18万吨合成氨净化车间流程、原理、设备及操作..ppt

净化车间生产工艺流程知识介绍 气体的净化 合成氨生产中，造气气柜出口的半水煤气中除含有N2、H2、CO、CO2、O2等气体外，还有H2S及一些有机硫化物，以及灰尘、焦油等杂质。 净化的目的就是将对合成氨有用的N2、H2以外的其它物质除去。 半水煤气脱硫 合成氨原料气中，一般总含有一定数量的无机硫化物，主要是硫化氢（H2S），还有部分有机硫化物，如硫氧化碳（COS）、二硫化碳（CS2）、硫醇（RSH）等。原料气中硫化物的含量取决于气化所用燃料中的硫含量以及加工方法等。 原料气中的硫化物不仅能腐蚀设备和管道，而且还能使催化剂中毒，影响催化剂寿命。因此必须将原料气中的硫化物脱除。半脱的目的就是将原料气中的硫化物脱除。 脱硫的方法 按照脱硫剂的物理形态分为干法脱硫和湿法脱硫两大类。 干法脱硫是用固体脱硫剂脱除原料气中的硫化物，常用的有活性炭、氧化锌、分子筛等方法。 湿法脱硫主要用于脱除气体中的硫化氢。根据溶液和硫化氢的反应性质分为：物理吸收法、化学吸收法。其中化学吸收法又分为中和法和湿式氧化法。 我公司半水煤气脱硫属于湿式氧化法脱硫，所用的脱硫催化剂是888脱硫催化剂。 888脱硫催化剂的主要成分是酞菁类及其有机化合物，是以多种金属离子为中心的一大类有机金属化合物的总称。888即能脱除无机硫也能脱除一定量的有机硫和氰化物，脱无机硫效率达99%，最高脱有机硫效率通常为40%～60%，脱HCN效率为97%，同时它不腐蚀设备、不堵塞设备，能清除设备的沉积硫。 888脱硫的反应原理 1、碱性水溶液吸收：（以Na2CO3为吸收剂） Na2CO3 + H2S NaHCO3 + NaHS COS + Na2CO3 Na2CSO2 + CO2 RSH + Na2CO3 NaHCO3 + NaRS CS2 + Na2CO3 Na2COS2 + CO2 3CS2 + 2Na2CO3 2Na2CS3 + 3CO2 Na2CO3 + HCN NaHCO3 + NaCN Na2CO3 + HCN + S NaCNS + NaHCO3 NaCNS + NH3·H2O NH4CNS + NaOH 2、888催化氧化反应 2NaHS + O2 2NaOH + 2S 2Na2CSO2 + O2 2Na2CO3 + 2S 4NaRS + 2H2O + O2 2RSSR + 4NaOH Na2COS2 + O2 Na2CO3 + 2S 2Na2CS3 + 3O2 2Na2CO3 + 6S NH4CNS 2 + O2 2 + 2S 2 + 2H2O (NH4)2CO3 + OH- + HS- + 2H2O (NH4)2CO3 3、催化剂再生反应：当888携氧量消耗后，可以吸入空气，增氧再生。 888（On）+ 02 →888（O）n+2 副反应问题 1、原料气中二氧化碳是酸性气体，能与碳酸钠作用发生如下反应： Na2CO3 + CO2 + H2O 2NaHCO3 2、硫氢根与氧接触时，将生成硫代硫酸盐。 2HS- + 2O2＝S2O32- + H2O 此反应大部分在再生槽内发生，因槽内空气充足，液相中溶解氧含量高。当生产负荷较重而再生效果又较差时，贫液电位较低，被吸收下来的硫化氢未能在再生槽内全部氧化为单质硫，而有相当量的硫氢根被空气氧化为硫代硫酸盐。当溶液温度高于60℃、pH值大于9时，此副反应速度明显增加。(一般溶液温度在40±2℃，pH值在8.5左右，故问题不大。)原料气中含有少量氧，在脱硫塔内也将有硫代硫酸钠的生成。(一般氧含量在0.4%，故此影响较小。) 3、原料气中的氰化氢具有弱酸性，在与碱液接触时，几乎全部被吸收，生成氰化钠，并进一步生成硫氰化钠。其反应式为： 2HCN + Na2CO3＝2NaCN + H2O + CO2 2HS- + 2CN-+ O2＝2CNS- + 2OH- Na2CO3 + 2HCN + 2S＝2NaCNS + H2O + CO2 此副反应严重与否主要取决于原料气中HCN含量的高低。 4、溶液中的悬浮硫也是发生副反应的原因之一，其反应式为： S + SO32-＝S2O32-