变换-净化工艺流.ppt

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1、变换-净化工艺流程第一节变换粗煤气（%）变换气（%）合成气（%）CO45.3321.4528.28CO219.7332.803.55H234.1045.0867.29H2S0.070.100N20.290.240.48CH40.100.090.40粗煤气为什么要变换？1.1变换的目的：将气化送来的水煤气（粗煤气）进行部分变换，将一部分一氧化碳在触媒的作用下，与水蒸气反应，使CO与H2比例完全满足甲醇合成需要后送入净化工序，同时利用余热付产0.5MPa、1.0MPa和2.5MPa的蒸汽。1.2变换原

2、理在一定的压力、温度及催化剂的作用下，气体中的一氧化碳跟水蒸气反应生成二氧化碳和氢气，基本反应式为：2.钴-钼系宽温耐硫变换工艺2.1催化剂Qcs-03型钴钼耐硫变换催化剂。由于它采用了新的组分和制造工艺，区别于原有的钴钼耐硫变换触媒体系，其变换活性高，特别是低温变换活性和在低H2S浓度下的活性尤为明显，对高空速，低水气比的适应能力和稳定性优于K8-11，可用于硫化物含量≥100ppm的工艺气，从而它既可作为中温耐硫变换触媒使用，也可作为低温变换触媒使用。催化剂主要成份为：CoO和MoO3。由于

3、催化剂是以氧化物形式存在，活性很低，当转化为金属硫化物时才具有很高的活性，所以在催化剂使用之前必须硫化。硫化过程主反应为：MoO3+2H2S+H2==MoS2+3H2O+48.15KJ/mol(1)CoO+H2S==CoS+H2O+13.40KJ/mol(2)上述硫化过程中的H2S是靠粗煤气提供的，由于粗煤气中H2S含量很低，所以为了保证足够的H2S含量,以保证硫化过程顺利进行,我厂采用向系统内连续添加CS2的方法,使其发生氢解反应生成H2S:CS2＋4H2＝2H2S＋CH42.2操作参数出

4、变换工序变换气CO含量21%变换炉入口温度265-280℃变换炉出口温度435-470℃2.3工艺流程2.4流程讲述2.4.1变换系统将气化送来的水煤气进行部分变换，将一部分一氧化碳在触媒的作用下，与水蒸气反应，使CO与H2比例满足甲醇合成需要后送入低温甲醇洗工段。2.4.2热回收系统热回收系统主要任务是将气化系统送来的高温水煤气进行降温，用废锅回收其中的热量，对其中含有的冷凝水进行回收利用。2.4.3锅炉给水系统锅炉给水系统的主要任务是将脱盐水站送来的脱盐水经过除氧器脱氧后，通过锅炉给水泵

5、以不同压力等级送往各个废锅及气化系统、合成汽包等。第二节净化--低温甲醇洗1.气体净化的目的变换气的组成：氮气：0.32％一氧化碳：19.88％二氧化碳：32.82％氢气：46.65％甲烷：0.20％硫化氢：0.13％甲醇合成化学反应方程式：CO+2H2=CH3OH+QCO2+3H2=CH3OH+H2O+Q从以上化学反应方程式可以看出，氢气、一氧化碳、二氧化碳、为反应的有用气体，氮气、甲烷为惰性气体，不参与反应，对触媒无害，而硫化氢能造成催化剂永久性中毒，必须除去，另外，甲醇合成要求氢碳比(H2-

6、CO2/CO+CO2)=2.05～2.15，因此上要控制二氧化碳含量，一般控制3％左右。净化工段的作用就是：脱除变换气中的H2S、COS、CO2等对甲醇合成有害的气体，使其满足甲醇合成的要求CO2≤4%（mol），总硫＜0.1ppm（mol）。气体净化方法2.1干法脱硫栲胶法，氧化锌法，活性炭吸附法等。2.2湿法脱硫2.2.1化学吸收法氨水法、热钾碱法、改良热钾碱法等。2.2.2物理吸收法低温甲醇洗、聚乙二醇二甲醚（NHD）等。2.2.3物理化学综合吸收法环丁砜法、常温甲醇法等。3.低温甲醇洗工艺

7、特点3.1吸收能力大甲醇在低温下，对CO2、H2S、COS的溶解度较大，据计算，在3.1MPa的压力下，1m3甲醇溶液能吸收CO2160～180m3，而1m3NHD溶液仅能吸收CO240～55m3，甲醇对CO2的吸收能力是NHD溶液的4倍左右，在吸收等量酸性气体时低温甲醇洗的甲醇溶液循环量小，装置设备数量较少，总能耗较低。3.2选择性好低温甲醇洗能同时脱除CO2、H2S、COS等杂质，特别是对CO2和H2S的选择吸收能力较强，而对H2S的吸收速度和吸收能力又比CO2大得多。酸性气体的脱硫脱碳可在两

8、个吸收塔或同一个塔内分段选择性地进行，且回收的CO2纯度能满足尿素生产的需要，H2S尾气可以回收硫磺。3.3净化度高经低温甲醇洗脱硫脱碳后的净化气H2S含量＜0.1×10-6，可有效地防止后续合成工序的催化剂中毒现象的发生，不需另外设置氧化锌脱硫槽等精脱硫设备。同时，在脱硫脱碳的过程中，H2等有效气体的损失也较少，仅为总H2量的0.12％左右。3.4操作费用低甲醇溶液的化学稳定性和热稳定性好，粘度和腐蚀性小，不需加入消泡剂，在运行中不会被降解或分解，且使用补充量较少。低温甲醇洗装置