《常温精脱硫、脱氯及脱羰基金属技术在保护醇烃化催化剂中的应用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《常温精脱硫、脱氯及脱羰基金属技术在保护醇烃化催化剂中的应用（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1 常温精脱硫、脱氯及脱羰基金属技术在保护醇烃化催化剂中的应用匡桂烽瞿国忠（江苏华昌化工股份有限公司，江苏张家港，215634）摘要：本文主要介绍了常温精脱硫、脱氯、脱羰基金属技术在醇烃化工艺中的应用，它对搞好合成气的深度净化、提高催化剂的使用寿命和生产强度，并使企业节能增效具有很大的意义。主题词：常温精脱脱氯脱羰基金属江苏华昌化工股份有限公司是一家以基础化工为主，精细化工、生物化工并举的现代化企业，是国家大型企业江苏华昌（集团）有限公司的核心企业，主要产品为合成氨、尿素、纯碱、氯化铵、精甲醇、复合肥、精细化工产品和热电产品。采用国内外先进的生产技术分批建设形成年产50 万吨合成氨、60 万吨
2、纯碱、66 万吨氯化铵、 40 万吨尿素、 80 万吨系列高浓度复合肥、 6 万吨精甲醇等产品生产规模，一期、二期等气体净化工程均已建成投产。我公司在一期 15 万吨/年合成氨设计中采用如下工艺流程：煤气化 半硫变换变换气脱硫 脱碳精脱硫 双甲醇烃化 氨合成。由于醇烃化工艺节能、环保、净化度高，因此用它取代铜洗工艺。其半水煤气经湿法脱硫、变换、和脱碳后，仍有少量组分如硫化物、氯、羰基金属化合物等毒物影响醇烃化催化剂的使用寿命。因此，为延长醇烃化催化剂的使用寿命，提高甲醇催化剂的生产强度，要求脱碳气中总硫0.110-6、Cl-0.110-6、羰基金属 0.110-6，以满足甲醇生产要求，本文介绍
3、了常温精脱硫、脱氯、脱羰基金属技术在我公司醇烃化工艺中的应用。2 1常温精脱硫由于低硫煤资源的紧缺，越来越多的合成氨厂考虑到将来可能采用高硫煤，精脱硫的任务更加繁重，为解决烧高硫煤原料气的精脱硫，我公司经多方考察，决定采用湖北省化学研究院开发的JTL-5 常温精脱硫工艺，经过叁年多的工业运行，效果理想。1.1 JTL-5 精脱硫工艺流程5090 脱碳气 加热器冷却器1.2 JTL-5 常温精脱硫工艺的基本原理：T703将原料气中 H2S脱除至 0.0310-6； T504 将 COS转化为 H 2S由 T102脱除， T104 脱除 CS2，使总硫（ H2S+COS+CS2）0.110-6。该
4、工艺是 JTL-1与 JTL-4 工艺的结合，可解决高COS和高 CS2原料气的精脱硫。1.3 我公司脱碳气工艺参数脱碳气气量：76885Nm3/h 脱碳气中硫含量： H2S 5 106;COS 5 106 ; CS2 0.5 106操作压力： 2.7Mpa 温度：351.4 设备直径和脱硫剂型号见表1。表 1 精脱硫设备及装填量设备名称设备直径（ mm）脱硫剂型号 气液分离器2000 加热器700 精脱硫塔 A 3200T703 水解塔3000 T504 气液分离器精脱硫塔 A 水解塔精脱硫塔B 精脱硫塔C 3 冷却器800 精脱硫塔 B 3000 T102，ET-3 精脱硫塔 C 3000
5、 T104，ET-7 1.5 精脱硫效果合成氨系统 2005年 5 月开车以来，精脱硫进出口硫含量分析数据见表2。表 2 精脱硫进出口硫分析数据分析时间精脱硫前， 106 精脱硫后 , 106H2S COS CS2H2S COS CS2 2005.5.19 0.68 0.68 0.13 0.03 0.03 0.03 2005.7.2 1.48 1.06 0.10 0.03 0.03 0.03 2005.11.22 1.0 1.09 0.25 0.03 0.03 0.03 2006.3.27 1.1 1.15 0.14 0.03 0.03 0.03 2006.7.4 0.9 0.87 0.14
6、0.03 0.03 0.03 2006.7.10 1.3 1.2 0.23 0.03 0.03 0.03 2006.9.25 1.87 0.9 0.12 0.03 0.03 0.03 2006.10.26 1.4 1.13 0.15 0.03 0.03 0.03 2006.12.28 1.35 0.55 0.10 0.03 0.03 0.03 2007.1.26 1.26 1.13 0.08 0.03 0.03 0.03 2007.3.12 1.33 1.10 0.04 0.03 0.03 0.03 2007.6.25 1.56 1.14 0.09 0.03 0.03 0.03 2007.10
7、.7 1.25 1.05 0.06 0.03 0.03 0.03 2008.3.18 1.67 0.78 0.11 0.03 0.03 0.03 2008.5.26 1.78 0.66 0.13 0.03 0.03 0.03 2008.7.12 1.22 0.78 0.32 0.03 0.03 0.03 2008.10.15 1.76 0.55 0.22 0.03 0.03 0.03 2、精脱氯及脱羰基金属技术的应用2.1 氯和脱羰基金属的危害据资料报道， 对甲醇催化剂而言，除硫易导致中毒失活外，氯和羰基金属也极易造成催化剂中毒。研究表明，对于Cu-Zn-Al 甲醇催化剂而言，氯的毒性比硫更大
8、，入塔气体中含0.1 106的氯时催化剂就会发生明显的中毒。催化剂中0.01%0.03% 的吸氯量其活性就会大幅下降。合成气中的羰基金属主要是Fe(CO)5和 Ni(CO)4，主要是造气过程中原料气中CO 与原料中 Fe和 Ni 结合生成的。羰基金属在甲醇合成催化剂表面受热后极易4 分解成高度分散的金属铁和镍，逐步被催化剂表面吸附而沉积在催化剂表面上, 侵占催化剂活性位，堵塞催化剂的表面和孔隙，导致催化剂中毒、活性下降。文献报道，合成甲醇催化剂上沉积300 106（体积分数，下同）的Fe 和 Ni 时，催化剂活性衰减大约50%。此外，羰基铁、羰基镍在催化剂上沉积，导致副反应发生，增加粗甲醇中的
9、杂质含量。 目前国内已有一些企业采用了脱氯及脱羰基金属技术，此次精脱硫设计中选择了ET-3 型精脱氯剂和ET-7 型脱羰基金属净化剂，将合成气中氯和羰基金属含量分别控制在0.1 106以下。2.2 运行效果2005年 5 月开车以来氯和羰基金属分析数据见表3-1。表 3 -1 精脱硫系统进出口氯和羰基金属分析数据分析时间精脱硫系统前 , 106精脱硫系统后 , 106Cl- Fe(CO)5+Ni(CO)4Cl- Fe(CO)5+Ni(CO)4 2005.5.19 0.58 0.33 0.03 0.05 2005.11.22 0.40 0.25 0.03 0.05 2006.3.27 0.47
10、0.34 0.03 0.05 2007.10.5 0.39 0.43 0.03 0.05 2007.10.26 0.57 0.35 0.03 0.05 2008.10.220 0.58 0.31 0.03 0.05 2005年 5 月开车以来醇化塔操作温度和塔的压差见表3-2。表 3-2 分析时间醇化塔热点温度 () 空速醇化塔压差（ MPa） A 塔B 塔h1 A 塔B 塔2005.5.19 2305 2305 4170 0.120.150.120.15 2005.11.22 2305230543500.120.160.120.15 2006.3.27 2305230550000.140.2
11、90.130.16 2007.10.5 2305230550000.170.290.150.20 2007.10.26 2305230549000.200.290.150.20 2008.10.20 2355 2355 47000.660.750.230.24 以上醇后气中 COCO20.7% 从分析数据看，净化气中氯含量一直小于0.03 106，羰基金属小于0.5 106。由于精脱硫系统将气体中硫、氯和羰基金属等毒物脱除得很干净，很好地保5 护了醇烃化催化剂和氨合成催化剂，系统平稳，到 2008年 12月甲醇催化剂仅提温 5，效果满意。3 结论在醇烃化工艺中，根据实际工况脱除原料气中微量硫、氯及羰基金属，搞好合成气的深度净化工作，提高催化剂的使用寿命和生产强度，使企业节能增效。参考文献：1.孔渝华 , 王先厚 ,胡典明 ,李仕禄， 李木林等。 我国氮肥、 甲醇与煤化工精脱硫技术的进展-20 年常温精脱硫新进展的回顾。小氮肥设计技术，2009.2。2.梅安华 .小合成氨厂工艺设计手册上、下册
