合成氨厂液相催化氧化脱硫的研究
煤化工方向氨水中和法氨水液相催化法湿式氧化法脱硫原理及步骤
应用化工生产技术专业
（煤化工方向）
氨水中和法 氨水液相催化法 湿式氧化法脱硫原理及步骤
• 一、氨水中和法： • 吸收：
• 用稀氨水在吸收塔内与原料气中的硫化物发生化学反
应，生成NH4HS，以脱除原料气中的H2S。净化后的 半水煤气从塔顶排出。 • NH3.H2O+H2S＝NH4HS+H2O+Q
• 再生：
• 吸收H2S的溶液用泵送入再生塔，从塔底吹入空气，
使NH4HS分解。分解出来பைடு நூலகம்H2S和空气一道排人大气， 而氨水循环使用。
半水煤气
氨水
空气
放空气
优点：
• 工艺流程简单，原料来自本厂，容易得到。 • 目前国内不少氮肥厂都采用此法。
缺点：
• 脱硫效率低，氨损失较大 • 解吸出的硫化氢直接排人大气，硫元素不能加以回收利用， 直接造成物料损失和环境污染。
总反应式：
H2S（l） + O2（空气） S↓+ H2O
• 二、氨水液相催化法：
• 脱硫液：在氨水中添加少量对苯二酚作为活化剂
• 在再生塔内：
2
OH O OH O O2
2
O OH
2
H2O
NH4HS
H2O
S
NH4+
OH-
O
OH
对苯二酚
总反应式为：NH4HS+0.5O2 =
S+NH4++OH-
二.氨水液相催化法：
优点： （1）则脱硫效率可提高到98％以上 （2）并且可以回收硫磺，纯度达99％左右。 缺点： 半水煤气中CO2含量较高时，采用此法会影响脱硫效果。 增大气液接触面积缩短接触时间，可以选择性吸收硫化氢
对合成氨生产过程中湿式氧化法脱硫的几点认识
对合成氨生产过程中湿式氧化法脱硫的几点认识在合成氨原料气的净化过程中，湿式氧化法脱硫应用最为广泛，同时湿式氧化法脱硫的化学反应最为复杂，由于其化学反应的复杂性，使整个脱硫系统的控制难度加大。
随着原料价格的不断上涨，企业为降低成本，烧高硫煤的比例不断增加，脱硫系统出现的问题越来越多，严重地制约了生产的长周期稳定运行，针对湿式氧化法脱硫谈谈自己的认识。
贵州开磷集团剑江化肥有限责任公司半水煤气脱硫以纯碱为吸收剂，东狮公司生产的888为催化剂，半水煤气流量42000N m3/h，煤气炉原料煤以贵州中硫煤为主，半水煤气中H2S含量6 g/m3，脱硫出口半水煤气中H2S含量50mg/m3以下。
一、工艺流程及主要设备1、一级脱硫塔2、二级脱硫塔3、洗涤塔4、一级再生槽5、二级再生槽6、一级压送罐7、二级压送罐8、硫泡沫槽9、一级副液槽10、一级贫液槽11、二级副液槽12、二级贫液槽13、熔硫釜14、冷却器15、残液沉淀池16、过滤机1、工艺流程半水煤气：从煤气鼓风机来的半水煤气经洗涤塔进入一级脱硫塔底部，以喷淋而下的溶液充分接触后从塔顶出来进入二级脱硫底部，经再次脱硫后的半水煤气从塔顶出来进入洗涤塔，经洗涤冷却后的半水煤气送入合成压缩机。
溶液：贫液槽的溶液经贫液泵打入脱硫塔顶部经分布器填料、液封进入富液槽，经富液泵打入再生槽时溶液进行氧化再生后进入贫液槽，以此循环。
硫泡沫：再生浮选出的硫泡沫进入压力输送罐压送至硫泡沫槽，加温至55℃左右，搅拌后经加压泵打入熔硫釜，残液从熔硫釜上部出来经冷却器后进入沉淀池，用泵打入过滤机返回富液槽，一、二级流程相同。
2、主要设备：①、一级脱硫系统脱硫塔：φ3500×30750mm Q＝40000Nm3/h，内装三层PVC格栅填料H1＝4200mm H2＝4770mm H3＝3970mm溶液分布采用槽式分布器再生槽：φ6000×7000mm喷射器型号LJ×300—H 抽气量300m3/h 三层分布板，分布孔φ25mm富液槽：φ5000×2200mmV＝65m3贫液槽：φ5000×4000mm V＝100m3贫、富液泵三台，二开一备，型号300S—58 H＝58m Q＝790m3/h②、二级脱硫系统脱硫塔：φ5400×39750mm Q＝48000Nm3/h 内装φ100mm 塑料包耳环填料三层H＝6000mm溶液分布采用盘式分布器，降液孔φ12mm再生槽：φ6000×7000mm喷射器24组抽气量300m3/ h贫、富液槽：φ5000×5000mm贫、富液泵：三台二开一备型号300S—58 H＝58m Q＝790m3/h③、硫回收设备泡沫槽：φ3500×3000mm 二台加压泵二台熔硫釜三台φ900×10mm H＝4659mm V＝2.1m3冷却器二台沉淀池六格过滤机一台二、脱硫系统运行中出现的问题1、一级再生硫泡沫少，溶液颜色呈焦油色，喷射器易堵塞，清理困难，我们分析半水煤气中焦油含量多，杂质多，从熔硫釜排出的渣可以判定，原因是电除尘器运行不正常，喷射器堵塞，我们采用尾管加套管的方式，使再生运行时能对喷射器和尾管分别吊出清理，保持喷射器畅通，有足够的自吸空气量。
氨水中和法氨水液相催化法湿式氧化法脱硫原理及步骤
S
Cat(O)
Cat(R)
3
再生槽
Cat(R) O2 Cat(O)
4
单质硫的浮选和净化凝固
作用
弱碱性吸收剂， 选择性吸收 H2S，快速 慢速、控制步 骤
空气 、快速
三、湿法氧化脱硫基本步骤与基本原理
H2S（l） +OHCat.（O）+ HS— Cat. （R）+ O2
HS— +H2O
S + Cat. （R） H2O + Cat. （O）
总反应式：
H2S（l） + O2（空气）
S↓+ H2O
氨水中和法 氨水液相催化法 湿式氧化法脱硫原理及步骤
• 一、氨水中和法： • 吸收：
• 用稀氨水在吸收塔内与原料气中的硫化物发生化学反 应，生成NH4HS，以脱除原料气中的H2S。净化后的 半水煤气从塔顶排出。
• NH3.H2O+H2S＝NH4HS+H2O+Q
• 再生：
• 吸收H2S的溶液用泵送入再生塔，从塔底吹入空气， 使NH4HS分解。分解出来的H2S和空气一道排人大气， 而氨水循环使用。
半水煤气
氨水
空气
放空气
优点：
• 工艺流程简单，原料来自本厂，容易得到。 • 目前国内不少氮肥厂都采用此法。
缺点：
• 脱硫效率低，氨损失较大 • 解吸出的硫化氢直接排人大气，硫元素不能加以回收利用，
直接造成物料损失和环境污染。
• 二、氨水液相催化法：
• 脱硫液：在氨水中添加少量对苯二酚作为活化剂
• 氨水液相催化法过程总结：
• 用弱碱性溶液吸收原料气中的硫化氢，生成硫氢化物
• 借助溶液中的载氧体（cat.）的氧化作用，将硫氢化物氧 化成元素硫
液相催化氧化脱除烟气中SO2技术的研究
硫 效 率 的 影 响 ， 介 绍 其 应 用 结 果 。实 验 和应 用 得 出 ： 表 面 活 性 剂 的 液 相 催 化 氧 化 脱 硫 剂 的 浓 度 在 ０ ０ ％ ～ ２ 范 围 时 ， 硫 效 率 达 并 含 ．５ ％ 脱
８ ． ％ ～ ９ ． ％等 结 论 。 ３６ ４５
关 键 词 ： 相 催 化 氧 化 脱 硫 ； 烟 气 脱 硫 技 术 ； 表 面 活 性 剂 ｌ 脱硫 效 率 液
中 图 分 类 号 ： ０ ． Ｘ７ １ ３ 文献标识码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ３６ ０ （ ０ ２ ０ —０ 卜０ １ ０ —５ ４ ２ ０ ）５０ ３ ３
Ｓ Ｏ 在水 溶 液 中 催 化 吸 收 反 应 ２ Ｏ ＋ Ｏ ＋２ Ｏ一 Ｓ Ｈ ２ Ｓ 另 一 方 面 ， 含 Ｓ 气 体 通 过 溶 液 时 ， Ｏ 、 Ｈ Ｏ ， 当 Ｏ Ｓ
２ ２ １ 浓 度对 脱 硫 效 率 的影 响 。实 验 模 拟 烟气 量 为 ．．
１ ０ ｍ， 孔 直 径 ３ ５ｒ 筛 ａ ｍｍ， 压 降 ２ Ｐ 塔 ４ ａ左 右 。 用 Ｓ Ｏ 压力 罐作 为 气源 ， 后 与空 气 混 合形 成 模 拟 烟气 ， 然 经过
风 机 后进 入脱 硫 反应 器 中 ， 行脱 硫 反应 ， 拟 烟气 经 进 模 过 吸 收后 ， 接排 人 大 气 。 吸 收 液 系 统 水 量 可 视 要 求 直
３ ０ ／ ｎ 液 气 比 为 ０ ３ Ｌ Ｎｍ。 吸 收 液 不 循 环 使 ０ Ｌ ｍｉ ， ．５／ ，
合成氨厂脱硫方法的工艺探讨 文档
年产35万吨合成氨厂脱硫工段的工艺设计学号2010231129 姓名石艳萍1.概述1.1引言氨是一种重要的化工产品，用途十分广泛。
合成氨是化学工业的基础，也是我国化学工业发展的重要先驱。
经过几十年的发展，我国合成氨工业在产业规模，技术水平等方面均得到了大幅提高。
目前，我国合成氨产业规模已居世界第一，总量占世界总量的三分之一。
合成氨作为化肥工业生产的重要基础，在我国国民经济中发挥着重要作用。
【1】我国合成氨工业能够满足氮肥工业生产需求，基本满足了农业生产需要。
合成氨的需求取决于氮肥的需求和工业用氮的需求，随着农业生产的不断发展，肥料需求的不断增加，合成氨工业对农业的作用实质是将空气中游离氮转化为能被植物吸收利用的化合态氮，这一过程称为固定氮。
我国合成氨产品主要分为农业用氮和工业用氮两大类，在农业方面，以氮为主要原料可以生产各种氮素肥料，如尿素、硝酸铵、碳酸氢铵、氯化铵、磷酸一铵、磷酸二铵、硝酸磷肥等各种含氮肥料。
工业方面主要用于生产硝酸、纯碱、等多种化工产品。
合成氨的工业的迅速发展，也促进了高压、催化、特殊金属材料、固体燃料气化、低温等科学技术的发展。
【2】合成氨工业在国民经济中占十分重要的地位，氨及氨加工工业已成为现代化学工业的一个重要部分。
（1.引自朝红梅：《我国合成氨工业进展评述》《化工工业》2010年第5期）（2.引自朝红梅：《我国合成氨产量分析》.《煤化工》第28卷第9期）1.2合成氨脱硫原理在合成氨工业中，脱硫技术是一个备受重视，随着优质原料煤供应的日益紧张，大多数以煤为原料合成氨厂不得不选用高硫无烟煤作为原料，生产出的半水煤气中H2S质量浓度在4—6g/m2甚至高达7—9 g/m2.脱硫技术问题成为公认难题。
合成氨所需的原料气，无论是天然气、油田气还是焦炉气、半水煤气都含有硫化物这些硫化物主要是硫化氢、二硫化碳、硫氧化碳、硫醇和噻吩等。
其中硫化氢属于无机化合物，称为“无机硫”天然气中硫经物的含量（标准状态）一般在0.5—15g/m2的范围内，有机硫以硫醇为主，在气田经过粗脱硫处理后的天然气，硫化物的含量（标准状态）在20—100mg/m3左右。
液相催化氧化法脱除烟气中SO2的研究
生结 垢及 堵 塞 现 象 ， 硫 过 程 可 以 同时 除 尘 ， 程 脱 流
短 ， 资小 。 投
费用， 副产物无 出路， 造成二次 污染等难 点¨ 。 易
针 对我 国当前还存 在 相 当一 部分 中小 型燃 煤 企业 的 具 体情 况 ， 发一 种 简 单 易行 的脱 硫方 法 已 成 为 当 开 务之急 。 采用液 相催化 氧化法 脱 除烟气 中的 ｓ 在理论 ０ 上 不消耗催 化剂 ， 用 价 格 便 宜 的催 化 剂 ， 本 较 选 成 低， 是最具 发展前 途 的 一种 脱 硫 方 法 。关 于液 相 ２ 催 化氧化 法脱硫 国内 已有相 关报道 ， 研究 结果 表 明 ， Ｍｎ 和 Ｆ 离 子具 有 催 化 活性 ， ¨ 的 催 化 效 果 ｅ Ｍｎ 比 Ｆ 好 ， ｅ 在水 中有 Ｍ ｎ 存在 时 ， 够有 效地 吸 收 ｎ 能 低浓 度 ｓ ３Ｊ Ｏ Ｉ 。利 用 Ｍｎ 溶 液 进行 烟 气 脱 硫 ， 。 脱 硫效 率高 ， 而且不会 在 吸附装 置中形成 水垢沉 积 物 。 液相催 化氧 化法 烟气脱硫 适用 于各种 中小 型燃 煤 锅炉 和硫酸 生产厂 。其工 艺过程 主要 是使用 催化
ｃ ｔｌ ｅ ｉ２ ａ ｄ ｈｔ ａ ｌ ｔ ［ ］ ＪＰ ｙ． ｈｍ Ｂ １９ ， ｒ ａｉ Ｏ ｓ ｏ ｃｔ ｙ ｓ Ｊ ．． ｈｓＣ ｅ ． ， ８ ｙ ｎＴ ｂ ｅ ｐ ｏ ａｓ ｌ ９
合成氨脱硫工艺设计
合成氨脱硫工艺设计
1.工艺原理
合成氨脱硫使用了一种称为氧化剂的物质，通常是氧气和氯气的混合物，加之于废气中。
氧化剂与硫化物反应生成硫酸盐。
该反应需要一定的温度和压力条件下才能进行。
通常情况下，反应温度为120-200摄氏度，压力为1-3兆帕。
2.工艺流程
在吸收器中，还需要添加一种促进剂，以提高硫酸盐的转化率。
常用的促进剂包括硫酸铵和硝酸铵。
这些促进剂能增加硫酸盐的反应速率，并且防止硫酸盐结晶。
硫酸盐溶液在吸收废气中的过程中，会逐渐饱和。
当饱和度达到一定的程度时，需要对硫酸盐溶液进行再生。
再生通常通过加热溶液，释放出硫化物，并将其氧化成硫化氢。
然后将硫化氢处理成为硫酸盐。
3.设备设计
在工艺设计中，需要考虑各个设备的容量和尺寸，以满足处理废气的要求。
此外，还需考虑设备的材料选择，以保证其在高温、高压、腐蚀等恶劣条件下的使用寿命。
4.运行与控制
合成氨脱硫工艺需要建立一个完善的运行与控制系统，以保证整个工艺的稳定和高效运行。
应根据实际情况采用合适的控制策略，监测和调节各个参数，如废气流量、温度、压力、硫酸盐浓度等。
此外，还需建立一个规范的维护和保养计划，定期检查设备的状况，及时进行修复和更换。
总之，合成氨脱硫工艺设计需要考虑多个方面，包括工艺原理、工艺流程、设备设计和运行控制。
通过科学合理的设计和操作，可以有效降低硫化物的排放，减少环境污染。
液相催化氧化脱除烟道气中SO_2和NO_x的研究
中国环境科学 2001,21(1)华北电力大学环境工程系,河北保定 071003针对我国国情提出了液相催化氧化脱硫脱氮的新方法,在鼓泡反应器内进行了液相催化氧化脱硫脱氮的实验.就催化剂的选择催化剂浓度等对SO2和NOx吸收效率的影响及其变化规律进行了研究.结果表明,氨中和Fe3+液相催化氧化法脱硫脱硝有较好的效果,采用本方法可以脱除90%以上的SO2以及50%左右的NOx.关键词烟气脱硫联合脱硫脱氮技术中图分类号A文章编号３３∼37Abstractaqueous catalytic oxidation denitrogenationMn离子为催化剂采用液相催化氧化SO2和NO x,再用氨吸收的脱硫脱氮新工艺.由于氨水在我国广大地区来源丰富,且反应最终产物是肥料,不产生二次污染,降低了烟道气净化费用.联合脱硫脱氮技术是当前烟道气治理技术的发展方向之一[1],而液相同时催化氧化SO2和NO x的研究[2−6]在国内外尚不多见,本文将从实验的角度进一步研究采用液相催化氧化法同时脱除SO2及NO x.１ 实验部分１．１ 实验装置实验采用的是鼓泡反应吸收器,通入N2赶走吸收器及管路中的空气,钢瓶中的N2NO x 和SO2气体经减压阀后按烟道气的体积比进入配气瓶混合,配制一定浓度的SO2NO x的原始浓度,然后将模拟烟道气通入吸收器,通过吸收器进气下端的玻砂气体分布板鼓泡进行反应,出口气体经装有无水CaCl2的干燥管除水后通入烟道气分析仪,测定吸收后烟道气中SO2°²×°ÁËͼ1所示的实验装置.收稿日期华北电力大学青年科研基金资助项目(98QN005)34 中 国 环 境 科 学 21卷图1 烟道气脱硫脱硝实验装置Fig.1 Diagram of the exerperimental apparatus forreducing SO 2 and NO x in flue gas1.SO 2钢瓶2.NO x 钢瓶3.N 2钢瓶4.O 2钢瓶5.钢瓶减压阀6.配气瓶7.玻璃转子气体流量计8. 玻璃三通阀9.鼓泡反应吸收器 10.液体流量计 11.吸收液低位槽 12.装有无水CaCl 2的干燥管 13.烟道气分析仪 14. 液体流量计15.吸收液高位槽１．２ 测试方法采用德国产MRU 95/3CD 烟气分析仪对SO 2×ÔÀ´Ë®NO x 的效果对比 分别取自来水NO x ,在气体流量为0.2m 3/h,液气比为2L/m 3时,测定对烟道气中SO 2×ÔÀ´Ë®,还是氨水溶液,脱硝效率都很低,只有5%左右,达不到脱除要求,这主要是由于NO 难溶于水的缘故.为取得较好的脱硝效果,进行了过渡金属离子催化氧化实验.２．２ 催化剂的选择实验对SO 2水溶液,Cu 2+Fe 3+Ìú¿É¼ÓËÙÍÑÏõ½ø³Ì,但也有人认为NO 是抑制剂,加入锰NO x 吸收效果对比实验Fig.2 Contrast exp eriment of absorbing efficiencyof SO 2 and NO x自来水NO x 催化氧化实验,结果见图3.从图3可以看出,对于SO 2水溶液的催化氧化,铁和锰效果比较好.铜的催化效果不太显著,这主要由于Cu 2+不是一种足够强的氧化剂,在低pH 值下,不可能从S 4+物种中产生链媒介物.溶液中加入过渡金属离子后,锰NO x催化氧化实验也1441期马双忱等0.01mol/LFe2(SO4)30.01 mol/LMnSO4NO x吸收效率的影响许多研究表明,对于SO2的催化氧化,协同作用很重要.过渡金属离子催化氧化SO2的协同作用由两种影响导致.一方面,协同作用的过渡金属离子作为催化剂导致的氧化速率比单一过渡金属离子作为催化剂导致的氧化速率的总和要大;另一方面,就氧化还原循环来说,协同作用是由于加快了还原性金属离子的再氧化.Fe-Mn 系统对SO2的催化氧化的正协同作用最明显,可以大幅度提高SO2的吸收效率.而目前对NO x 液相催化氧化方面的研究仍然很少,为了得出这方面的结论,对含有Fe3+的溶液,通过加入Mn2+进行协同效应的研究.用去离子水配制成含有0.01 mol/L Fe2(SO4)3的溶液,加入不同浓度的Mn2+作吸收液,在气体流量为0.2 m3/h NO x吸收实验,结果见图4.由图4可见,Fe-Mn系统脱硫效率显著增加,并且随Mn(%%NO x吸收效率的影响用氨水溶液配制的Fe2(SO4)3溶液作吸收液,改变加入溶液中Fe3+浓度,在气体流量为0.2 m3/h 和液气比为2L/m3时,考察在不同Fe3+浓度下的氨水溶液吸收SO2和NO x的能力.实验结果见图5.Mn2+浓度(mol/L)Mn2+浓度(mol/L)36 中国环境科学 21卷由图5可以看出,在实验浓度范围内,随着氨水溶液中Fe3+浓度的增加,吸收液对SO2%NOx吸收效率的影响Fig.5 The effect of concentration of Fe3+ on absorbingefficiency of SO2 and NOx当氨水溶液中Fe3+浓度为0.01mol/L时,SO2吸收效率为95%,NO x吸收效率为47%,比单纯用氨水溶液的吸收效率大幅度提高.但在实际应用中最佳的催化剂用量涉及到吸收效果NO x吸收效率的影响在Fe3+浓度为0.01 mol/L,气体流量为0.2m3/h和液气比2L/m3时,用氨水调节吸收液pH值,考察在不同pH值下对SO2NOx吸收效率的影响Fig.6 The effect of pH of absorbing solution onabsorption efficiency of SO2and NOx20%(NH4)2SO4溶液进气浓度对SO2NO x的效果较好.考察进气浓度对SO21期马双忱等[1]马双忱,赵毅. 联合脱除SO2和NOx的烟气治理技术 [J].华北电力大学学报,2000,27(3):87−92.[2]傅军.液相溶液中SO2和NOx的反应进展 [J]. 化工进展,1999,(1):26−28.[3]Christian Brandt, Rudi Van Eldik. Transition metal catalyzedoxidation of sulfur() catalyzed sulphur dioxide o-xidation in aqueous solution over a wide range of pH [J]. A-tmospheric Environment, 1978,12:1439−1442.[5]Martha H Conklin, Michael R Hoffmann. Metal ion sulfur()-sulfur() in the sulfite induced autoxidation of metal ions and complexes in aqueous solution [J]. Atmospheric E-nvironment,1992,26A(13):2295−2300.作者简介一定场合下要运回废物Environmental Science &Technology July 1,302A(2000)。
液相催化氧化SO2研究进展
Ｖｏ １ ． ４ ０ Ｎｏ ． ５ ０ｃ ｔ ． ２ ０１ ５
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． １ ６ １ １ ２ ／ ｊ ． ｃ ｎ ｋ ｉ ． ５ ３—１ ２ ２ ３ ／ ｎ ． ２ ０ １ ５ ． ０ ５ ． ０ １ ７
液 相 催 化 氧化 Ｓ Ｏ ２研 究 进 展
张冬冬 ， 魏爱斌 ， 张晋呜 ， 瞿广 飞 ， 宁 平
ｏ ｘ ｉ ｄｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｓ ａ ｎ ｅ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍｅ ｎｔ—ｆ ｒ ｉ ｅ ｎ ｄ ｌ ｙ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｑ ｕ ｅ ｔ ｈ ａ ｔ ｄ ｏ ｅ ｓ ｎ ｏ ｔ ｃ ｏ ｎ ｓ ｕｍｅ ｃ ａ ｔ ａ ｌ ｙ ｓ ｔ ｉ ｎ ＦＧＤ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ．ｔ ｈ ｅ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｅ ｔ ａ ｌ ｉ ｏ ｎ ｓ ｃ ａ ｎ ｂ ｅ ｒ ｅ ｇ ｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｔ ｅ ｄ ｂ ｙ ｔ ｈｅ ｔ ｒ ａ ｎｓ ｆ ｏ ｒ ｍ ｖ ａ ｌ ｅ ｎ ｃ ｅ ｓ ｔ ａ ｔ ｅ，ａ ｎ ｄ ｈ ａ ｓ ｎ ｏ ｓ ｅ ｃ ｏ ｎ ｄａ ｒ ｙ ｐ ｏ ｌ ｌ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ． Ｍｏ ｒ ｅ ｏ ｖ ｅ ｒ ，ｓ ｏ ｍｅ ｂ ｙ
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合成氨粗原料气的脱硫工艺概述
Hefei University题目：合成氨粗原料气的脱硫工艺综述系别：化学材料与工程系班级：12化工（2）姓名：学号：教师：朱德春合成氨粗原料气的脱硫工艺【摘要】合成氨原料气中的硫是以不同形式的硫化物存在的，其中大部分是以硫化氢形式存在的无机硫化物，还有少量的有机硫化物。
具体来说作为原料气的半水煤气中都含有一定数量的硫化氢和有机硫化物(主要有羰基硫、二硫化碳、硫醇、硫醚等)，能导致甲醇、合成氨生产中催化剂中毒，增加液态溶剂的黏度，腐蚀、堵塞设备和管道，影响产品质量。
硫化物对合成氨的生产是十分有害的，燃烧物和工业装置排放的气体进入大气，造成环境污染，危害人体健康。
硫也是工业生产的一种重要原料。
因此为了保持人们优良的生存环境和提高企业最终产品质量，对半水煤气进行脱硫回收是非常必要的。
【关键词】脱硫；钴钼加氢法；改良ADA法【Abstract】ammonia synthesis feed gas sulfur is present in different forms sulfides, most of which is present in the form of inorganic sulfur compounds hydrogen sulfide, a small amount of organic sulfides. Specifically, as the raw material gas semi-water gas contain a certain amount of hydrogen sulfide and organic sulfides (mainly carbonyl sulfide, carbon disulfide, mercaptans, sulfides, etc.) can lead to methanol, ammonia synthesis catalyst poisoning, increasing the liquid solvent viscosity, corrosion, plugging equipment and pipelines, affecting product quality. Sulfide production of ammonia is very harmful, gas combustion and industrial installations emissions into the atmosphere, causing environmental pollution and endanger human health. Sulfur is also an important raw material for industrial production. So in order to keep good people and improve the living environment of the final product quality, semi-water gas desulfurization recovery is necessary.【Keywords】desulfurization; cobalt-molybdenum hydrogenation; modified ADA 【前言】固体燃料为原料所制得的粗原料气，经除尘后，含有一定量的硫化物、CO、CO2，这些都是氨合成催化剂的毒物，必须除去；而以液态烃、气态烃为原料制合成气，因原料中含有一定量的硫化物，在蒸气转化反应前就必须先行除去，否则会引起镍催化剂中毒。
液相催化氧化法脱除硫化氢的研究进展
液相催化氧化法脱除硫化氢的研究进展李石雷;张冬冬;宁平;吴琼;张晋鸣;李创;王思鼎【摘要】综述了液相催化氧化法脱除硫化氢方法中的砷基工艺、钒基工艺、铁基工艺以及一些新兴工艺.由于砷基工艺含有砷等剧毒物质,目前该法已被其他方法所取代;钒基工艺主要有ADA法、改良ADA法、MSQ法、栲胶法等,改良ADA法广泛应用于天然气、焦炉气和氨合成气等脱除H2S气体;铁基工艺是目前工业化应用较广泛的工艺,脱硫效率高,但存在催化剂需要合成或副产物需要定时清理等问题;一些新兴工艺研究,如PDS法、888法、DDS法,具有催化剂活性高、用量少、无毒性等优点,但单独使用存在脱硫效率低、易堵塔等问题.综上所述,开发一种低成本脱硫工艺及高效脱硫剂,将是今后研究的主要方向.【期刊名称】《广州化学》【年(卷),期】2017(042)005【总页数】8页(P57-64)【关键词】氧化;硫化氢;催化剂;砷基工艺;钒基工艺;铁基工艺【作者】李石雷;张冬冬;宁平;吴琼;张晋鸣;李创;王思鼎【作者单位】昆明理工大学环境科学与工程学院,云南昆明 650500;昆明理工大学环境科学与工程学院,云南昆明 650500;昆明理工大学环境科学与工程学院,云南昆明 650500;昆明理工大学环境科学与工程学院,云南昆明 650500;昆明理工大学环境科学与工程学院,云南昆明 650500;昆明理工大学环境科学与工程学院,云南昆明650500;昆明理工大学环境科学与工程学院,云南昆明 650500【正文语种】中文【中图分类】X512H2S主要来源于黄磷厂、天然气、石油化工等工业废气，是一种有毒并且有强烈刺激性气味的气体[1]，对人体的呼吸系统和中枢神经系统有害[2-3]，是大气主要污染物之一。
硫化氢不但能够直接损害人体健康，而且还造成设备和管道腐蚀。
现在国家对H2S的排放以及治理都制订了严格的标准[4]。
不论是从环保角度还是从企业自身发展的角度，治理H2S都迫在眉睫。
合成氨脱硫工段_精脱硫_技改的实践
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结 论
精脱硫技术经过近阶段的运行达到了预期的经
济指标和环保节能指标。 脱硫精度高, 精度可以达到 0 1 ∃ 10- 6 。不但可 以脱除无机硫 H 2 S, 也可脱除有机硫 COS 、 CS 2 等, 保 护了甲醇催化剂、 甲烷催化剂、 氨合成催化剂, 催化剂 的寿命有了较大的延长。解决了以煤为原料的微量 硫对合成催化剂、 双甲工艺催化剂的中毒以及对脱碳 溶剂的影响和设备腐蚀的问题。此项目的实施保证 了!清洁生产项目∀ 的良好落实。
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技改前氨水液相催化法硫对生 产影响
丰源化肥公司煤制气是以煤为原料, 原料气中有
收稿日期 : 2010- 04- 07
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精脱硫 技改工程实施方案
技术依托 经过考察论证 , 我们决定采用湖北化学研究院开
作者简介 : 张子君 ( 1974- ) , 男 , 本 科 , 工程 师 , 主要 从事煤 化工、 造 气技术 及麦草 制浆方 面技 术性 研究。 E - mail: zhangzijun688@ 126 com, 联系电话 : 13603702073。
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化 工 设计 通 讯
3 2 投资预算
第 36 卷
发的常温精脱硫新技术, 他们的常温精脱硫技术处于 国内领先地位, 占有 70% 的国内市场。它们可在 5~ 80 # 下解决煤制气中各种工况下的精脱硫问题。脱 硫精度高 , H 2S+ COS+ CS 2 < 0 1 ∃ 10- 6 。他们这种 精脱硫技术的开发应用已有二十年的历史, 各种精脱 硫剂及配套产品达二十多个, 是我国常温精脱硫剂的 最大生产基地, 已有 600 多个厂次应用 , 常温气体精 脱硫剂的 6 个国家命名牌号全部为其所有, 在国内影 响很大。据我们对有关使用厂家考察结果表明, 湖北 化学所的精脱硫技术成熟、 工艺先进 , 所有使用厂家 都达到了设计要求。 2 2 工艺条件及设计要求
液相催化氧化脱硫脱硝综述
LPC机催化剂烟气综合清洁技术介绍（一）技术来源有机催化烟气综合清洁利用技术，是来自以色列的一种废烟气清洁新工艺技术，已获得欧盟和美国的专利。
其核心是采用了Lextran公司专利生产的有机催化剂，该有机催化剂的基体是专利生产的一种含有硫氧基团（>S=O）的复杂化合物，将这种富含硫氧基团的有机物按一定比例与水混合，而得到一种稳定的乳化液---有机催化剂，利用其高效脱除酸性气体的优越性能，结合在世界范围已得到广泛使用的成熟的石灰石-石膏湿法空塔喷淋工艺，产生了世界领先的“多效合一”（具有脱硫、脱硝、脱重金属、二次除尘的功能）的新一代湿法烟气综合清洁利用技术。
该专利技术，适用于治理电厂和其它工业装置所排放的烟气污染物。
在美国得克萨斯州实验室对Lextran有机催化剂进行了检测，充分肯定了其处理效果。
有机催化剂的化学原理1、脱硫原理：现在国内针对脱硫主要是采用湿法工艺，像石灰石-石膏法，氧化镁法、氨法都属于湿法应用方案，反应机理一般为烟气里的SO2跟H2O相遇生成H2SO3，再用碱性物质与H2SO3反映生成亚硫酸盐，然后再让亚硫酸盐进行一系列的强制氧化生成硫酸盐。
其过程就会产生很多问题，首先就是H2SO3是很不稳定中间产物很容易二次分解成H2O和SO2，所以不管采用何种技术对H2SO3 的稳定性和控制性就决定了该方法长期脱硫运行的的脱硫效率及脱硫效果稳定性。
其次，对亚硫酸盐的氧化条件较为苛刻，很难完全氧化成硫酸盐，最后生成的产物是硫酸盐与亚硫酸盐的混合物，生成的副产品利用价值很低。
有机催化技术反应原理为烟气中的SO2遇水形成亚硫酸（H2SO3），有机催化剂中的硫氧基团与之结合形成稳定的络合物，有效抑制了不稳定的亚硫酸分解再次释放污染气体，并促进它们被持续氧化成硫酸,然后催化剂与之分离。
SO2 + H2O+ 有机催化剂→H2SO3+ 有机催化剂→稳定的复合物+ O2→H2SO4+ 有机催化剂有机催化烟气综合清洁利用技术完美地实现了上述反应，并通过加入碱性中和剂（氨水）与硫酸中和，制成高品质的硫酸铵（(NH4)2SO4）化肥，其反应原理和过程与工业硫酸铵化肥的生产相似。
合成氨脱硫系统的几个问题
合成氨脱硫系统的几个问题张彤(长春东狮科贸实业有限公司>在合成氨生产各单元操作中，工艺最为简单的恐怕就是脱硫系统了。
但是，在实际生产中，出现问题最多的恰恰也是脱硫。
正如一位资深化工专家在评价脱硫催化剂时所说，每一种正规的脱硫催化剂都能很好的解决脱硫问题，但是，真正使用很好的厂家却不是太多。
这是因为脱硫系统的复杂性和多变性所决定的。
笔者二十多年来一直从事脱硫系统的生产管理与技术管理，特别是近年来，因为工作关系，接触了更多合成氨厂的脱硫装置，现对目前脱硫装置中容易出现的一些问题归纳整理如下，不当之处请同行指教。
一．用系统项目思想指导整个合成氨生产的硫控制在合成氨生产中，因为工艺流程的不同，如有联醇与不联醇的，变换有全低变与中低低等，对H2S的要求也不同。
这就必须要针对本企业具体的工艺流程，统筹考虑，制定合理的H2S指标。
笔者认为，无论什么样的工艺，总的原则和指导思想应该是：在确保变换低变催化剂需要的前提下，尽可能降低半水煤气脱硫与变换气脱硫的控制指标。
而低变催化剂所需最低H2S浓度，仅仅是在一定的反应温度和一定汽气比下的一个定值，其值高低主要取决于另两个因素。
而低变后，硫对合成氨生产的影响百害而无一利。
因此，在满足低变催化剂需求的前提下对半水煤气脱硫后的H2S指标取低限，可以更有效的减轻后工序脱硫的压力，从而使生产更易控制。
但是，实际上，好多厂子没有做到这一点，特别是有的厂子，当低变催化剂稍有异常，不是针对问题全面分析原因，在降低蒸汽用量或温度调节上下功夫，而是盲目的提高进口H2S指标。
笔者在安徽就见到这样一家企业，该厂因为是全低变工艺，所以厂方认为变换进口H2S越高越好。
在这个思想指导下，该厂半水煤气脱硫长期停运，变换出口气体分两路，一路直接去变压吸附脱碳，一路经变换气脱硫塔去碳化。
两路气体分别经活性炭精脱硫槽后汇合回压缩机三入。
该厂半水煤气中H2S一般在500-700mg/m3，而变换气脱硫能力又偏小，变脱后H2S长期控制在200-300 mg/m3，这样就带来了一系列恶果：因为变压吸附解折出的气体中H2S浓度太高，使脱碳腐蚀严重；活性炭精脱硫剂更换频繁；因为硫中毒，甲醇催化剂三个月就要更换；合成催化剂也因硫中毒而寿命很短。
合成氨液氨脱硫工艺设计
合成氨液氨脱硫工艺设计郑州大学化工与能源学院专业化学工程与工艺班级 4班姓名张晓丹学号 20110380429 题目年产14万吨合成氨脱硫工艺设计指导老师万亚珍职称教授李亦帆职称博士系主任侯翠红职称教授2015年 1 月 24 日目录1.设计任务书 (3)1.1设计要求 (3)1.2设计依据 (3)2.工艺设计条件 (4)3.工艺流程叙述 (5)3.1概述 (5)3.2生产流程简述 (6)原理 (6)工艺流程简图 (7)4.主要工艺指标 (8)4.1设计方案的确定 (8)4.2物料衡算 (8)吸收塔的物料衡算 (8)各流股的物料衡算 (9)4.3热量衡算 (10)5.工艺设计 (11)5.1 基础物性数据 (11)5.2 吸收塔的设计 (12)塔径计算 (12)塔径校核 (13)填料层高度及分段 (14)填料塔压降的计算 (17)填料支撑板 (18)5.3喷射氧化再生槽的计算 (19)槽体的计算 (19)扩大部分直径 (20)再生槽高度 (20)喷射器计算 (21)5.4 冷却塔的设计 (24)冷却塔的计算 (24)冷却塔校核 (25)分布器的设计 (36)丝网除沫器的设计 (39)冷却塔的选管 (41)塔底防涡器的设计 (42)6.设计感悟 (43)1.设计任务书1.1设计要求设计年产14万吨合成氨脱硫工艺，半水煤气含硫4.8g/Nm3, 脱硫方法用氨水液相催化法，填料塔脱硫；富液再生采用喷射氧化再生槽。
1.2设计依据1)《化工工艺设计手册（第四版）》（上、下册）2)《小合成氨厂工艺技术与设计手册》（上、下册）3)陈声宗等主编，化学工业出版社出版的《化工设计》第三版教材4)《填料手册（第二版）》5)《化工设备设计全书（塔设备分册）》6)《塔填料产品及技术手册》7)《小合成氨厂工艺技术与设计手册》（上、下册）8)《给水排水设计手册》9)《化工设备设计手册》（上、下卷）10)《化学化工物性数据手册（无机卷、有机卷）》11)《现代塔器技术》（第二版）12)《小氮肥厂工艺设计手册》13)李登松.脱硫填料吸收塔的工艺设计研究[J].化工装备技术,2013,34(6):41-45.14)徐组根.冷却塔设计[J].河南化工，1999,8:31-34.15)曾国安.冷却塔的设计计算[J].机电产品开发与创新,2009,22(4):76-78.16)董谊仁，过健.填料塔排管式液体分布器的研究和设计[J].化学工程，1990,18（3）：28-35.17)董谊仁，裘俊红，陈国标等.填料塔液体分布器的设计[J].化工生产与技术，1998,18：1-6.18)张硕德.防涡流器的设计[J].化工设备设计，1983,18（23）：42-43.19)白二川.半水煤气直冷塔的计算与设计[J].化肥设计，2010,48（2）：11-15.20)杨怀林.水冷却塔的设计[J].特钢技术，2009,15（58）：53-54.2.工艺设计条件设计能力：14万吨合成氨/年半水煤气中硫含量：4.8g/Nm3年工作日：310天半水煤气消耗定额：3200 Nm3/ 吨氨半水煤气组成（干基）：表1 半水煤气组成表组成H2N2CO CO2O2CH4合计体积（%）42 19 26 11 0.7 1.3 100半水煤气压力：压缩机出口压力4800 mmH2O柱气体温度：36℃溶液温度：32℃贫液组成：总氨含量：1.0M 碳化度R=C/A=0.63 总硫化氢：20.0g/m3硫容： 0.17kg/Nm3 比重：1034kg/m3脱硫后半水煤气含硫： 0.1 g/Nm3富液组成：总氨含量：1.0M 碳化度R=C/A=0.65 总硫化氢：240.0g/m3比重：1034kg/m3再生过程：采用喷射氧化再生槽喷射器入口压力：4atm(表压)液温：30℃吹风强度：100m3/ m33.工艺流程叙述3.1概述由于生产合成氨的各种燃料中含有一定量的硫，因此所制备出的合成氨原料气中，都含有硫化物。
氨水液相催化氧化脱硫的研究
氨水液相催化氧化脱硫的研究
贺江平;刘家茹
【期刊名称】《中南民族学院学报：自然科学版》
【年(卷),期】1997(016)002
【摘要】介绍了液相催化氧化脱硫催化剂的选择原则，测定了氨水液相催化氧化脱硫的电极电位，提出了氨水液相催化氧化脱硫生产中的存在问题的解决方法。
【总页数】4页(P18-21)
【作者】贺江平;刘家茹
【作者单位】湖南纺织高等专科学校;湖南纺织高等专科学校
【正文语种】中文
【中图分类】TQ113.6
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5.铁离子液相催化氧化烟气脱硫研究 [J], 张玉;周集体;王栋;张爱丽;王一鸥
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