合成氨粗原料气的脱硫工艺概述
合成氨工艺及反应原理简介
合成氨工艺及反应原理简介合成氨工艺采用烃类蒸汽转化法。
天然气经加压至4.05MPa，经预热升温在脱硫工序脱硫后，与水蒸汽混合，进入一段转化炉进行转化制H2，随后进入二段转化炉，在此引入空气，转化气在炉内燃烧放出热量，供进一步转化，同时获得N2。
工艺气经余热回收后，进入变换系统，将CO变为CO2，随后经脱碳、甲烷化反应除去CO和CO2，分离出的CO2送往尿素工艺。
工艺气进入分子筛系统除去少量水份，为合成氨提供纯净的氢氮混合气。
氢氮混合气经压缩至14MPa，送入合成塔进行合成氨的循环反应，少量惰性气体经过普里森系统分离进行回收利用。
产品氨送往尿素工艺和氨罐保存。
合成氨工艺的5个过程：1、天然气脱硫：R-SH+H2＝RH+H2S H2S+ZnO＝H2O(汽)+ZnS2、转化CH4+H20(汽)＝CO+3H2 CH4+2H2O(汽)＝CO2+4H2 （H2+ 1/2 O2＝H2O）3、变换：CO+H2O(汽)＝CO2+H24、脱碳：1）K2CO3＋CO2＋H2O⇔2KHCO32KHCO3⇔K2CO3＋CO2＋H2O2）甲烷化：CO+3H2＝CH4+H2O CO2+4H2＝CH4+2H2O5、N2＋3H2＝2NH31 脱硫系统工艺流程及原理1.1流程天然气进入界区后分为两路：一路作原料气，另一路作燃料气。
原料天然气进入原料气压缩机吸入罐116-F，除去携带的液体，经过原料气压缩机102-J被压缩到4.05MPa(G)，经过原料气预热盘管预热到399℃，接着原料气与来自合成气压缩机103-J一段的富氢气混合。
经过Co-Mo加氢器101-D把有机硫转换成H2S，将3 ml/m3的有机硫转化为无机硫，原料气中总硫为30～90ml/m3左右，经氧化锌脱硫槽脱硫至总硫小于0.5mg/m3。
随后进入氧化锌脱硫槽，天然气中的硫化物被ZnO所吸附，制得合格原料气。
ZnO脱硫槽共二个，可以串联或并联操作，一般串联操作。
阀门及管线的配置可以使任何一个脱硫槽停止使用而另一个继续运转。
合成氨生产工艺简介
合成氨生产工艺简介目前国内生产合成氨的工艺大同小异，忽略各自的设备差异和工艺上的微小不同，我们可以将氨的生产过程，粗略的讲可分成一下几步：造气；脱硫；变换；变换后脱硫；铜洗；氨合成几个步骤，如下是此类流程的一个极简示意图：图1 合成氨的极简化流程1造气工段造气实质上是碳与氧气和蒸汽的反应，原料煤间歇送入固定层煤气发生炉内，先鼓入空气，提高炉温，然后加入水蒸气与加氮空气进行制气。
所制的半水煤气（主要成分为CO和H2，另有其他杂质气体）进入洗涤塔进行除尘降温，最后送入半水煤气气柜。
造气工段脱硫工段变换工段煤块水蒸汽CO, N2, H2H2S等其他杂质CO, N2, H2变换气脱硫工段CO2, N2, H2H2S等其他杂质甲醇合成工段少量CO, CO2,N2, H2精炼工段N2, H2极少量CO X等其他杂质氨合成工段N2, H2冷冻工段NH3液氨图2 造气工艺流程示意图2脱硫工段煤中的硫在造气过程中大多以H2S的形式进入气相，它不仅会腐蚀工艺管道和设备，而且会使变换催化剂和合成催化剂中毒，因此脱硫工段的主要目的就是利用DDS脱硫剂脱出气体中的硫。
气柜中的半水煤气经过静电除焦、罗茨风机增压冷却降温后进入半水煤气脱硫塔，脱除硫化氢后经过二次除焦、清洗降温送往压缩机一段入口。
脱硫液再生后循环使用。
图3 脱硫工艺流程图3变换工段气体从脱硫工艺中处理过后，已不含H2S等有毒气体。
变换工段的主要任务是将半水煤气中的CO在催化剂的作用下与水蒸气发生放热反应，生成CO2和H2。
经过两段压缩后的半水煤气进入饱和塔升温增湿，并补充蒸汽后，经水分离器、预腐蚀器、热交换器升温后进入中变炉回收热量并降温后，进入低变炉，反应后的工艺气体经回收热量和冷却降温后作为变换气送往压缩机三段入口。
说明：合成气的中的CO（一氧化碳）经蒸汽转换成CO2（二氧化碳）与H2，转换后气体称为“变换气”。
图4 变换工艺流程图4变换气脱硫与脱碳经变换后，气体中的有机硫转化为H2S，需要进行二次脱硫，使气体中的硫含量在25mg/m3。
粗原料气的净化—硫化物的脱除(合成氨生产)
由脱随塔流出的富液，送至脱硫闪蒸槽而后进人H2S提浓塔，塔顶进液 为脱硫贫液，中部进液为脱硫富液。在H2S提浓塔后还有一个闪蒸槽。 闪 蒸气压缩后作为H2S提浓塔的气提气。由H2S提浓塔出来的气体含H2S25% 左右，可直接送至克劳斯法制硫装置。由脱碳闪蒸槽出来的闪蒸气含CO2 99%左右，可作尿素生产原料之用。
本书仅对近年来备受人们关注的Slexol怯(中国称为NHD法)脱硫作简介。此法 1965 年首先由美国Alied Chenical公司采用，至今已有 40多套装置在各国运 行。脱硫剂的主体成分为聚乙二醇二甲醒，商品名为Selexol。它是一种聚乙 二醇二甲醚同系物混合体。分子式为CH3O CH-O- CH2 nCH。 式中n为3-9。 平均相对分子质量为22-242。各种同系物的质量分数，%大致如下。
3、脱硫剂活性好，容易再生，定额消耗低
脱硫剂活性好，容易再生，可以降低生产的费用，符合工业生 产的经济性。
4、不易发生硫堵
硫堵：进脱硫塔气体的成分不好，杂志耗量较高；反应时析出的 硫不能及时排出；脱硫塔淋喷密度不够；再生空气量不足，吹风强度 低等原因造成硫堵。
5、脱硫剂价廉易得
采用最多的是廉价的石灰、石灰石和用石灰质药剂配制的碱性溶 液。以提高生产的经济性。
酞菁钴价格昂贵，但用量很少，脱硫液中PDS含量仅在数十个cm3／ m3左右。PDS的吨氨耗量一般在1.3-2.5g左右，因而运行的经济效益也较 显著。
此法也可脱除部分有机硫。若脱硫液中存在大量的氰化物，仍能导致 PDS中毒，但约经60h靠其自身的排毒作用，其脱硫活性可以逐渐恢复。 PDS对人体无毒，不会发生设备硫堵，无腐蚀性。
再
较高的温度有利于硫磺的分离，使析出的硫易于凝聚，
生
合成氨工艺简介
合成氨工艺简介一合成氨工艺简介中小型氮肥厂是以煤为要紧原料，采纳固定层间歇气化法制造合成氨原料气。
从原料气的制备、净化到氨的合成，通过造气、脱硫、变换、碳化、压缩、精炼、合成等工段。
工艺流程简图如下所示：该装置要紧的操纵回路有：（1）洗涤塔液位；（2）洗涤气流量；（3）合成塔触媒温度；（4）中置锅炉液位；（5）中置锅炉压力；（6）冷凝塔液位；（7）分离器液位；（8）蒸发器液位。
其中触媒温度操纵可采纳全系数法自适应操纵，其他回路采纳PID操纵。
二要紧操纵方案（一）造气工段操纵工艺简介：固定床间歇气化法生产水煤气过程是以无烟煤为原料，周期循环操作，在每一循环时刻里具体分为五个时期；(1)吹风时期约37s；(2)上吹时期约3 9s；(3)下吹时期约56s；(4)二上吹时期约12s；(5)吹净时期约6s.l、吹风时期现在期是为了提升炉温为制气作预备的。
这一时期时刻的长短决定炉温的高低，时刻过长，炉温过高；时刻过短，炉温偏低同时都阻碍发气量，炉温要紧由这一时期操纵。
般工艺要求现在期的操作时刻约为整个循环周期的18％左右。
2、上吹加氮制气时期在现在期是将水蒸汽和空气同时加入。
空气的加入增加了气体中的氮气含量，是调剂H2/N2的要紧手段。
然而为了保证造气炉的安全该段时刻最多不超过整个循环周期的26％。
3、上吹制气时期该时期与上吹加氯制气总时刻为整个循环的32％，随着上吹制气的进行下部炉温逐步下降，为了保证炉况和提升发气量，在现在期蒸汽的流量最好能得以操纵。
4、下吹制气时期为了充分地利用炉顶部高温、提升发气量，下吹制气也是专门重要的一个时期。
这段时刻约占整个循环的40％左右。
5、二次上吹时期为了确保生产安全，造气炉再度进行吹风升温之前，须把下吹制气时留在炉底及下部管道中的半水煤气吹净以防不测，故进行第二次上映。
这段时刻约占7％左右。
6、吹净时期这段时刻要紧是回收上行煤气管线及设备内的半水煤气。
约占整个循环的3％。
合成氨的工艺流程
合成氨的工艺流程氨是重要的无机化工产品之一，在国民经济中占有重要地位。
除液氨可直接作为肥料外，农业上使用的氮肥，例如尿素、硝酸铵、磷酸铵、氯化铵以及各种含氮复合肥，都是以氨为原料的。
合成氨是大宗化工产品之一，世界每年合成氨产量已达到1亿吨以上，其中约有80%的氨用来生产化学肥料，20%作为其它化工产品的原料。
德国化学家哈伯从1902年开始研究由氮气和氢气直接合成氨。
于1908年申请专利，即“循环法”，在此基础上，他继续研究，于1909年改进了合成，氨的含量达到6%以上。
这是目前工业普遍采用的直接合成法。
反应过程中为解决氢气和氮气合成转化率低的问题，将氨产品从合成反应后的气体中分离出来，未反应气和新鲜氢氮气混合重新参与合成反应。
合成氨反应式如下:N2+3H2=2NH3(该反应为可逆反应,等号上反应条件为:"高温，高压",下为:"催化剂")合成氨的主要原料可分为固体原料、液体原料和气体原料。
经过近百年的发展，合成氨技术趋于成熟，形成了一大批各有特色的工艺流程，但都是由三个基本部分组成，即原料气制备过程、净化过程以及氨合成过程。
合成氨是由氮和氢在高温高压和催化剂存在下直接合成的氨。
别名:氨气。
分子式NH3英文名:synthetic ammonia。
世界上的氨除少量从焦炉气中回收副产外，绝大部分是合成的氨。
合成氨装置模型图: 1.工业生产上合成氨装置图2、合成氨工艺流程叙述:(1)原料气制备将煤和天然气等原料制成含氢和氮的粗原料气。
对于固体原料煤和焦炭，通常采用气化的方法制取合成气;渣油可采用非催化部分氧化的方法获得合成气;对气态烃类和石脑油，工业中利用二段蒸汽转化法制取合成气。
(2)净化对粗原料气进行净化处理，除去氢气和氮气以外的杂质，主要包括变换过程、脱硫脱碳过程以及气体精制过程。
? 一氧化碳变换过程在合成氨生产中，各种方法制取的原料气都含有CO，其体积分数一般为12%~40%。
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。
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。
合成氨原料气净化
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ADA法脱硫基本原理
改良ADA法脱硫包括吸收脱硫和氧化再生 H NSaH 3 CO
2 N a 4 N H 3 a S H 2 V O N O 2 V 4 O a 9 4 Na 2 S O
＝ N 2 V 4 O 9 a 2 A D 2 NA a H 2 O O 4 N H 3 a 2 A V (D H O
合成氨原料气的净化 --原料气脱硫
• 一、硫的来源及脱硫目的 • 二、脱硫方法的分类 • 三、干法脱硫 • 四、湿法脱硫
A
2
合成氨原料气的净化
氨合成反应需要高纯度的H2和N2。无论以固体（煤 或焦炭）还是用烃类（天然气、石脑油等）为原料获 得的原料气中，都含有一氧化碳、二氧化碳、硫化物 等不利于合成反应的成分，为了防止合成氨生产过程 催化剂中毒，需要在进入合成塔之前除去。
原料气的脱硫
一氧化碳变换
二氧化碳的脱除 原料气精制
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3
一、硫的来源及脱硫目的
按分子结构
硫
无机硫 有机硫
存在形式
硫铁矿硫 硫化氢 无机硫90％
硫酸盐硫 脂肪硫 芳香硫
CS2、 COS
硫醇、 有机硫10％ 硫醚、噻吩
硫化物含量因原料及加工方法不同而不同
A
4
硫化物的危害：
影响催化剂活性导致其中毒；腐蚀设备和管 道；使铜洗系统的低价铜生成硫化亚铜沉淀， 增加铜耗。
H2S吸收程度/% 硫代硫酸钠的量/%
40
30
20
10
0
8.3
8.5
8.7
pH值
图1
2.0
1.5
1.0
0.5
0 6 7 8 9 10 11 12
合成氨生产工艺脱硫
第七章脱硫工段第一节工艺流程及主要设备一、本工段任务从造气工段来的半水煤气中，除氢和氮外，还含有27％左右的CO,8％左右的C02,以及少量的硫化物和氧等。
硫化物（主在是仏5，约占半水煤气中硫总量的90％左右，其次还有CS2,COS和RSH等）含量约为1.0〜4.Og/Nm3。
这些硫化物对合成氨生产是有害的。
它会腐蚀设备、管道；会引起变换、合成、甲醇等工段触媒中毒、降低活性或失去活性；会破坏铜液成份。
H2S与铜液中的Cu2+和CU+作用生成CuS和Cu2S 沉淀，堵塞设备管道与阀门，使精炼操作条件恶化。
生产过程中，h2s从溶液中解吸出来，或从设备管道中泄漏出来，会污染环境，影响人体健康。
本工段的主要任务，就是用脱硫液将半水煤气中的硫化物脱除至0.07g/Nr^以下，使半水煤气得到净化，以满足后工段生产工艺的要求。
吸收硫化氢的脱硫液经再生后循环使用，再生析出的硫回收成硫磺。
本工段要根据全厂生产情况,调节罗茨风机气垴。
脱硫的方法很多，根据脱硫剂的形态可分为湿法和干法两大类。
干法以固体为吸收剂，如活性碳法、分子筛法等。
湿法以液体为吸收剂，如氨水液相催化法、氨水中和法、ADA法，近年来还发展了拷胶法、PDS法等。
B前，小氮肥厂脱硫采用较多的是氨水液相催化法。
现以本法为例，简述脱硫过程。
二、工艺流程简述氨水液相催化法脱硫是用脱硫液（贫液）吸收半水煤气中的硫化氢。
吸收硫化氢后的脱硫液（富液），在对苯二酚载氧体的催化作用下，经氧化再生后循环使用。
再生析出的硫泡沫经分离，熔融精制成硫锭。
主要反应方程式如下：NH4OH+H2S==MH4HS+H2O（脱硫反应）2NH4OH+CO2==(NH4)2CO3+H2O2NH4HS+Oz==2NH4OH+2S| （再生反应）2NH4HS+202=（NH4）2S203+H20来自造气工段的半水煤气，经除尘器除去所含的部份粉尘，煤焦油等杂质后，由罗茨鼓风机增压送入气体冷却器冷却，然后在喷旋脱硫塔的喷射器中与贫液并流接触而下，从喷旋塔底部进入，在旋流板中气液转为逆流接触，半水煤气中的硫化氢被贫液吸收。
在实践中湿法脱硫
浅谈在实践中湿法脱硫中图分类号：tq54文献标识码：a文章编号：1009-914x（2013）21-0000-00随着技术的发展，脱硫的方法日益增多，但根据脱硫剂的物理形态，可分为干法和湿法两种。
它们各有优缺点，目前均被广泛应用。
而改良ada法适用于脱除大量无机硫，脱硫液可以再生，经济实用，根据我化肥厂脱硫工段的实际情况，采用改良ada法。
一、我厂脱硫工艺技术简介我化肥厂选用改良ada法进行湿法脱硫。
此工序在脱苯之后，干法脱硫之前。
由于本设计是配合合成氨生产，合成氨对原料气有一定的要求（氢：氮=3：1），为便于控制比例，净化工序设在脱硫工段之后，合成之前。
另外，设在加压工段之后，可以消除焦油、苯等化学品对脱硫的不良影响，防止合成催化剂中毒。
1.工艺流程简介从上一工段来的粗气经液封槽、焦炭过滤器后进入脱硫塔底，ada 液由塔上部喷淋，与粗煤气逆流吸收h2s，半水煤气由塔顶出来，经气液分离后出工段。
吸收了硫化氢的ada液从塔底流出，经液封槽后进入反应槽。
气液分离器分离出的少量液体间断性进入反应槽。
含硫化氢的富液在反应槽内停留反应后，由循环泵打入再生槽，与同时进入槽底的压缩空气自下而上接触氧化再生。
再生的ada液由槽顶溢流进入溶液循环槽。
同时反应生成的硫泡沫浮于反应槽内扩大部分，利用位差自流入硫泡沫中间槽，然后由泵打入硫泡沫槽，在硫泡沫槽内经加热、搅拌、澄清后，清液进入溶液回收槽。
硫泡沫沉于槽底流入熔硫釜，熔融后冷却成为硫磺产品。
熔硫釜内的清液从上部流入溶液回收槽。
地下室的碱液槽内的补充液（主要为碱液和偏钒酸钠）与溶液回收槽内的液体混合后泵入溶液循环槽，再由循环泵打入脱硫塔作脱硫剂，从而进入系统。
2.操作参数粗气入脱硫塔温度： 30～40℃脱硫塔阻力： 4 kg/cm2熔硫釜内温度： 130～150℃溶液中硫代硫酸钠含量： <250g/l3.工艺要点：（1）溶液的ph值：溶液的ph值对气体净制程度有很大影响，提高溶液的碱度，气体中的硫化氢的净制程度也提高，然而ph达到8.8时，吸收已基本完全，ph再提高，吸收液中硫代化合物转化成硫酸钠的量增大。
合成氨生产工艺讲义ppt课件
接下去的中温变换和低温变换（简称中变 和低变），各自在不同的温度下使气体中的 CO与水蒸气反应，生成等量的CO2和H2,从 而提供了更多的作为合成氨原料的氢气。这 个反应叫做变换反应。
以上转化工序和变换工序构成了合成氨装 置的造气系统，制出了合成氨所用的粗原料 气，主要成分是H2和CO2
粗原料气进入脱碳工序，在这里用一种 MDEA溶液把气体中的CO2吸收掉，随后又使溶 液加热并减压，把CO2释放出作为副产品。溶液 循环使用。 来自脱碳的工艺气，首先按氢氮比约为3：1 配入来自空分的氮气，然后进入甲烷化工序，把 工艺气中残余的少量CO2和CO经甲烷化反应变 成水蒸气和CH4。水蒸气经过冷凝排出，而CH4 对后续工序是无害的惰性气体。 脱碳和甲烷化合称净化，即把粗原料气净化 为合成氨所需要的纯净的氢氮混合气。
156
300
500
500
1500
五、本装置生产规模（设计值）
合成氨产能 年操作时间 年操作时数 12万吨/年 333天 8000小时 （小时产量15吨）
（日产量360.36吨）
第二节
本装置合成氨工艺全流程、装置特点和催化 剂知识简介 一、本装置合成氨工艺全流程方块示意图如 下：
说明： 来自焦化装置的焦炉气送入合成氨装置界区后， 首先经过电捕焦油器和脱硫工序，脱除焦炉气中 的焦油、尘及硫化物后，送至转化工序。在这过 程中，焦炉气用焦炉气压缩机压缩3.75Mp（G）。 压力3.75Mpa（G）焦炉气送入转化工序，先进 入饱和塔被工艺水饱和增湿，然后经加热炉，再 进入转化炉，在此引入来自空分的氧气。氧气在 炉内燃烧掉一部分CH4，放出热量供转化反应。 出转化炉的焦炉气中残余的CH4已经很少了。
NHD脱硫脱碳气体净化工艺技术介绍
NHD脱硫脱碳气体净化工艺技术介绍目录第一章基础理论和数据1.1概述1.2NHD溶剂物化性质1.3吸收原理和相平衡规律1.4脱硫工艺参数的选定1.5脱碳工艺参数的选定第二章工艺过程设计2.1工艺说明2.2脱硫脱碳方案比较2.3 结论第一章基础理论和数据1.1概述NHD净化技术与美国专利Selexol净化技术类似，并达到同等水平。
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，蒸汽压低，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。
根据化工部“七五”国家重点科技攻关计划合成氨一条龙中“75—7—6NHD净化技术的研究”合同，即采用NHD物理溶剂法脱除合成原料气中的硫化物和二氧化碳，并选择一个中型厂使用此项技术，然后提供大型厂使用，“七五”为油头和煤头大型厂净化技术作准备，提出气液平衡数据和工业化基础设计。
1988年批准的山东鲁南化肥厂二期扩建工程为年产8万吨合成氨，造气部分引进德士古煤浆气化技术，其它部分由国内配套。
由于煤气中硫化物和二氧化碳含量较高，经多方研究认可选用了NHD溶剂脱除合成气中硫化物和二氧化碳的工艺，于1992年投产。
原料气先经选择脱硫，而后脱碳，H2S经富集后进克劳斯硫回收，在2MPa压力下将含CO2 43%，H2S 4.5克/标米3，COS 13毫克/标米3的变换气净化至CO2 0.1%，总硫1ppm，每吨氨总能耗99万大卡，溶剂损耗0.5公斤。
在气液平衡数据的测定和鲁化厂年产8万吨生产装置的基础上，提供了大型厂设计参数，进行此项年产30万吨合成氨NHD脱硫脱碳基础设计，条件是以德士古煤浆气化气经中低温耐硫变换后的气体为原料，和设定操作压力为3.4MPa。
选用脱CO2溶剂（脱碳富液）选择性脱硫，尔后脱碳，H2S富集后去克劳斯回收的流程，在3.3MPa压力下，原料气含CO2 42.91%，H2S 0.86%，COS 18ppm 净化至CO2 0.1%，总硫1ppm，每吨氨脱硫及H2S提浓需耗蒸汽0.31吨，脱碳需耗冷量0.709×106KJ，总能耗1.9727×106KJ，溶剂损耗0.4公斤，溶剂吸收能力47标米3 CO2/米3。
合成氨原料气的脱硫
• 钴钼加氢法还可将烯烃加氢转变成饱和烷 烃，从而减少蒸汽转化工序析碳的可能。
• 催(～C化1o3O剂％)：和，以氧C氧化o含化钼量铝(M为(Ao1Ol2～O3)36组)％为成。载。钴体M钼，o含催由量化氧为剂化5须钴 经硫化后才具有相当的活性。经硫化后的 活性组分主要为MoS2，Co9S8。
• 工艺条件：操作条件，温度一般在300～ 400℃，压力0.7～7.0MPa，入口气态烃空 速为500～2000h-1，液态烃空速0.5～6h-1， 加氢量一般按照保持反应后气体中有5～ 10%氢为准。
各 领 域 的 合 作不断 稳步推 进，经 济增长 已成为 带动世 界经济 发展的 重要引 擎。 而 金 砖 国 家 运动会 的举行 ，更让 金砖各 国之间 的体育 文化交 流深度 融合， 金砖合 作 的 成 色 更 足，分 量更重 ，根基 更牢固 。 金 砖 国 家 运动 会在广 州成功 举办，
不
• ②氧化锌脱硫 • 基本原理： • H2S+ZnO=ZnS+H2O • C2H5SH+ZnO=ZnS+C2H4+H2O • H2+ C2H5SH+ZnO= ZnS+C2H6+H2O • 脱硫剂的组成 • ZnO（80-90％） Al2O3
附. 氧化锌脱硫剂 的化学组成和物理性质
型号
化 学 组 成，
钴(Co)钼(Mo)加氢转化串联氧化锌脱硫工艺流程图
• 在实际操作中，氧化锌常采用两套吸收设 备，一台操作，一台备用。当操作中的一 台吸硫能力下降时，更换到备用设备；为 减少吸硫剂的使用量，通常将设备出口的 氧化锌重新装入吸硫设备的入口处，即从 设备套数和流程设置解决问题。
%
ZnO
MgO
合成氨脱硫工艺流程
合成氨脱硫工艺流程合成氨脱硫，这可有意思啦。
一、为啥要脱硫呢？咱都知道合成氨是个挺重要的化工过程，可原料气里要是有硫啊，那可就麻烦大了。
硫这东西就像个调皮捣蛋的小坏蛋，它会让合成氨的催化剂中毒呢。
就好比你想做好一锅香喷喷的米饭，结果有个小虫子跑进去捣乱，那这锅米饭肯定就做不好啦。
一旦催化剂中毒，那合成氨的效率就会大大降低，这可不行呀，所以必须把硫除掉。
二、脱硫的方法有哪些呢？1. 干法脱硫。
这干法脱硫啊，就像是用扫帚把灰尘扫走一样直接。
它主要是利用固体吸收剂来吸附硫。
比如说氧化铁法，氧化铁就像个小磁铁，把硫这个小铁屑给吸住。
这种方法呢，脱硫精度比较高，就像那种很细心的工匠，一点点小瑕疵都不放过。
不过呢，它也有缺点，就是处理能力相对小一些，而且再生比较麻烦。
就好像一个小口袋，虽然能装东西，但装不了太多，而且装满了清理起来还挺费劲的。
2. 湿法脱硫。
湿法脱硫就像是用水去冲洗污渍一样。
它是用液体吸收剂来脱除硫。
这里面有好多不同的体系呢。
像碱液吸收法，碱液就像个温柔的小刷子，把硫这个脏东西一点点刷掉。
还有栲胶法，栲胶这种东西啊，它在脱硫过程里就像个勤劳的小助手，和其他物质配合得很好。
湿法脱硫的优点是处理能力大，就像一个大水桶能装很多水一样，能处理大量的原料气。
但是呢，它的脱硫精度可能不如干法脱硫那么高，就像大扫除的时候，可能有些小角落还打扫得不是特别干净。
三、具体的工艺流程是啥样的呢？要是用氧化铁干法脱硫的话，原料气就像一群小客人，慢悠悠地走进脱硫塔这个小屋子。
在这个屋子里，氧化铁就在那等着它们呢。
原料气里的硫一碰到氧化铁，就被它抓住了。
这个过程就像小朋友在玩抓人游戏一样，氧化铁一下子就把硫抓住了。
等原料气在塔里转了一圈出来的时候，就变得干净多啦。
要是湿法脱硫的栲胶法呢。
首先原料气进入吸收塔，就像走进一个大浴场一样。
栲胶溶液就像一群热情的服务员，把原料气里的硫拉到自己身边。
这个过程中还会有一些其他的反应，就像大家在浴场里互相帮忙搓背一样。
湿法脱硫技术
• ②元素硫的析出：该反应设备为吸收塔，但在吸收塔内反应有少量 进行，主要在富液槽内进行。
2NaHS 4NaVO3 (氧化催化 ) H2O Na2V4O9 4NaOH 2S
• ③氧化剂的再生。该反应在富液槽和再生槽中进行。
Na2V4O9 2栲胶（ 氧化） 2NaOH H2O 4NaVO3 2栲胶（ 还原）
• ④载氧体（栲胶）的再生。该反应在设备再生槽中进行。
栲胶（ 还原） O2 (空气中 ) 栲胶（ 氧化） H2O
• 以上四个反应方程式总反应为
2H2S O2 2S 2H2O
合成氨原料气脱硫
合成氨原料气脱硫
硫化物存在的对合成氨生产工艺、设备、产品质量都有严重的影响， 如造成催化剂中毒。故需脱除，指标越低越好。 合成氨原料气中的硫是煤中硫化物受热分解产生的，以各种形态的 含硫化合物存在的，如硫化氢、硫氧化碳、二硫化碳、硫醇、硫醚、 环状硫化物等。性质如下： 1.硫化氢(H2S) 无色气体，有毒，溶于水呈酸性，与碱作用生成盐，可被碱性溶液 脱除，能与某些金属氧化物作用，氧化锌脱硫就是利用这一性质。 2.硫氧化碳(COS) 无色无味气体，微溶于水，与碱作用缓慢生成不稳定盐，高温下与 水蒸气作用转化为硫化氢与二氧化碳。
第一节 脱硫方法
（）
⑤ 液气比
第一节 脱硫方法
（3）栲胶法脱硫工艺流程
由静电除尘岗位来的水煤气，含H2S， CS2，COS，C4H4S，RSH 等有机和无机硫。经清洗塔除去煤气中的尘粒和部分焦油后进入脱硫 塔，在脱硫塔除去H2S后，进入汽水分离器除去夹带的液体后去压缩机。 脱硫液经再生泵送入再生槽，在再生槽内，完成溶液的再生和单质硫 的浮选。硫泡沫送入熔硫釜；再生液经贫液泵再送回脱硫塔，循环使 用。见图（3-2）
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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。
简而言之在合成反应之前，必须除去粗原料气中的硫化物、CO、CO2，即必须要进行净化操作。
合成氨的脱硫方法从总体上来分有两种：干法广，脱硫和湿法脱硫。
用较而湿法脱硫以砷气碱法、ADA、改良ADA和栲胶法颇具代表性。
1 硫化物的种类主要是H2S，其次是CS2，COS，RSH等有机硫。
其含量取决于原料的含硫量及加工方法。
以煤为原料，原料气中H2S含量一般为2～3g·m-3，有的高达20～30g·m-3。
2 硫化物的危害（1）影响催化剂活性导致其中毒。
解决方法：转化催化剂、变换催化剂、氨合成催化剂、甲醇合成催化剂（2）腐蚀设备和管道3 硫化物的脱除方法在脱硫过程中由于原料、流程及对原料气要求不同而选用不同脱硫方法，脱硫方法分为干法脱硫和湿法脱硫。
干法脱硫：氧化铁法、活性炭法、钴—钼加氢和氧化锌法等。
干法脱硫具有脱硫效率高、操作简便、设备简单、维修方便等优点。
但干法脱硫所用脱硫剂的硫容量（单位质量或体积的脱硫剂所能脱除硫的最大数量）有限，且再生较困难，需定期更换脱硫剂，劳动强度较大。
干法脱硫一般适用于含S量较低、净化度要来较高的情况。
湿法脱硫：化学吸收法、物理吸收法和物理化学吸收法。
湿法脱硫具有吸收速率快，生产强度大，脱硫过程连续，溶液易再生，硫磺可回收等特点，适用于硫化氢含量较高，净化度要求不太高的场合。
3.1干法脱硫3.1.1干法脱硫技术的进展目前国内使用的干法脱硫剂以氧化锌、钴钼加氢脱硫法、活性炭为主。
产品一般经机械加工制成规则的柱状或球状，大小各不相同，仅少数加工成片状。
氧化锌脱硫过程是物理化学过程，气体组份中的硫化物先经扩散吸附至脱硫剂外表面，再扩散至其内孔表面。
同种活性组分中的同一物质形成不同结构和形态的晶形，不同晶形的晶粒对硫化物的吸附能力不同。
被吸附的硫化物与脱硫剂中的活性物质发生化学反应，形成硫化锌的硫化物，被固定在脱硫剂中，从而使气体得到净化。
因此这种脱硫过程为物理吸附和化学反应过程，此化学反应可在无氧条件下进行。
活性炭脱硫则不同，当含硫气体经过活性炭床层时，气体中的硫化物先扩散后被吸附在活性炭表面，经表面催化作用，加速硫化物与工艺气中微量氧的反应，生成单体硫和其它化合物。
3.2.2钴-钼加氢法钴钼加氢脱硫法是脱除有机硫十分有效的预处理措施。
钴钼加氢催化剂几乎可使天然气/石脑油中的有机硫全部转化成硫化氢。
再用氧化锌吸收就可把总S 降到0.1×10－6以下。
钴钼加氢法还可将烯烃加氢转变成饱和烷烃，从而减少蒸汽转化工序析碳的可能。
原理：在300-400 ℃温度下，采用钴钼加氢脱硫催化剂，使有机硫与氢反应生产容易脱除的硫化氢和烃。
再用氧化锌吸收硫化氢，即可达到较好的脱硫效果。
RSH+H2=RH+H2SRSR’＋2H2=RH+R’H+ H2SCOS+H2=CO+H2SCS2+4H2=CH4+2H2S催化剂：以氧化铝(Al2O3)为载体，由氧化钴(CoO)和氧化钼(MoO3)组成。
Mo含量为5～13％，Co含量为1～6％。
经硫化后的活性组分主要为MoS2，Co9S8防止MoS2微晶聚集长大。
工艺条件：操作条件，温度一般在300～400℃，压力0.7～7.0MPa，入口气空间速度为500～2000h-1，液态烃空速0.5-6h-1，加氢量一般按照保持反应后气体中有5～10%氢为准。
3.2.3氧化锌法氧化锌法是用于进行气体精细脱硫的方法之一。
它既可以脱除无机硫也可以脱除有机硫其具有脱硫精度高硫容量大使用性能稳定可靠等优点。
它能与硫化氢反应生成难于解离而很稳定的ZnS处理对象一般为硫化氢浓度较低的气体在工业上得到了广泛使用。
基本原理：H2S+ZnO=ZnS+H2OC 2H 5SH+ZnO=ZnS+C 2H 4+H 2OH 2+C 2H 5SH+ZnO= ZnS+C 2H 6+H2O若原料气中有氢存在，还有下列反应：CS 2+4H 2=2H 2S+CH 4COS+H 2=H 2S+CO脱硫剂的组成：ZnO （80-90％）、Al 2O 3根据热力学分析，该反应为放热反应。
当温度升高时，不利于反应向产物生成的方向进行，平衡常数减小。
脱硫精度下降。
反之，降低温度可以提高脱硫精度。
因此，氧化锌脱硫剂用于中高脱硫时，硫容高、但脱硫精度低。
而低温脱硫时，硫容较低、但脱硫精度高。
氧化锌脱硫反应为气－固相非催化反应在反应过程中气体分子H 2S 首先从气相主体扩散并吸附于脱硫剂表面。
随后H 2S 分子在晶体表面发生去质子过程，生成硫离子，使表面电子浓度发生改变。
硫离子向ZnO 晶格扩散与Zn 反应生成ZnS 而同时氧离子向固体表面扩散其ZnO 的六方晶系变成ZnS 的等轴晶系，只有内层ZnO 晶格上的氧离子不断向外层扩散，与外层的硫离子进行交换才能使反应不间断地进行。
反应集中在产物层与未反应核的界面上，这种向固体内部运动是通过ZnS 和ZnO 晶格的缺陷、错位、边界、缺位等活泼的地方进行的。
氧化锌脱硫剂的主要缺点是不能通过氧化就地再生，需更换新的吸附剂。
因此再生中吸附剂表面会因烧结而明显减少。
机械强度也大大降低，且氧化锌使用成本较高。
通常以氧化锌与硫化氢的反应为例讨论。
这一反应为放热反应，温度上升，平衡常数下降。
所以低温对反应有利。
S H O H p p p K 22/0一些条件下平衡S含量的计算值如下：水蒸气/% 平衡硫含量/10-6200℃300℃400℃0。
50 0。
000025 0。
0008 0。
00910 0。
00055 0。
018 0。
2020 0。
005 0。
16 1。
80实际上天然气等原料中水蒸气含量很低，所以即使温度在400℃也可满足S 含量＜0.1×10-6的要求。
200℃含水20％时，S＜0.005×10-6，因此氧化锌也用在变换工序作催化剂的保护剂。
氧化锌脱硫的反应速度主要是内扩散控制，所以氧化锌脱硫剂都做成高孔隙率的小颗粒。
氧化锌脱硫性能的好坏用硫容量表示。
所谓硫容就是每单位质量氧化锌能脱除S的量。
一些数据如图，一些定性结论如下：温度上升，硫容增加；空速增加，硫容降低；汽气比上升，硫容下降。
硫容kg/kg0 100 200 300 400 500温度／°C3.3湿法脱硫3.3.1 湿法脱硫概述优点：（1）脱硫剂是便于输送的液体物料；（2）脱硫剂可以再生并能回收富有价值的化工原料硫磺；分类：化学吸收法、物理吸收法和物理化学吸收法。
物理法是利用脱硫剂对原料气中硫化物的物理溶解作用将其吸收，如低温甲醇法。
化学法是利用了碱性溶液吸收酸性气体的原理吸收硫化氢，如氨水液相催化法。
物理化学法是指脱硫剂对硫化物的吸收既有物理溶解又有化学反应。
如环丁砜烷基醇胺法。
直接氧化法脱硫过程：氧化态的催化剂将硫化氢氧化为单质硫，其自身是还原态。
还原态的催化剂在再生时被空气中的氧氧化后恢复氧化能力，如此循环使用。
此过程可表示为：载氧体（氧化态）+硫化氢=载氧体（还原态）+S↓载氧体（还原态）+1/2O2（空气）=载氧体（氧化态）+H2O3.2.2改良ADA法改良的蒽醌二磺酸钠(Anthraguione Disulphonis Acid，ADA)法为化学吸收法，在湿法脱硫中应用最为普遍。