合成气的生产工艺与设备.ppt

原料气冷激式多段绝热反应器logo水蒸汽或冷凝水冷激式多段绝热反应器5.5.6?变换过程的工艺流程一氧化碳变换流程是许多种，包括常压、加压；两段中温变换（亦称高变）、三段中温变换（高变）、高-低变串联等等。当以天然气或石脑油为原料制造合成气时，水煤气中CO含量仅为10%～13%（体积分数），只需采用一段高变和一段低变的串联流程，就能将CO含量降低至0.3%。图5-21是该流程示意图。中（高）变—低变串连流程多段变换流程5.6气体中硫化物和二氧化碳的脱除在制造合成气时，所用的气、液、固三类原料均含有硫化物。这些原料制造合成气时，其中的硫化物转化成硫化氢和有机硫气体，会使催化剂中毒，腐蚀金属管道和设备，危害很大，必须脱除，并回收利用这些硫资源。

在将气、液、固原料经转化或气化制造合成气过程中会生成一定量的CO2，尤其当有一氧化碳变换过程时，生成更多的CO2，其含量可高达28%～30%。因此也需要脱除CO2，回收的CO2可加以利用。脱除二氧化碳的过程通常简称为脱碳。硫化物的脱除脱硫系统本章重点：掌握湿法脱硫的原理、工艺条件的选择、工艺流程的组织原则、主要设备的结构与作用。硫无机硫有机硫硫铁矿硫硫酸盐硫脂肪硫芳香硫硫化氢CS2、COS硫醇、硫醚、噻吩硫化物的来源一、硫的来源及脱硫目的存在形式脱硫概述总硫3-5g/m3无机硫90％有机硫10％按分子结构硫的来源途径2FeS2+H2=Fe2S3+H2SFe2S3+H2=FeS+H2SFeS+H2=Fe+H2S厂家H2S有机总硫COSCS2RSHC4H4SA600-80016-4015-160.8-1.00.20.8—1.0B620-72044-5727-3318-330.30.017-0.036C1000-1500100-13084-11012-150.5-1.50.01-0.03D1500-200070-10065-1155-60.150.01-0.02E170520719214.20.250.065半水煤气中硫化物形态及含量cm3/m3导致催化剂永久性中毒变换催化剂氨合成催化剂甲醇催化剂01腐蚀设备需要脱除H2S目的：延长催化剂使用寿命，减少设备腐蚀02二、脱除H2S方法用碱性物质直接与半水煤气接触，与H2S反应成本和费用反应速度、脱硫剂的再生硫化氢溶解在特定溶剂中-物理法硫化氢溶解在溶剂中再反应－化学法湿法脱硫被吸附在固体吸附剂上再脱附-物理法与固体物质进行反应－化学法干法脱硫2、脱硫方法的选择原则1、满足工艺需要2、硫容大3、活性好，易再生4、不堵塞5、无毒，无污染6、成本低湿法干法1、满足工艺需要2、硫容大3、有一定的机械强度4、遇水不粉化，阻力小5、流程短，使用周期长6、成本低优点：脱硫效率高操作简单设备少、流程短、维修方便缺点:再生困难，阻力大需两套,设备一开一备干法脱硫分子筛硫醇、二硫化碳、COS活性炭氧化锌氧化铁结晶硅铝酸钠或钙硫化物硫化氢硫醚、噻吩非反应性硫反应性硫1、活性炭法物理性质：由许多毛细孔集聚而成。毛细孔大孔，半径20000nm过渡孔，半径150～20000nm微孔，半径150nm,比表面积500-1000m2/g常用于活性炭脱硫活性炭脱硫机理活性炭主要用于脱除有机硫及少量的硫化氢。因反应机理不同可分为吸附、氧化和催化二种作用原理。吸附作用：由于活性炭具有很大的比表面积，吸附能力较强，但具有较强的选择性，主要表现在难吸附挥发性大的物质。氧化作用：H2S(g)＋O2=S(s)+H2O催化作用：水蒸汽与活性碳间靠范德华力形成多层吸附，毛细孔的凝集作用，在活性碳表面形成水膜，使溶入水膜中的H2S氧化反应在液相中进行，加快反应速度。3214CS2+2H2O=2H2S+CO2COS+NH3=CO(NH2)2+H2SCOS+2NH3=CS(NH2)2+H2OCS2+2NH3=NH4CNS+H2S在有氨的存下，在活性碳的表面进行氧化反应，生成物被活性碳吸附。脱除有机硫COS+H2O=H2S+CO2活性炭的再生蒸汽再生脱硫流程图蒸汽再生：150-180℃的过热蒸汽惰气加空气再生：2、氧化铁法组成：铁屑或木屑、熟石灰拌水调制。使用范围：焦炉气脱硫常温氧化铁脱硫

不可逆反应，最适宜温度30℃，使用再生蒸汽高温脱除有机硫，250—350℃Fe2O3+H2=2