精脱硫转化系统开车方案及操作规程第一节精脱硫转化系统生产原理及流程一、原理1、精脱硫原理通过铁钼触媒及镍钼触媒将焦炉气中的硫醇（RSR），噻吩（C4H4S）、二硫化碳（CS2）、硫氧化碳（COS）等有机硫加氢转化成无机硫H2S、不饱和烃加氢转化为饱和烃；再利用铁锰脱硫剂及氧化锌脱硫剂，除去H2S，使焦炉气硫含量≤0.1ppm。

(1)加氢反应RSH+H2=RH+H2S+Q; RSR′+H2=RH+R′H+H2S+QC4H4S+4H2=C4H10+H2S+Q; CS2+4H2=CH4+2H2S+QCOS+H2=CO+H2S+Q; C2H4+H2=C2H6+Q生产中铁钼触媒在进行上述反应的同时还存在以下副反应：CO+3H2=CH4+H2O+Q (甲烷化反应)２H2+O2=2H2O+Q (燃烧反应)C2H4=C+CH4 +Q(析碳反应)2CO=C+CO2+Q(析碳反应)生产中加氢反应及副反应均为放热反应，在操作中应控制好触媒层温度。

铁钼触媒主要的副反应是甲烷化反应，因此操作中要注意原料气中CO含量的变化。

(2)脱硫反应○1铁锰脱硫剂对H2S的吸收反应：FeS+H2S=FeS2+H2MnO+H2S=MnS+H2OMnS+H2S＝MnS2+H2○2氧化锌脱硫剂对硫的吸收反应：ZnO+H2S=ZnS+H2O2、转化原理在焦炉气中加入水蒸汽，在一定压力及温度下，通过催化剂作用，生成合成甲醇有用的H2、CO及CO2。

转化反应：CH4+H2O＝CO+3H2－QCO+ H2O＝CO2+H2+QCH4＝C+2H2－Q二、流程1、精脱硫转化系统流程叙述来自焦炉气压缩机（C201）的焦炉气含H2S≤20mg/Nm3，有机硫250mg/Nm3，其压力为2.5MPa，温度100～110℃。

焦炉气通过两台并联的脱油剂槽(D106a、b)脱除掉焦炉气中的油水之后进入冷热交换器（E104），被来自铁锰脱硫槽D103a、D103b的一级脱硫气第一次加热；然后进入原料气第一预热器（E101）被来自转化气废热锅炉（E105）的转化气第二次加热；再经原料气第二预热器（E102）被来自气气换热器（E103）的转化气第三次加热；最后进入加热炉B101被第四次加热。

四次加热后焦炉气温度升至320℃，进入两台并联的铁钼预加氢槽（D101a、D101b）再进入一台铁钼加氢槽（D102）。

在铁钼触媒的作用下，焦炉气中绝大部分有机硫加氢转化成无机硫H2S，不饱和烃加氢转化为饱和烃。

由铁钼加氢槽出来的焦炉气进入两台可并可串的铁锰脱硫槽（D103a、D103b），焦炉气中的大部分无机硫H2S 被脱除（此焦炉气称为一级脱硫气）。

一级脱硫气经冷热交换器（E104）与原料气换热，温度降至360℃之后进入镍钼加氢槽（D104），在镍钼催化剂的作用下，焦炉气中剩余的少量有机硫进一步加氢转化成无机硫，之后进入两台可串可并的氧化锌脱硫槽（D105），最终将焦炉气中的总硫脱除至小于0.1PPm（此焦炉气称为二级脱硫气，或净化气）。

净化气送往转化工序。

来自脱硫系统装置的净化气，总S≤0.1ppm，配入中压蒸汽混合后进入气-气换热器E103被转化气加热后，进入开工加热炉B101b升温，温度至到500℃，进入换热式转化炉H101管程在催化剂作用下CH4经过初步转化，混合气进入二段转化炉B102内，与从开工加热炉B101b来的热氧气混合燃烧，为二段炉催化剂内转化反应提供热量，二段炉出口转化气CH4≤0.1℅，温度900℃，进入H101壳程放热，为H101管程内初步转化反应提供热量，从H101壳程出来的气体，温度为600-700℃，依次进入多个换热器、预热原料气、精馏液及副产中压蒸汽回收转化气热量，进换热器的次序为：气-气换热器E103、原料气第二预热器E102、转化废锅E105、原料气第一预热器E101、第一锅炉给水预热器E106、第一分离器F102及精馏主塔再沸器E405、预塔再沸器E404、脱盐水预热器E107及转化气水冷器E108，再进入第四分离器F105，分离冷凝液后，转化气去循环压缩机供合成甲醇用。

2、 精脱硫转化方块流程B101a 盘管D101aD101bD102D103aD105b B101b 中间煤气盘管 H101管程 E105管程 H101壳程 F102 E106管程 E101管程 E103管程E102管程 B102 E104管程D103bE107管程 E108管程F203 F105 去压缩工序O 2E102壳程 E101壳程 焦炉气来自压缩 D106aD106bE104壳程 D104 D105bE103壳程第二节精脱硫系统催化剂的硫化与还原方案一、原理及目的1、加氢催化剂的硫化原理及目的加氢催化剂是指铁钼加氢催化剂与镍钼加氢催化剂。

加氢催化剂在使用前必须对其进行硫化，也即使其在较高温度下与H2S反应，催化剂则由氧化态变为硫化态，获得较高的活性。

硫化剂为H2S。

H2S来源于CS2+H2的反应或者高硫焦炉煤气。

FeO+H2S＝FeS+H2O+QMoO2+2 H2S＝MoS2+2H2O+QFe2O3+2 H2S+H2≒2FeS+3H2O+QNiO+ H2S≒NiS+H2O+Q转化为FeS 、MoS2的硫化态催化剂对有机硫加氢具有催化作用。

2、脱硫剂升温还原的原理及目的脱硫剂是指铁锰脱硫催化剂与氧化锌脱硫催化剂。

脱硫剂的升温还原指的是铁锰脱硫剂的升温还原，即将氧化态的铁锰与H2、CO反应，成为还原态的铁锰。

还原态的铁锰催化剂具有吸附H2S活性。

还原剂为焦炉气中的H2、CO。

铁锰催化剂还原反应：MnO2+H2＝MnO+H2O+QMnO2+CO＝MnO+CO2+Q3Fe2O3+H22Fe3O4+H2O+Q3Fe2O3+CO 2Fe3O4+CO2+Q氧化锌脱硫剂本身具有吸附H2S的活性，只需要升温，不需要进行还原操作。

3、转化催化剂升温还原的原理及目的转化催化剂的主要成分为镍。

厂家提供的催化剂为氧化态形式，使用前必须使其与H2、CO反应，将其还原成具有活性的还原态形式，同时脱除催化剂中少量的毒物(硫化物)。

还原剂为S≤0.1ppm的合格焦炉气（H2、CO）。

还原反应如下：NiO+ H2=Ni+ H2O-Q NiO+CO=Ni+ CO2+Q3 NiO+CH4=3Ni+ CO+2 H2O-Q转化催化剂还原需在650℃以上进行。

还原压力为0.5～2.0MPa，空速40～60h-1，还原时间达规定温度后不小于8 h。

还原初期要求水碳比5～7，随还原过程的进行和结束水碳比逐渐调至正常。

二、脱硫转化系统升温(一)升温1、升温流程脱硫转化系统升温用N2作为载体。

脱硫装置与转化系统串联进行升温。

流程如下：空分来的低压N2经焦炉气压缩机C201压缩后，通过正路也即煤气管线依次进入油过滤器D106ab、冷热交换器E104壳程、原料气第一预热器E101壳程、第二预热器E102壳程及开工加热炉B101a盘管进行加热。

B101a出来后的热N2，沿N2升温线进入并联的单槽铁钼预加氢槽，然后依次串联进入铁钼加氢槽D102、并联的铁锰脱硫槽D103ab、镍钼加氢槽D104及并联的氧化锌脱硫槽D105ab。

从D105ab出来的N2沿主流程管线进入转化系统。

N2首先进入E103壳程，再进入开工加热炉B101b中间盘管进行再加热，再加热N2沿主流程依次进入一段转化炉H101管程、二段转化炉B102、一段转化炉H101壳程、气气换热器E103管程、原料气第二预热器E102管程、废热锅炉E105管程、原料气第一预热器E101管程、第一锅炉给水预热器E106管程、第一分离器F102、脱盐水换热器E107管程、转化气水冷器E108管程、第四分离器F105，最后进入新鲜气入口缓冲罐F203。

将F203来的N2与空分来的中压N2引入联合压缩机C202，启动C202，将压缩后的N2一部分与C201出口N2混合补充进入D106ab，一部分沿O2管线直接进入B101b上层、与下层盘管加热后进入B102，与主流程N2混合，进入下一轮升温循环。

升温方块流程图：D106aN2E104壳程C201D106bE102壳程E101壳程E102壳程D102放空 放空 放空B101a 盘管D101aD101b D102D103a D105aD105b E103壳程B101b 中间煤气盘管 H101管程 E105管程 H101壳程F102 E106管程 E101管程 E103管程E102管程 B102两路 N 2合并 升温线D104D103b E107管程 E108管程 F203 放空 放空 F105 C202 D106ab 循环 B101b 第一组盘管B102两路N 2合并 B101b 第三组盘管 放空空分氮气 C201 D106ab 循环2．升温开工加热炉点火开车依开车方案进行（见开工加热炉B101ab操作规程）。

(1)B101a升温速率控制从C201来的N2温度约90～100℃，在B101a内被加热升温，升温速率控制在20～50℃/h。

通过B101a第一组盘管后温度计TI-126及第二组盘管后温度计TI-166观察温度；用HIC102a调节进B101a的燃料气量来控制升温速率。

N2流量依空分送来的气量，通过精脱硫煤气调节阀FRCA102控制稳定。

(2)B102升温速率控制经过加热升温脱硫催化剂后，温度降低的N2进入B101b中间盘管继续加热，同时联压机C202送出的N2沿O2管线进入B101b上层盘管与下层盘管加热，观察进入B102前后温度TI-116、TI-117及TI-112、TI-115，通过HIC102b调节进B101b燃料气量，控制其升温速率为20～50℃/h。

(3)压力控制升温阶段系统压力可控制在0.3～0.5MPa。

3、升温、恒温阶段，脱除催化剂的吸附水(1)空分N2量约2500～3000Nm3/h, 通过煤气流量调节阀FRCA102控制稳定其流量；通过HIC101b调节燃气量,控制B101a盘管出口气温度TI-166(TI-176) ≯首先加热催化剂床层温度50℃,调节床层升温速率为20～50℃/h，通过升温管线对串联的脱硫转化系统进行升温。

(2)当首先加热的D101ab床层温度升到120℃时，打开D102升温线阀门，同时关小D101ab升温线阀，关闭D101ab出口阀，用其放空阀控制压力为0.3～0.5MPa，120℃恒温2～3小时。

D102催化剂则成为首先加热对象。

(3)当D102床层温度达120℃时，打开并联的D103ab升温线阀，同时关小D102升温线阀，关闭D102出口阀，用其放空阀控制压力为0.3～0.5MPa，120℃恒温2～3小时。

并联的D103ab催化剂则成为首先加热对象。