干法脫硫氧化鋅脫硫

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1、合成氨脫硫干法脫硫采用的是氧化鋅脫硫，針對的是處理天然氣經(jīng)過濕法后含硫量的還是超過了國標(biāo)后的處理方法，以達(dá)到國家生產(chǎn)含硫的標(biāo)準(zhǔn)。目錄1.基本原理21.1基本原理21.2氧化鋅脫硫劑21.3工藝條件42.合成氨工藝氧化鋅脫硫槽計(jì)算工段設(shè)計(jì)42.1脫硫劑的選擇52.2選擇條件63.脫硫劑填裝量的計(jì)算63.1填料層高度計(jì)算63.2床層壓降計(jì)算73.3器壁厚度計(jì)算73.4管口設(shè)計(jì)83.5封頭設(shè)計(jì)83.6物料衡算83.7熱量衡算9干法脫硫氧化鋅脫硫1.基本原理氧化鋅脫硫劑是以活性氧化鋅為主要成分、內(nèi)表面積較大、硫容較高的一種無機(jī)固體脫硫劑，不僅能快速脫除硫化氫，也能快速脫除除噻吩

2、之外的有機(jī)硫。凈化后的氣體中總硫含量一般小于3×106，最低可達(dá)0．1×10．6以下，因此無論從工藝的合理性還是經(jīng)濟(jì)性考慮，氧化鋅脫硫法是原料氣精細(xì)脫硫的首選方法。1.1基本原理①化鋅脫硫劑可直接脫除硫化氫和硫醇，反應(yīng)式為△H一一76．62kJ／mol△H一一137．83kJ／tool②對于硫氧化碳和二硫化碳等有機(jī)硫，則部分先轉(zhuǎn)化為硫化氫，然后再被氧化鋅吸收；部分有機(jī)硫可直接被氧化鋅吸收，反應(yīng)過程為△H一一126．40Kj/mol△H一一283．45kJ／mol氧化鋅脫硫劑對噻吩的轉(zhuǎn)化能力很弱，又不能直接吸收，因此單獨(dú)使用氧化鋅脫硫劑是不能把有機(jī)硫完全脫除的。氧化鋅脫硫

3、的化學(xué)反應(yīng)速率很快，硫化物從脫硫劑外表面通過毛細(xì)也到達(dá)其內(nèi)表面，內(nèi)擴(kuò)散速度較慢，無疑是脫硫過程的控制步驟。因此氧化鋅脫硫劑粒度小，孔隙率大，有利于脫硫反應(yīng)的講行．同樣壓力高也有利于提高脫硫反應(yīng)速度和脫硫劑利用率。1.2氧化鋅脫硫劑氧化鋅脫硫劑是以氧化鋅為主體，約占95％左右，并添加少量氧化錳、氧化銅或氧化鎂為助劑。根據(jù)脫硫溫度的不同又可分高溫脫硫氧化鋅脫硫劑和常溫脫硫氧化鋅脫硫劑。T301型氧化鋅脫硫劑高溫型，其主要性能為堆密度為1～1．39／mL；強(qiáng)度≥70N／cm；適宜溫度為200～400℃；出口氣體硫含量≤O．1×10一。LYT一310C常溫氧化鋅脫硫劑的使用條件

4、為凈化體中H2S含量≤100×10—6；壓力為常壓～8。0MPa；溫度為常溫～120℃；氣空速為500～3000h-1；液空速l～5h叫；原料氣中氧含量應(yīng)不大于0．5％。在較長時(shí)間里，采用氧化鋅法進(jìn)行精脫硫的最大障礙是氧化鋅脫硫溫度要求高。因?yàn)檠趸\對硫化氫的吸收即使在常溫下也很容易吸收．生成性質(zhì)穩(wěn)定的硫化鋅，但對有機(jī)硫的分解吸收卻需要較高的溫度(有機(jī)硫的分解溫度因其形態(tài)不同而不同，一般在200～400。C)。在聯(lián)醇生產(chǎn)中，要獲得如此之高的熱源用于加熱原料氣達(dá)到有機(jī)硫分解吸收的溫度是很難的，或者其能耗和成本會(huì)很大，因此氧化鋅法用于聯(lián)醇生產(chǎn)的精脫硫方面長期得不到推廣的主要

5、原因。中溫乃至常溫氧化鋅脫硫劑的問世與常溫活性炭脫硫劑配套使用，即可達(dá)到節(jié)能降耗的目的。又能有效地脫除其中的有機(jī)硫化物，為聯(lián)醇生產(chǎn)精脫硫開辟了廣闊的前景。必須注意的是，常溫氧化鋅脫硫劑為一次性使用，吸收硫飽和后不能再生，但可用于金屬鋅的回收。在需用脫氯劑的條件下．脫硫塔應(yīng)放在脫氯塔之后，因氯化氫可與脫硫劑中已生成的ZnS反應(yīng)生成ZnCl2而放出H2S，導(dǎo)致脫硫效果的下降。常溫氧化鋅脫硫劑的硫容也隨反應(yīng)溫度的升高而增大，如T306氧化鋅脫硫劑在350℃時(shí)，其穿透硫容達(dá)25％以上，在200℃時(shí)其穿透硫容只有10％以上，因此，在有余熱可供利用的情況下盡量將原料氣溫度提高一些；

6、此外當(dāng)原料氣中含適量的水汽時(shí)，其硫容量反而明顯增大，這一點(diǎn)與一般的高溫脫硫劑正好相反。氧化鋅脫硫劑一個(gè)顯著特點(diǎn)是裝填后無需還原，升溫后便可直接使用。T305型氧化鋅脫硫劑是一種適應(yīng)性較強(qiáng)的新型脫硫劑，具有較高的催化活性和較大的硫容量，并具有耐高水汽的特性。氧化鋅脫硫劑裝入設(shè)備后，先用氮?dú)庵脫Q至氧氣含量

7、直至操作壓力。在溫度和壓力達(dá)到要求后先維持4h的輕負(fù)荷生產(chǎn)，然后再逐步轉(zhuǎn)入正常生產(chǎn)。目前國內(nèi)研制和生產(chǎn)的氧化鋅脫硫劑有數(shù)十種之多，其中適用于聯(lián)醇生產(chǎn)精脫硫的氧化鋅脫硫1.3工藝條件①操作溫度脫除硫化氫時(shí)，操作溫度在200℃左右即可，脫除有機(jī)硫時(shí)，操作溫度必須在350～400。C。一般溫度升高，脫硫反應(yīng)速度加快，硫容量增加，但溫度高于400。C時(shí)，能耗顯著增大，脫硫能力反而隨之降低。因此工業(yè)生產(chǎn)中操作溫度一般為350～400℃。②操作壓力氧化鋅脫硫反應(yīng)屬于內(nèi)擴(kuò)散控制過程，因此提高壓力有利于加快反應(yīng)速率。在生產(chǎn)中實(shí)際操作壓力取決于原料氣的壓力