IGCC电站脱硫系统中的羰基硫水解工艺

丝 网 上 铺 ２层 填 料 层 ． 依 次 为 直 径 为 ５ ０ Ｉ ｌ ｌ Ｉ ｌ ｌ的 大
瓷 球 （ 高 度 为 ２ ５ ０ ｍｍ ） 和 直 径 为 ２ ５ ｍｍ 的 小 瓷 球
心设 备 为 Ｃ ＯＳ水 解 器 （ 以下 简称 水 解 器 ） ，水 解 器 内 部 装 填 低 温 多 功 能 净 化 剂 Ｄ Ｊ 一１及 常 温 Ｃ ＯＳ 水 解 催 化 剂 Ｔ ５ ０ ４ Ａ （ 主 要 成 分 是 Ｍ０ 和 Ｃ ｏ 的 氧 化 物 ） Ｉ ２ １ ．其 作 用 是 在 低 温 条 件 下 以 及 在 Ｃ ＯＳ水 解 催 化 剂 作 用 下 ， 原 料 气 巾 ＣＯ Ｓ与适 量 的 Ｈ ０反 应 ， 转 化 为 Ｃ ０，以 及 后 续 系 统 中 Ｍ ＤＥ Ａ 更 容 易 吸 收 的
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张瑞祥 ， 高景辉－ ， 令彤彤 ， 朱声 宝ｚ
（ １ ． 西 安 热工 研 究 院有 限公 司 ， 陕西 西安 ７ １ ０ ０ ３ ２ ； ２ ． 绿 色煤 电有 限公 司 ， 北 京 １ ０ ０ ０ ９ ８ ）
摘
要 ：介 绍 某 Ｉ Ｇ Ｃ Ｃ（ 整体 煤气化联合 循环 ） 电站 净 化 单 元 脱 硫 系 统 中羰 基 硫 （ Ｃ Ｏ Ｓ ） 水 解 器 的 水 解 工 艺 。对
Ｃ Ｏ Ｓ水 解 器 的启 动 方 式 和 运 行 ． Ｔ ＝ 况进 行优 化 ，在试 验研 究 的基础 上 给 出了 Ｃ Ｏ Ｓ水 解 器 运 行 的 最 佳 条 件 ：
床层温度 １ ８ ０℃ ．空 速 ｌ ４ ５ １ ｈ － － ．工 艺 气 冷 却 器 出 口原 料 气 温 度 ５ ０ ～ ６ ０℃ 。在 此 工 况 下 运 行 ，Ｃ Ｏ Ｓ水 解 转 化
ＭＤＥ Ａ 吸 收 Ｈ， Ｓ前 需 要 将 ９ ０ ％以上 的 Ｃ ＯＳ 脱 除
（ 转 化 ） 。
常见的 Ｃ ＯＳ 脱 除 技 术 主 要 有 加 氢 转 化 法 、 有
机 胺 吸 收 法 、 氧 化 法 、 催 化 剂 水 解 转 化 法 等 …。 天
津 某 Ｉ ＧＣＣ 电 站 采 用 低 温 催 化 剂 水 解 转 化 法 ， 核
６ ０ ｏ Ｃ（ 原 料 气 中的 水 蒸气 处 于 饱 和状 态 ） 后 ．进 人 工 艺气 分 离 器 分 离 水 分 ．此 后 的 原 料 气 经 水 解 器 入 口加 热 器 加 热 至 １ ６ ０ ｏ Ｃ后 送 入 ＣＯＳ水 解 器 Ａ ／ Ｂ． 在 Ｃ ＯＳ 水 解 器 内 Ｃ ＯＳ 与 水 蒸 气 发 生 水 解 生 成 Ｈ， Ｓ． Ｃ ０Ｓ水 解 转 换 率 ≥ ９ ０ ％． ．
原 反 应 牛 成 单 质 硫 ． 脱 硫 系 统 主 要 是 通 过 碱 性 有 机 物 甲基 二 乙醇 胺 （ ＭＤＥ Ａ） 吸 收 原 料 气 中 的 Ｈ， Ｓ， 使 经 净 化 脱 硫 后 的 燃 气 中 硫 质 量 分 数 小 于 ｌ ０× １ ０ 、ＭＤＥＡ 对 Ｈ， Ｓ有 高 的 脱 除 率 ． 但 对 Ｃ ＯＳ 吸 附 性 不 高 且 Ｃ０ Ｓ 和 Ｍ ＤＥ Ａ 会 发 生 副 反 应 ． 因 此 在
１ Ｃ Ｏ Ｓ水解 器工艺流程
ＣＯＳ水 解 器 的 工 艺 流 程 如 图 ｌ所 示 从 气 化 炉 排 的 原 料 气 温 度 为 ｌ ５ ０ ｏ Ｃ． 压 力 为 ２ ． ５ ＭＰ ａ 。
其 经 原 料 气／ Ｔ 艺 气 换 热 器 、 Ｔ 艺 气 冷 却 器 降 温 至
Ｈ， Ｓ
（ 高度 １ ０ ０ ｍｍ ） ． 小 瓷 球 上 再 铺 ２层 孑 Ｌ 径为 ２ ｍｍ 的 不锈 钢 丝 网 ．最后 装 填 ４ ５ ｍ３ 多功 能催 化 剂 Ｄ Ｊ 一 １ ． 并 在 催 化 剂 上 面 铺 １层 孔 径 为 ２ ｍｍ 的 不 锈 钢 丝 网 Ｔ ５ ０ ４ Ａ 常 温 有 机 硫 水 解 催 化 剂 的 装 填 方 法 与
中图 分 类 号 ：Ｔ Ｋ ０ ８ ： Ｔ Ｑ ５ ３ ６ ． ９ 文 献 标 志 码 ：Ａ 文章 编 号 ： １ ０ ０ ４ — ９ ６ ４ ９ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ４ — ０ ０ ９ ３ — ０ ５
பைடு நூலகம்
０ 引言
某 Ｉ ＧＣ Ｃ 电 站 为 绿 色 煤 电项 日 该 电 站 气 化 炉 产 生 的 原 料 气 需 经 净 化 单 元 脱 硫 ． 成 为 洁 净 燃 气 才 能 进 入 燃 机 气 化 炉 产 生 的 原 料 气 主 要 成 分 有 Ｃ Ｏ 、 Ｈ２ 、 Ｈ２ Ｏ 、 Ｎ２ 、 ＣＯ ２及 少 量 的 Ｈ２ Ｓ （ 体 积 分 数 ０ ． １ ５％ ） 和羰 基 硫 （ Ｃ ＯＳ， 体 积 分 数 ３ ５ ０ｘ１ ０ ） 。
率可达 ９ ２ ． ５ ％ 此 外 ．分 析 Ｃ Ｏ Ｓ水 解 器 运 行 中常 见 问 题 ，指 出必 须 严 格 控 制 原 料 气 中 氧 气 和 水 蒸 气 的含 量 。 关 键 词 ：Ｉ Ｇ Ｃ Ｃ电 站 ：脱 硫 系统 ；羰 基 硫 （ Ｃ Ｏ Ｓ ） ； 羰 基 硫 水 解 器 ； 硫 化
２ 水解 器催化 剂的装填
每 个 水 解 器 的 催 化 剂 分 ２段 ． 上 层 装 填 ４ ５ ｍ３
低 温 ＤＪ —ｌ多 功 能 净 化 剂 ． 下 层 装 填 ４ ５ ｍ Ｔ５ ０ ４Ａ
常 温 有 机 硫 水 解 催 化 剂 装 填 之 前 ． 先 将 水 解 器 内 的 粉 尘 、杂 物 清 理 十 净 ． ． 多 功 能 催 化 剂 ＤＪ 一１的 装 填 方 法 ： 在 水 解 器 内 篦 板 上 先 铺 ２层 孑 Ｌ 径 为 ２ ｍｍ 不 锈 钢 丝 网 ． 在 钢
净 化 单 元 包 括 脱 硫 系 统 和 硫 回 收 系 统 ， 其 与 常 规
火 电 机 组 的 脱 硫 方 式 不 同 脱 硫 系 统 主 要 是 将 原
料 气 巾 的 Ｈ， Ｓ 和 ＣＯ Ｓ 最 终 以 Ｈ， Ｓ形 式 脱 除 ， 脱 硫
率 能达 到 ９ ９． ９％ 以 上 ： Ｈ， Ｓ在 硫 回 收 系 统 经 氧 化 还