经济性。
酞菁钴价格昂贵,但用量很少,脱硫液中PDS含量仅在数十个cm3/ m3左右。PDS的吨氨耗量一般在1.3-2.5g左右,因而运行的经济效益也较 显著。
此法也可脱除部分有机硫。若脱硫液中存在大量的氰化物,仍能导致 PDS中毒,但约经60h靠其自身的排毒作用,其脱硫活性可以逐渐恢复。 PDS对人体无毒,不会发生设备硫堵,无腐蚀性。
再
较高的温度有利于硫磺的分离,使析出的硫易于凝聚,
生
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