化学工艺学 合成气中硫化物和二氧化碳的脱除.pdfVIP

化学工艺学合成气中硫化物和二氧化碳的脱除--第1页

化09-2班钟利丹200910508018

合成气中硫化物和二氧化碳的脱除

1.1合成气中硫化物的脱除

在制气时，所用的气、液、固三类原料均含硫化物。在制气时转化成硫化

氢和有机硫气体，它们会使催化剂中毒，腐蚀金属管道和设备，危害很大，必须

脱除，并回收利用这些硫资源。

1.1.1硫化物的危害

硫化物是制气过程中最常见、最重要的催化剂毒物，极少量硫化物就会使

催化剂中毒，使催化剂活性降低直至完全失活。硫化物主要有硫化氢和有机硫化

物，后者在高温和水蒸气、氢气作用下也转变成硫化氢。

用天然气或轻油制气时，为避免蒸汽转化催化剂中毒，已预选将原料彻底

脱硫，转化生成的气体中无硫化物。

煤或重质油制气时，氧化过程不用催化剂，不用对原料预脱硫，因此产生

的气体中有硫，在下一步加工前必须进行脱脱硫。

1.1.2硫化物脱除的方法分类

脱硫方法要根据硫化物的含量、种类和要求的净化度来选定，还要考虑技

术条件和经济性，有时可用多种脱硫方法组合来达到对脱硫净化度的要求。按脱

硫剂状态来分，有干法、湿法两大类。干法脱硫可分为吸附法和催化转化法，湿

法脱硫可分为化学吸收法、物理吸收法、物理-化学吸收法和湿式氧化法。下面

主要介绍湿法脱硫中的物理吸收法（NHD）。

1.1.3NHD脱硫方法

湿法脱硫剂为液体，一般用于含硫量高、处理量大的气体的脱硫。其中物

理吸收法是利用有机溶剂在一定压力下进行物理吸收脱硫，然后减压而释放出硫

化物气体，溶剂得以再生。主要有冷甲醇法、此外还有碳酸丙烯酯法、N-甲基吡

啶烷酮法、NHD法等，主要介绍NHD法。

1.1.3.1原理及工艺流程

NHD溶剂是一种有机溶剂（聚乙二醇二甲醚），它对气体中硫化物和二氧

化碳具有较大的溶解能力，尤其是对硫化氢有良好的选择吸收性，NHD溶剂物

化性能稳定，蒸气压低，挥发损失小，无气味、无毒、不腐蚀、不分解。该工艺

能耗低、消耗低、成本低，运转时溶剂耗损少，是一种较理想的物理吸收剂，适

合于以煤（油）为原料，酸气分压较高的合成气等的气体净化，脱硫时需消耗少

量热量，脱碳时需消耗少量冷量，属低能耗的净化方法。

化学工艺学合成气中硫化物和二氧化碳的脱除--第1页

化学工艺学合成气中硫化物和二氧化碳的脱除--第2页

化09-2班钟利丹200910508018

合成气降温后从塔底进入脱硫塔,与NHD贫液逆流接触,绝大部分H2S和部分

CO2被吸收,出塔顶的脱硫气(总硫含量5×10-6)去脱碳塔;出塔底富液经水力

透平回收能量后进脱硫高压闪蒸槽,闪蒸气去脱碳闪压机,富液进浓缩塔进一步

降压闪蒸,塔顶用部分贫液来吸收闪蒸气和来自脱硫闪压机的气体中的H2S,未被

吸收的CO2放空,放空气中H2S10×10-6;出浓缩塔的富液再经过二级闪蒸与换

热,进入再生塔再生,出塔尾气H2S含量达到27%以上,再生后的贫液经换热后分别

去脱硫塔和浓缩塔。

1.1.3.2工艺条件及主要设备

H2S在NHD溶剂中的溶解度随吸收温度的降低而增大，所以在低温下进行吸

收过程对提高脱硫气的净化度和溶剂的吸收能力均有利，可减少溶液循环量，这

进而降低了用于泵送溶液的功率消耗，而且也降低了从溶液中解吸酸性组份时用

于溶剂再生的能量消耗，另外低温吸收可提高对H2S吸收的选择性。低温吸收的

缺点是溶液的粘度大，传质速率下降，并且需消