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甲醇原料气的脱硫.ppt


用碱性脱硫液(贫液)吸收来自造气工段的水煤气中的硫 化氢,使水煤气得到净化。吸收硫化氢后的脱硫液在催化剂 的催化作用下,氧化再生后循环使用 ,再生析出的硫泡沫经 分离,熔化精制成硫磺。
一、 甲醇原料气的脱硫方法
1.含硫化合物种类
绝大部分以 硫化氢形式
存在
硫化氢、硫氧化碳、二硫化碳、硫醇、硫醚、环状硫化物
活性炭脱硫罐
(3)氧化锌法
原理
转化吸收式脱硫——有机硫化物在氧化锌催化作用下与氢 发生转化反应,转化为硫化氢,然后被氧化锌吸收
脱硫剂
ZnO+H2S = ZnS+H2O
主要活性物质:ZnO 载体:Al2O3 促进剂:铜、钼、锰的氧化物
操作温度
200~400℃
脱硫剂再生
不可再生,送往锌冶炼厂回收
钴-钼加氢串氧化锌脱硫流程
催化氧化反应
2H2S + O2 == 2S + 2H2O COS + 1/2O2== CO2 + S CS2 + 2O2 + 2NH3 + H2O == (NH4)2S2O3 + CO2
催化转化反应
CS2 + 2H2O == 2H2S + CO2 COS + 2NH3 ==CO(NH2)2 + H2S CS2 + 2NH3 == NH4CNS + H2S
原料气净化工艺过程 甲醇合成原料气的组成调整与杂质清除的工艺视原料气组 成不同有很大差异:以天然气为原料的情况下,不但无需变 换工序,还要外加二氧化碳,以满足甲醇合成的合理组成需 要。以煤与重油为原料,其净化过程最为复杂,要配置变换、 脱硫.脱碳工序,有时甚至需要二次脱硫
除尘
脱硫
变换
脱碳
脱硫岗位任务
职业教育应用化工技术专业教学资源库《甲醇生产技术》课程
模块一 甲醇原料气的脱硫
一、
徐州工业职业技术学院
模块二 甲醇原料气的脱硫原料气 Nhomakorabea净化过程及作用
净化过程的任务
1.调整组成 2.清除杂质
使氢碳比符合甲醇合成要求 保证甲醇合成催化剂的寿命
调整组成所采用的方法主要是进行一氧化碳变换反应
清除杂质包括硫化氢与有机硫化物的清除和二氧化碳的脱除 二氧化碳的脱除兼有调整组成与维持催化剂较高活性状态的双重作用
硫含量〈1ppm
再生
H2S、有机硫 化物
H2S、有机硫 化物
脱硫后的原料气中 硫含量 〈0.1ppm
先催化加氢后氧化 锌脱硫,脱硫 后的原料气中
硫含量〈0.1ppm
不可再生
钴钼或镍钼 催化剂可再 生,而硫化 锌不可再生。
(1)氢氧化铁法
基本原理
吸收反应:2Fe(OH)3+3H2S=Fe2S3+6H2O 再生反应:Fe2S3+6H2O+3O2=4Fe(OH)3+6S
加压下都能使用,但正常的使用温度为300~400℃。
它能脱除硫比氢,还可脱除简单的有机硫化物,如
COS和CS2瓢等。
(2)活性炭脱硫法
脱硫原理:利用活性炭的吸附作用、表面上的催化氧化作用 和催化反应,吸附、催化氧化和催化转化有机硫 和H2S使其被吸附或以单质硫的形式沉积在活性 炭微孔上,使其达到净化除硫的目的。
使用条件
氢氧化铁脱硫剂组成为αFe2O3·xH2O,脱硫剂需要适 宜的含水量,最好为30~50%,否则会降低脱硫率。
在常温、常压与加压下都能使习.脱硫效果与接触时 间关系很大,在脱硫过程中,原料气含硫量与接触时间 几乎成直线关系
氧化铁法
在高温下使用。氧化铁脱硫剂主要成分为Fe2O3,也 含有少量其他金属氧化物,氧化铁脱硫剂在常压、
4.湿法脱硫
干法脱硫虽然净化度高,并能脱除多种有机硫化物。但其设 备庞大,再生费用大,一般用于气体含硫量较低的场合。对于 含硫量高的气体,通常采用溶液吸收法脱硫.即湿法脱硫
湿法脱硫种类
物理吸收法 化学吸收法
冷甲醇法、环丁砜法等 纯碱法、氨水法、醇胺法等
吸收液再生方法
解吸法 氧化法
减压加热、气提 对苯二酚、蒽醌二磺酸钠催化氧化
NaCN + S = NaCNS (硫氰化钠)
湿式氧化法工艺流程
1.气体流程:
水煤气经静电除尘除去所含的部分杂质,经罗茨风机加 压,送入冷却塔。冷却后的水煤气由下部进入脱硫塔,水 煤气中的硫化氢被脱硫液吸收。脱硫后的水煤气,经清洗 塔进一步洗涤降温后,去第二静电除焦塔除去焦油杂质后, 进压缩机一段入口。
活性炭吸附法可 使原料气中的 硫含量〈 1ppm
活性炭再生 活性炭再生的方法主要有两种:
用加热的氨气或净化后的高温天然气通入活性炭脱硫 槽,从活性炭脱硫槽再生出来的硫在120~150℃变为液 态硫放出,氨气可再循环使用。
用过热蒸汽通入活性炭脱硫槽,把再生出来的硫经冷凝 后与水分离
优质的活性炭可再生循环使用20~30次
脱硫方法 脱硫剂 温度/℃ 氧化铁法 氧化铁 300~400 活性炭法 活性炭 常温 氧化锌法 氧化锌 350~400
加氢转化 法
钴-钼系+ 氧化锌
350~400
脱除的硫化物
脱硫效果
再生情况
H2S、有机硫 化物
脱硫后的原料气中 可在空气中 硫含量<1ppm 氧化再生
H2S、有机硫 化物
脱硫后的原料气中 可用水蒸汽
2.液体流程:
吸收硫化氢后的脱硫液从塔底出来,由再生泵打入自吸 空气再生喷射器进行氧化而得以再生,再生液进入贫液槽, 再经脱硫泵打入脱硫塔循环使用。
硫泡沫在再生槽内浮选出来后,流入收集槽,用泵打入 熔硫釜内蒸出其中水分,得到熔融态的硫,熔融态的硫从 釜内放出,冷却固化,得到产品硫磺。
湿式氧化法操作
湿式氧化法脱硫
脱硫基本反应方程式
1.碱性溶液吸收硫化氢
Na2CO3 + H2S = NaHS + NaHCO3 2.在V5+催化下,HS-析硫反应
4HS- +O2 = 2H2O + 4S↓ 3.气体中含有CO2、O2、HCN时还易发生副反应
2NaHS + 2O2 = NaS2O3 + H2O Na2CO3 + CO2 + H2O = 2NaHCO3 Na2CO3 + 2HCN = 2NaCN + H2O + CO2
2.脱硫方法概况 硫化氢可用化学方法很容易清除
有干法、湿法 等多种方法。
其他硫化物采用催化加氢转化为硫化氢后再清除
含硫量高时,先湿法脱硫,再干法催化加氢精脱硫, 含硫量不高时直接可通过钴钼加氢进行干法脱硫。
3、干法脱硫
干法脱硫是原料气通过装有固体脱硫剂的床层脱除硫化 物,该法的特点是净化度高,适用于精细脱硫.
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