第五章合成氣的生產(chǎn)過程-遼寧石油化工大學(xué)職業(yè)技術(shù)學(xué)院-資料下載頁
2025-07-14 01:41本頁面
【正文】 中溫變換（高變）、高低變串聯(lián)等等。當(dāng)以天然氣或石腦油為原料制造合成氣時，水煤氣中CO含量僅為10%～13%（體積分數(shù)），只需采用一段高變和一段低變的串聯(lián)流程，%。圖57是該流程示意圖。 氣體中硫化物和二氧化碳的脫除 在制造合成氣時，所用的氣、液、固三類原料均含有硫化物。這些原料制造合成氣時，其中的硫化物轉(zhuǎn)化成硫化氫和有機硫氣體，會使催化劑中毒，腐蝕金屬管道和設(shè)備，危害很大，必須脫除，并回收利用這些硫資源。 在將氣、液、固原料經(jīng)轉(zhuǎn)化或氣化制造合成氣過程中會生成一定量的CO2，尤其當(dāng)有一氧化碳變換過程時，生成更多的CO2，其含量可高達28%～30%。因此也需要脫除CO2，回收的CO2可加以利用。脫除二氧化碳的過程通常簡稱為脫碳。 脫硫方法及工藝 脫硫有干法和濕法兩大類。 干法脫硫 此類脫硫方法又分為吸附法和催化轉(zhuǎn)化法。 吸附法是采用對硫化物有強吸附能力的固體來脫硫，吸附劑主要有氧化鋅、活性炭、氧化鐵、分子篩等。 催化轉(zhuǎn)化法是使用加氫脫硫催化劑，將烴類原料中所含的有機硫化合物氫解，轉(zhuǎn)化成易于脫除的硫化氫，再用其他方法除之。 加氫脫硫催化劑是以Al2O3為載體負載的CoO和MoO3，亦稱鈷鉬加氫脫硫劑。使用時需預(yù)先用H2S或CS2硫化變成Co9S8和MoS2才有活性。 鈷鉬加氫轉(zhuǎn)化后用氧化鋅脫除生成的H2S。因此，用氧化鋅 鈷鉬加氫轉(zhuǎn)化氧化鋅組合，可達到精脫硫的目的。 濕法脫硫 濕法脫硫劑為液體，一般用于含硫高、處理量大的氣體的脫硫。按其脫硫機理的不同又分為化學(xué)吸收法、物理吸收法、物理化學(xué)吸收法和濕式氧化法。 化學(xué)吸收法是常用的濕式脫硫工藝。有一乙醇胺法（MEA）、二乙醇胺法（DEA）、二甘醇胺法（DGA）、二異丙醇胺法（DIPA）、以及近年來發(fā)展很快的改良甲基二乙醇胺法（MDEA）。物理吸收法是利用有機溶劑在一定壓力下進行物理吸收脫硫，然后減壓而釋放出硫化物氣體，溶劑得以再生。主要有冷甲醇法（Rectisol），此外還有碳酸丙烯酯法（Fluar）和N甲基吡啶烷酮法（Purisol）等等。冷甲醇法可以同時或分段脫除H2S、CO2和各種有機硫，還可以脫除HCN、C2HC3及C3以上氣態(tài)烴、水蒸氣等，能達到很高的凈化度。 物理化學(xué)吸收法是將具有物理吸收性能和化學(xué)吸收性能的兩類溶液混合在一起，脫硫效率較高。 常用的吸收劑為環(huán)丁砜烷基醇胺（例如甲基二乙醇胺）混合液，前者對硫化物是物理吸收，后者是化學(xué)吸收。濕式氧化法脫硫的基本原理是利用含催化劑的堿性溶液吸收H2S，以催化劑作為載氧體，使H2S氧化成單質(zhì)硫，催化劑本身被還原。再生時通入空氣將還原態(tài)的催化劑氧化復(fù)原，如此循環(huán)使用。濕式氧化法一般只能脫除硫化氫，不能或只能少量脫除有機硫。最常用的濕式氧化法有蒽醌法（ADA法）。 硫化氫的回收工業(yè)上成熟的技術(shù)是克勞斯工藝，克勞斯法的基本原理是首先在燃燒爐內(nèi)使三分之一的H2S和O2反應(yīng)，生成SO2，剩余三分之二的H2S與此SO2在催化劑作用下發(fā)生克勞斯反應(yīng)，生成單質(zhì)硫。 脫除二氧化碳的方法和工藝 國內(nèi)外各種脫碳方法多采用溶液吸收劑來吸收CO2，根據(jù)吸收機理可分為化學(xué)吸收和物理吸收兩大類。近年來出現(xiàn)了變壓吸附法、膜分離等固體脫除二氧化碳法。 化學(xué)吸收法目前常用的化學(xué)吸收法是改良的熱鉀堿法，即在碳酸鉀溶液中添加少量活化劑，以加快吸收CO2的速率和解吸速率，根據(jù)活化劑種類不同，改良熱鉀堿法又分為以下幾種： (1) 本菲爾（Benfild）法 （2）復(fù)合催化法 （3）空間位阻胺促進法 （4）氨基乙酸法 物理吸收法目前國內(nèi)外使用的物理吸收法主要有冷甲醇法、聚乙二醇二甲醚法和碳酸丙烯酯法。物理吸收法在加壓（2～5MPa）和較低溫度條件下吸收CO2，溶液的再生靠減壓解吸，而不是加熱分解，屬于冷法，能耗較低。 物理化學(xué)吸收法是將物理吸收劑與化學(xué)吸收劑結(jié)合起來的氣體凈化法，例如MDEA法中用甲基二乙醇胺環(huán)丁砜混合液作吸收劑，能同時脫硫和脫碳，可與改良熱鉀堿法相競爭，但溶劑較貴。 變壓吸附法（PSA）變壓吸附技術(shù)是利用固體吸附劑在加壓下吸附CO2，使氣體得到凈化，吸附劑再生是減壓脫附析出CO2。19 /
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