第一篇 合成氨 净化.ppt

（1） 湿法脱硫 1、分类： 化学吸收法、物理吸收法和化学物理吸收法。 2、直接氧化法脱硫过程： 载氧体（氧化态）+ 硫化氢 = 载氧体（还原态）+ S↓ 载氧体（还原态）+ 1/2O2（空气）= 载氧体（氧化态）+ H2O ◆脱硫塔中的反应 Na2CO3(脱硫剂 ) +H2S =NaHS + NaHCO3 然后再与偏钒酸钠反应 NaHS + 4NaVO3 + H2O = Na2V4O9 + 4NaOH + 2S 氧化态ADA氧化亚四钒酸钠为焦性偏钒酸钠 Na2V4O9 + 2ADA(氧化态) + 2NaOH +H2O = 4NaVO3 +2ADA(还原态) 主要操作条件 (1) pH值 pH 值增大，对吸收硫化氢有利，但对转化成单质硫不利。 (2) 钒酸盐含量 一般应使ADA与偏钒酸盐的当量比为2左右。 (3) 温度 温度上升，生成硫代硫酸盐的副反应加速，不利吸收。通常控制吸收温度为30-50℃。 (4) 压力 加压和常压均可，取决于流程其它工序对压力的要求。 (5) 再生空气用量和再生时间 满足ADA需要，且使硫呈泡沫状悬浮以便回收。 ADA脱硫工艺条件 溶液组成 总碱度 pH 8.5-9.2 NaVO3用量 理论用量的1.4-1.5倍 ADA浓度 2-6g/L 温度 35-45 ℃ 压力 0-7MPa 氧化停留时间 5-10min 氧化锌脱硫性能的好坏用硫容量表示。 所谓硫容就是每单位质量氧化锌能脱除S的量。 对于中小氮肥的脱硫来讲，无论是一次脱硫还是二次脱硫，都要从从其装置的安全稳定运行上进行研究。如减少硫堵的问题、环保的问题、运行的经济性问题、流程的简化问题等。 脱除方法有： 二、化学吸收脱二氧化碳 （一）氨水法 最原始的一种方法，在我国小氮肥厂，用浓氨水吸收二氧化碳生产碳酸氢铵，因工艺简单，脱碳成本低。还有不少小化肥厂使用此法。 1. 基本原理 主要化学反应为： （一）低温甲醇洗涤法 基本原理 （1）CO2在甲醇中溶解度与T、P有关：P↑溶解度↑；T↓溶解度↑。 （2）H2、N2、CO气体在甲醇中溶解度很小。 （3）H2S在甲醇中溶解度大，吸收速度也较CO2快，利用此性质，可分离出纯H2S和CO2。 （4）甲醇在吸收CO2，H2S时，溶解热很大，T↑，对反应不利，必须不断移走热量。 三、物理吸收法 吸收溶剂： 常用的有水、甲醇、碳酸丙烯酯、磷酸三丁酯。 用水吸收，吸收能力低，用水量大，选择性不高。 低温甲醇洗法（Rectisol Process) 20世纪50年代由德国鲁奇（Lurgi)公司和林德（Linde)公司开发。 60年代，随着渣油、煤为原料的装置出现和发展，开始在工业上广泛应用。 净化度： 低温甲醇洗涤法吸收CO2工艺流程 该法20世纪60年代后开始广泛应用于工业原料气净化 领域，1993年国内开发出同类脱碳工艺，并用于中小氨厂 ，称为NHD法，吸收CO2和H2S的能力优于国外的Selexol 溶液。 吸收溶剂特性： ☆聚乙二醇二甲醚同系物 ☆分子式CH3-O(C2H4O)n-CH3,n=2-9,平均分子量250-280 ☆选择性吸收CO2和H2S ☆无毒、低能耗 聚乙二醇二甲醚（Selexol或NHD）法 聚乙二醇二甲醚（Selexol或NHD）法工艺流程 碳酸丙烯酯法 碳酸丙烯酯溶剂特性： ☆极性有机溶剂 ☆对CO2、H2S等酸性气体有较大溶解能力 ☆对H2、N2及CO溶解度甚微 ☆对烃类的溶解度也较大 因此，如果原料气中有较多的烃类时，需在流程中多增 设一级减压膨胀工序，用来回收这些烃类。 碳酸丙烯酯法工艺流程 3.3 原料气的最终净化--少量CO的脱除 存在少量CO和CO2。 ☆会使合成氨催化剂中毒 ☆CO+CO2小于10ppm 危害？ 脱除方法？ CO：非酸性、非碱性气体，在各种液体中溶 解度很小。 * * 第三章 粗原料气的净化 由于合成氨的生产过程中涉及许多催化反应，因此对粗 原料或原料气需进行净化除杂。 原料气中的杂质： ☆硫化物 ☆CO ☆CO2 相应净化工序： ☆脱硫 ☆CO变换 ☆CO2脱除