化工工艺合成氨除杂质.pptVIP

杂质 1.合成氨原料气为氮气和氢气 2.氮气由液化空气分离得来，氢气由水和煤炭在高温下合成：C+H2O→CO+H2 3.杂质来源： ?煤炭中的硫化物燃烧产生的气体 ?反应产物CO，CO2等 这些气体对主体反应不仅没有作用，而且会使氨合成过程中使用的一些催化剂中毒，减小活性甚至失活。另外这些杂质增加液态溶剂的黏度，腐蚀、堵塞设备和管道,影响产品质量，所以需要进行洗气，除去这些有害杂质。 合成气中的一氧化碳，可与水蒸气作用生成氢和二氧化碳，这个过程称一氧化碳变换。习惯上把脱除硫化合物的过程称脱硫；脱除二氧化碳的过程称脱碳。残余的少量一氧化碳、二氧化碳和残余水蒸气则在最后除去。 除杂工艺流程 脱硫试剂栲胶的循环 脱碳试剂NHD的循环 ↑ ↑ 原料气---脱硫---co转换---脱co2 ---- 精制---精制气 ↓ ↓ ↓ 硫的回收 CO2的回收 铜氨液的循环 冷煤气脱硫方法大致有： 干法脱硫（氧化铁法和活性炭法） 冷煤气脱硫 湿法脱硫（砷碱法、ADA、改良ADA和栲胶法颇） 1.1.栲胶法 1.2.栲胶法反应机理 ? H2O2氧化四价钒和HS- H2O2+V4+→V5++2OH- H2O2+HS-→H2O+S+OH- ?当被处理气体中有CO2、HCN、O2时产生如下副反应。 NaCO3+CO2+H2O→2NaHCO3 Na2CO3+2HCN→2NaCN+H2O+CO2 NaCN+S→NaCNS 2NaCNS+5O2→Na2SO4+CO2+SO2+N2 2NaHS+2O2→Na2S2O3+H2O 1.溶液组分 溶液的主要组分是碱度、NaVO3、栲胶。 ?碱度 溶液的总碱度与其硫容量成线性关系，因而提高总碱度是提高硫容量的有效途径，一般处理低硫原料气时，采用的溶液总碱度为0.4N，而对高硫含量的原料气则采用0.8N的总碱度。 ?NaVO3含量 NaVO3的含量取决于脱硫液的操作硫容，即与富液中的HS-浓度符合化学计量关系。应添加的理论浓度可与液相中HS-的摩尔浓度相当，但在配制溶液时往往要过量，控制过量系数在1.3～1.5左右。 ?栲胶浓度 作为氧载体，栲胶浓度应与溶液中钒含量存在着化学反应的计量关系。从络合作用考虑，要求栲胶浓度与钒浓度保持一定的比例，同时还应满足栲胶对碳钢表面缓蚀作用的含量要求。目前还无法有化学反应方程计算所需的栲胶浓度，根据实践经验，比较适宜的栲胶与钒的比例为1.1～1.3左右。工业生产中使用的溶液组成见下表2： 表2 工业生产使用的栲胶溶液组成 溶液类别 总碱度∕N Na2CO3∕(g?L-1) 栲胶∕(g?L-1) NaVO3∕(g?L-1) 稀溶液 0.4 3～4 1.8 1.5 浓溶液 0.8 6～8 8.4 7.0 2.温度 常温范围内，H2S、CO2脱除率及Na2S2O3生成率与温度关系不敏感。再生温度在45℃以下，Na2S2O3的生成率很低，超过45℃时则急剧升高。通常吸收与再生在同一温度下进行，约为30～40℃。 3. CO2的影响 栲胶脱硫液具有相当高的选择性。在适宜的操作条件下，它能从含99℅的CO2原料气中将200mg/m3（标）的H2S脱除至45mg/m3（标）以下。但由于溶液吸收CO2后会使溶液的PH值下降，使脱硫效率稍有降低。 1.4.栲胶法的工艺流程 栲胶法脱硫工艺，将碱性栲胶溶液打入溶液循环槽，自循环槽出来，经过滤加压后进入系统的裂脱塔，吸收气体中的H2S，由裂脱塔出来的溶液进入裂脱再生塔，再生好的溶液由塔底流到溶液循环