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《常溫精脫硫(氯)工藝在甲醇生產(chǎn)中的應(yīng)用》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、常溫精脫硫(氯)工藝在甲醇生產(chǎn)中的應(yīng)用摘要:甲醇是一種用途廣泛的化工產(chǎn)品,是重要的有機(jī)化工原料。近年來(lái),甲醇生產(chǎn)和消費(fèi)都呈現(xiàn)出快速增長(zhǎng)勢(shì)頭,新建和改擴(kuò)建的甲醇生產(chǎn)企業(yè)越來(lái)越多。從目前甲醇下游產(chǎn)品的發(fā)展前景來(lái)看,對(duì)甲醇產(chǎn)品的質(zhì)量要求越來(lái)越高,所以對(duì)甲醇生產(chǎn)工藝的要求也越來(lái)越高。本文對(duì)甲醇催化劑的使用壽命長(zhǎng)短起重要作用的精脫硫(氯)工藝的選擇進(jìn)行研究。關(guān)鍵詞:常溫精脫硫(氯)工藝甲醇一、精脫硫(氯)工藝對(duì)甲醇生產(chǎn)的重要性脫碳工段出來(lái)的原料氣中,含有約為0.lmg/Nm的硫和微量的氯。這兩種成分對(duì)后續(xù)工段中的甲烷化和甲醇催化劑都有危害。只有硫存在時(shí),甲醇催化劑硫中毒失活的主要原因是在催化
2、劑外表面一定的徑向深度內(nèi)生成了ZnS,中毒區(qū)域在催化床層的上層,具有明顯的分層現(xiàn)象;氯中毒的主要原因是由于在催化劑上生成ZnC12和CuC12,ZnC12和少量CuC12在催化劑表面流動(dòng),并與Cu和ZnO發(fā)生置換反應(yīng),破壞催化劑的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),晶粒長(zhǎng)大,發(fā)生氯中毒的“低溫?zé)Y(jié)”現(xiàn)象,氯中毒的催化劑上下床層氯含量幾乎相等,無(wú)濃度梯度。在催化劑表面的徑向分布與硫中毒明顯不同。硫氯共存時(shí),硫使甲醇催化劑的中毒仍表現(xiàn)在催化劑外表面的一定深度內(nèi)生成ZnS,但由于氯中毒的作用,使催化劑產(chǎn)生“低溫?zé)Y(jié)”現(xiàn)象,燒結(jié)后的催化劑抗硫能力大大減小,催化劑的琉容也相應(yīng)減少,因而硫可能從催化床層的上層向中層或下
3、層移動(dòng),導(dǎo)致催化劑硫中毒的分層現(xiàn)象減弱或消失。所以精脫硫工段工藝選擇的合理與否直接關(guān)系到甲醇工段能否正常運(yùn)行。二、精脫硫催化劑及工藝流程的選擇傳統(tǒng)的精脫硫方法為鉆鉬加氫串氧化鋅工藝,此工藝的優(yōu)點(diǎn)在于能將全部有機(jī)硫(包括性能最穩(wěn)定的噻吩)加氫轉(zhuǎn)化成硫化為鋅;其缺點(diǎn)是需要高溫?zé)嵩?,能耗高,投資較大。也有單獨(dú)采用高溫氧化鋅工藝,但其脫H2S能力強(qiáng),但脫有機(jī)硫能力低,達(dá)不到經(jīng)脫硫工藝的精度要求,且能耗較高。近年來(lái),廠家多采用湖北省化學(xué)研究所開(kāi)發(fā)研制的EAC系列特種活性炭串COS水解催化劑的常溫精脫硫工藝。EAC系列特種活性炭精脫硫劑(包括T101,T102,T103)添加了一些活性組分和助
4、劑,大大加快了精脫硫反應(yīng)的速度,并且有較高的工作硫容(約12%)。COS水解催化劑(T504,EZX)對(duì)有機(jī)硫有很好的吸收作用。根據(jù)這兩種催化劑的不同組合適用先后提出JTL-1,JTL-4,JTL-5及其組合等工藝流程。JTL-1工藝采用EAC特種活性炭串T504水解催化劑的流程,原料氣先通過(guò)EAC催化劑將H2S脫至彡0.03x10-6,T504水解催化劑將COS脫至<0.03x10-6,COS轉(zhuǎn)化成的H2S再次通過(guò)EAC特種活性炭,使其濃度降至彡0.03x10-6,從而使其出口總硫含量彡0.06x10-6。第一脫硫塔內(nèi)裝T102,主要脫除氣體中的H2S,出口氣體經(jīng)過(guò)汽水加熱器將溫
5、度提高約20°C后進(jìn)入裝有T504的水解塔,將氣體中的出水解塔的氣體冷卻后通過(guò)裝有T102的第二脫硫塔。此工藝被形象的稱為“夾心餅”。但是此工藝為了克服COS常溫水解催化劑的毛細(xì)凝聚現(xiàn)象,需設(shè)置提溫、降溫設(shè)備和第二脫硫塔,所以在JTL-1的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)了JTL-4工藝。JTL-4由T102串EZX精脫硫劑組成。T104(EZX)不僅能精脫H2S,而且也能精脫COS、CS2,其精脫H2S、COS、CS2的精度均可達(dá)到