1、合成氨原料氣的凈化 (Purification of Synthetic Gas),2,合成氨原料氣的凈化,氨合成反應(yīng)需要高純度的H2和N2。無論以固體（煤或焦炭）還是用烴類（天然氣、石腦油等）為原料獲得的原料氣中，都含有一氧化碳、二氧化碳、硫化物等不利于合成反應(yīng)的成分，需要在進(jìn)入合成塔之前除去。,3,第一節(jié) 原料氣脫硫,4,一、硫的來源及脫硫目的,硫化物含量因原料及加工方法不同而不同,5,需要脫除,目的：延長催化劑使用壽命，減少設(shè)備腐蝕。還可副產(chǎn)硫磺,6,硫化氫溶解在特定溶劑中-物理法,硫化氫溶解在脫硫溶劑中再反應(yīng)化學(xué)法,濕法脫硫,被吸附在固體吸附劑上再脫附-物理法,與固體物質(zhì)進(jìn)行反應(yīng)化學(xué)法

2、,干法脫硫,原料、流程及對(duì)原料氣要求不同 選用不同脫硫方法,既有物理溶解又有化學(xué)反應(yīng)-物理、化學(xué)法,二、H2S的脫除方法,7,適用于含S量較大、凈化度要求低的場合,8,優(yōu)點(diǎn)：吸收速率快、硫容高、溶液易再生、硫磺可回收 缺點(diǎn)：凈化度低,濕法,干法,優(yōu)點(diǎn)：脫硫效率高、操作簡單、設(shè)備少、流程短、維修方便 缺點(diǎn)：硫容低、再生困難，阻力大,脫硫方法的選擇原則,9,1、干法脫硫,10,（1）鈷(Co)鉬(Mo)加氫-氧化鋅脫硫,鈷(Co)鉬(Mo)加氫 原理：在300-400 溫度下，采用鈷鉬加氫脫硫催化劑，使有機(jī)硫與氫反應(yīng)生產(chǎn)容易脫除的硫化氫和烴。再用氧化鋅吸收硫化氫，即可達(dá)到較好的脫硫效果。 反應(yīng)：R

3、SH+H2=RH+H2S RSR2H2=RH+RH+ H2S COS+H2=CO+H2S CS2+4H2=CH4+2H2S,鈷鉬加氫法還可將烯烴加氫轉(zhuǎn)變成飽和烷烴，從而減少蒸汽轉(zhuǎn)化工序析碳的可能。,11,12,脫除 有機(jī)硫,常用的型號(hào)有T 302、T 304、T 305等。,氧化鋅脫硫 基本原理： H2S+ZnO=ZnS+H2O C2H5SH+ZnO=ZnS+C2H4+H2O H2+ C2H5SH+ZnO= ZnS+C2H6+H2O 脫硫劑的組成 ZnO（80-90） Al2O3,13,影響因素,0 10000 20000,溫度,硫容：單位體積 脫硫劑所能吸收 的硫，kg/m3,空速,汽氣比,

4、影響硫容的因素：,14,氧 化 鋅 脫 硫 示 意 圖,15,氧化鋅脫硫工藝流程圖,工藝指標(biāo),溫度：200-400 常溫使用,脫硫劑加入氧化銅助劑 脫硫效果：0.5-0.05ppm,原料氣,16,活性炭：由許多毛細(xì)孔集聚而成。,常用于活性炭脫硫,活 性 炭,（2）活性炭法,17,活性炭主要用于脫除有機(jī)硫及少量的硫化氫。因反應(yīng)機(jī)理不同可分為吸附、氧化和催化三種方法。 吸附法：活性炭具有很大的比表面積，吸附能力較強(qiáng)，具有較強(qiáng)的選擇性，主要表現(xiàn)在難吸附揮發(fā)性大的物質(zhì)，對(duì)噻吩最有效。 氧化法：硫化氫和氧硫化碳被氣體中存在的氧氣氧化。 H2S(g)O2=S(s)+H2O 2COS+O2=CO2+2S 催

5、化法：在活性炭上浸漬鐵、銅等鹽類，使有機(jī)硫催化為硫化氫，然后再被吸附脫除。,活性炭使用條件,活性炭吸附屬于物理吸附，溫度高，吸附能力下降。一般常溫、常壓下使用。 原料氣中碳?xì)浠衔锛岸趸己扛卟贿m宜用活性炭吸附,18,活性炭的再生,再生：300-400的過熱蒸汽或惰性氣體,蒸汽再生脫硫流程圖,19,濕法脫硫的脫硫劑為溶液，用脫硫溶液吸收原料氣 中的H2S，溶液在加熱減壓條件下得到再生，放出的H2S 可以生產(chǎn)硫磺(克勞斯法)，溶液再生后被循環(huán)利用。,2、濕法脫硫,化學(xué)吸收法,中和法,濕式氧化法,20,（1）濕式氧化法脫硫,21,吸收的基本原理與吸收劑的選擇,硫化氫是酸性氣體，其水溶液呈酸性，

6、可被堿性溶液吸收：,相平衡,解離,堿性吸收劑只能將原料氣中的硫化氫吸收到溶液中，不能使硫化氫氧化為單質(zhì)硫。需借助其他物質(zhì)來實(shí)現(xiàn)。 在溶液中添加催化劑作為載氧體，氧化態(tài)的催化劑將硫化氫氧化成為單質(zhì)硫，其自身呈還原態(tài)。還原態(tài)催化劑在再生時(shí)被空氣中的氧氧化后恢復(fù)氧化能力，循環(huán)使用。,22,氧化與再生的基本原理,因此，選擇適宜的載氧催化劑是濕式氧化法的鍵。載氧 催化劑必須既能氧化硫化氫又能被空氣中的氧所氧化。 從氧化還原反應(yīng)的必要條件來衡量，此催化劑的標(biāo)準(zhǔn) 電極電位的數(shù)值范圍必須大于硫化氫的電極電位、小于氧 的電極電位。 即：0.14lvE01.23v。(0.2-0.75v),23,改良的蒽醌二磺酸鈉(Anthraguione Disulphonis Acid, ADA)法為化學(xué)吸收法，在濕法脫硫中應(yīng)用最為普遍。該法是在ADA法溶液中加入適量的偏釩酸鈉作載氧劑，使氧化析硫速率大大加快，故稱改良ADA法。,（2）典型方法-改良ADA法,蒽醌二磺酸鈉(ADA) 結(jié)構(gòu)式：,24,改良ADA法脫硫包括吸收脫硫和氧化再生兩個(gè)過程：,ADA法脫硫基本原理,吸收脫硫的總反應(yīng)式：,25, 溶液PH值 PH值升高，Na2CO3濃度升高，對(duì)吸收硫化氫有利；但Na2CO3濃度增加，對(duì)轉(zhuǎn)化成單質(zhì)硫不利