2.2合成气的净化.pptVIP

脱硫 一氧化碳变换 脱碳 气体精制 干法脱硫一般适用于含S量较少的情况。 湿法脱硫一般适用于含S量较大的场合。 干法脱硫：碱性固体或具有特殊吸附性能的吸附剂脱除硫化合物的方法 优点：脱S彻底 缺点：设备体积庞大，脱硫剂不能再生，单质硫回收困难 应用：微量S的脱除 2.2.1.1 活性炭法 细孔有大孔、过渡孔和微孔之分。 若脱除气体中以H2S为主时，选择大孔或过渡孔的活性炭； 脱除气体中主要是硫醇、噻吩时，选择微孔或过渡孔的活性炭； 工业上，一般采用过渡孔为主的活性炭。 改良ADA法(改良蒽醌二磺酸法) 反应原理 在脱硫塔中进行的反应为 Na2CO3 +H2S =NaHS+NaHCO3 然后与偏钒酸钠反应 NaHS +4NaVO3 +H2O =Na2V4O9+4NaOH+2S 氧化态ADA氧化焦性偏钒酸钠 Na2V4O9 + 2ADA(氧化态)+2NaOH +H2O = 4NaVO3 +2ADA(还原态) 在再生塔中的反应为： 2ADA(还原态)+O2=2ADA(氧化态)+2H2O 2. 工艺流程 改良ADA法工艺流程如图所示。 脱硫方法的选择 有机硫的脱除以干法为主，为使总S量精脱到10－6以下，只能用干法 原料气中H2S含量低而CO2含量高，可选用改良ADA法 H2S、 CO2含量都高，选用物理吸收法（低温甲醇洗涤法） 原料气中H2S含量高达30～45g/Nm3，选用乙醇胺脱硫法 一、一氧化碳变换 变换原因： 原料气中大量一氧化碳对合成氨无益； 变换得到等量氢气调节H2/CO比例，满足不同生产需要。 变换后易脱除。 2.2.5 热法与冷法净化流程 热法净化流程 冷法净化流程 热法净化流程 优点: （1）不需外供热量，并可回收过程的余热； （2）等压过程，节省了因压缩气体导致的热量消耗。 缺点： （1）甲烷化法导致原料气H2的消耗增加； （2）使原料气中的惰性气体增加。 此法适用于以烃类为原料制气。 冷法净化流程 优点： （1）净化后的气体中惰性气体含量少，杂质少； （2）原料气的消耗降低。 缺点 （1）能量消耗多 此法多用于以重油为原料制气。 ⑶ 脱 碳 流 程 凯 洛 格 法 观察流程的特点，分析该流程是如何完成既节约能源，又保证气体的净化度的？ ⒈脱碳气需精制的理由及方法 ⑴精制的理由 经CO变换和CO2脱出后的原料气中尚含有 少量残余的CO， CO2，O2 和硫化物等。为 防止它们对氨合成催化剂的毒害作用，原 料气在送合成之前必须经过最后的严格净 化处理。（精制） 2.2.4 少量碳氧化物的清除 ⒈脱碳气须精制的理由及方法 ⑵精制的目标 原料气中CO和CO2总含量不得超过10～20×10-6 （体积分数） ⑶精制方法 铜氨液吸收法；甲烷化法；深冷液氮洗涤法 ⒉铜氨液吸收法 ⑴铜液的组成 醋酸铜氨液由金属铜溶于醋酸，氨和水而 制成。所用的水不含有氯化物和硫酸盐，以避 免对设备的腐蚀。由于金属铜不能直接溶于醋 酸和氨中，在制备新鲜铜液时必须加入空气， 这样金属铜就容易被氧化为高价铜，而形成络 合物。 ⒉铜氨液吸收法 ⑴铜液的组成 Cu（NH3）4Ac2+Cu==2Cu(NH3)2Ac [Cu(NH3)4]2+ 无吸收ＣＯ能力 [Cu(NH3)2]+　　有吸收ＣＯ能力 铜液制备反应 2Cu+4HAc+8NH3+O2=2Cu（NH3）4Ac2+2H2O 生成的高价铜再把金属铜氧化成低价铜， 从而使铜逐渐溶解。 ⑵铜液吸收反应原理 ①吸收平衡 铜液吸收CO是一个包括气液相平衡和液相中 化学平衡的吸收反应两平衡关系。 ②吸收速率 铜液吸收ＣＯ的反应为瞬间可逆反应．吸收速 率取决于气膜扩散与液膜扩散相加和的结果。 ⑵铜液吸收反应原理 ⑶铜液吸收CO的工艺条件—分析 ①压力 铜洗的压力是根据铜洗液的吸收能力，精 炼工艺对净化度的要求和技术经济方面的比 较确定的。 在CO含量一定时，提高系统的压力，CO 分压也随之增大，吸收能力也增大。但当超过 0.5MPa后，分压的升高对增大吸收能力已不 再明显。一般控制为12MPa左右为宜。 ⑶铜液吸收CO的工艺条件—分析 ②温度 随吸收温度的降低，铜液的吸收能力提高，精炼气 中CO 的含量降低。但温度过低会导致铜液的黏度变大， 系统阻力提高，一般8～12℃。 ⑷铜液的再生 ①再生的意义 为了循环使用铜液，必须考虑铜液的再生。铜液的再 生包括三个方面的内容：一是把吸收CO，CO2完全解吸 出来；二是将被氧化的高价铜进行还原为低价的铜以恢 复铜比，同时调整总铜为适宜的值；三是将氨的损失控