EZ_2宽温氧化锌精脱硫剂的工业应用
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H 2S COS CH3SH C2H5SH CH3SCH3 C3H8SH CH3SSCH3 10 月 27 日 H 2S COS CH3SH C2H5SH CH3SCH3 C3H8SH CH3SSCH3
原料气
21 1 01 81 81 7 11 99 01 14 01 09
11 89 01 77 81 4 21 21 01 16 01 14
v H = - 137183kJ/ mol 2ZnO+ CS2= 2ZnS+ CO2 v H = - 283145kJ/ mol
113 EZ- 2 脱硫剂的特性 EZ- 2 脱硫剂具有以下几方面的优良特性: ( 1) 反应速度快, 脱硫精度高。使用空速 1000
~ 3000h- 1, 进口 U( H2S) 高达 10000 @ 10- 6时, 出口 U
运行结果表明, 该脱硫工艺完全达到工艺要求, 保证了生产的正常运行。
3 结语
应用情况表明: EZ- 2 宽温氧化锌精脱硫剂的反 应速度快, 脱硫精度高, 出口 U( H 2S) < 0103 @ 10-6; 能脱有机硫, 特别是 COS、RSH 等; 操作简单, 使用 方便, 可在常温~ 400 e 的宽温区下使用。有效地保 护了下游对硫敏感的催化剂, 解决了设备硫腐蚀和 高效催化剂中毒问题, 经济效益显著。
项目 外观 主要成份 规格/ mm 堆密度/ kg/ L 强度/ N / cm 操作温度/ e 操作压力/ M Pa 体积空速/ h- 1 出口 U( H2S) / 10- 6 H2S 工作硫容( m/ m )
性质
灰白色柱形颗粒
ZnO 加促进剂和特种助剂 4 @ ( 4~ 12)
11 1~ 11 2
< 01 02 < 01 02 < 01 02 < 01 02
01 14 < 01 02 < 01 02
< 01 02 < 01 02 < 01 02 < 01 02
01 08 < 01 02 < 01 02
< 01 02 < 01 02 < 01 02 < 01 02
01 06 < 01 02 < 01 02
参考文献
[ 1 ] 孔渝华, 王先厚, 李仕禄, 等. 新型精脱硫剂及脱 硫新 技术[ J] . 天然气化工, 2002, 27( 1) : 33.
Industrial Application of EZ-2 Wide Temperature Range Zinc Oxide Fine Desulfurizer
第5期
张清建等: EZ- 2 宽温氧化锌精脱硫剂的工业应用
43
表 5 精脱硫塔运行数据 Table 5 Operating data of the fine desulfurization towers
硫形态
10 月 25 日 H 2S COS
CH3SH C2H5SH CH3SCH3 C3H8SH CH3SSCH3 10 月 26 日
设备名称 气液分离器
规格/ mm 5 1400
装填量/ m3
精脱硫槽 Ñ
5 2200
23
精脱硫槽 Ò
5 2200
23
脱 碳 气 气 量 ( 标 态 ) 40000m3/ h, 操 作 压 力 118MPa, 温度 260~ 270 e , 两槽 EZ- 2 宽温氧化锌 槽并联运行, 2004 年 1 月投入运行, 经过两年多的 运行表明: 精脱 硫后总 硫 U( H2S + CO S + CS2 ) < 011 @ 10- 6, 完全达到设计 要求, 目前该 装置一直运 行平稳, 有效的保护了甲烷化和氨合成催化剂。表 3 为部分运行数据。
< 01 03
< 01 03
< 0103
< 01 03
01 52
< 0103
< 01 03
< 01 03
< 0103
< 01 03
01 3
< 0103
< 01 03
< 01 03
< 0103
< 01 03
01 05 < 01 03
< 0103 01 06
< 01 03 < 01 03
< 01 03 < 01 03
原料天然气 EZ- 2 M ZX 天然气转化
图 2 精脱硫工艺流程 Fig12 Flow sheet of the fine desulfurization process
表 4 精脱硫主要设备及装填量 Table 4 Main equipments and desulfurizers Loading
< 0103 < 0103
< 01 03 < 01 03
212 保护天然气转化催化剂 成都玉龙化 工有限 公司的 4 万 t/ a 合成氨 装
置, 转化催化剂原采用某锰矿脱硫剂, 由于系统温度 有些波动, 出口总硫含量经常达不到要求, 转化催化 剂寿命不到两年。2003 年采用 EZ- 2 串 MZX 转化 吸收型精脱硫剂组成的 JT L- 7 精脱硫工艺, 投运后 效果良好。其精脱硫工艺流程见图 2, 精脱 硫的主 要设备和脱硫剂装量见表 4。处理的原料气工艺参 数: 处理气量( 标态) 4000m3/ h, 压力 113MPa, 温度 350~ 360 e 。
况。该脱硫剂具有使用温度范围宽( 30~ 400 e ) , 脱硫精度高和硫容大等特点。
关键词: EZ- 2; 宽温; 氧化锌精脱硫剂; 脱硫; 甲烷化; 天然气; 丙烯; 工业应用
中图分类号: T Q 426
文献标识 码: B
文章编号 : 1001- 9219( 2006) 05- 41- 03
氧化锌脱硫剂是氧化锌添加促进剂和粘结剂混 碾而成, 广泛应用于脱除天然气、油田汽、炼厂气、合 成气、变换气等多种气体及液化气、石脑油、汽油等 液态原料的精脱硫, 以保证蒸汽转化、低变、甲烷化、 甲醇、合成氨、聚丙烯和羰基合成等含镍、铜及贵金 属催化剂的正常使用和提高产品质量。现有的氧化 锌脱硫剂有常温和中温两种类型, 针对不同的温度 采用不同的型号。湖北省化学研究院经过多年潜心 研究, 开发了新型 EZ- 2 宽温氧化锌精脱硫剂, 该精 脱硫剂已在多家大中小厂及英国工业化应用, 本文 就 EZ- 2 的特性及其工业应用进行介绍。
( 3) 高硫容。经国家化工催化剂质量监督检验 中 心 测 定, EZ- 2 的 硫 容 比 行 业 标 准 高 20% ~ 30% [ 1] 。
( 4) 可脱除有机硫。脱除 COS、RSH 的硫容达 4% 。
经国外著名催化剂公司测定, 硫容高于 ICI 公 司 32- 5 氧化锌脱硫剂, 已出口至英国和美国。
H2S < 01 03
EZ- 2 入口硫含量 U/ 10- 6 CO S 01051
CS2 < 01 03
H2S < 01 03
EZ- 2 出口硫含量 U/ 10-6 COS
< 0103
CS 2 < 01 03
01 05
01 11
< 01 03
< 01 03
< 0103
< 01 03
01 21
01 14
设备名称 精脱硫槽 Ñ 精脱硫槽 Ò
规格 精脱硫剂型号
5 1600
EZ- 2
5 1600
M ZX
装填量/ m3 15 10
精脱硫处理的原料天然气中 U( H 2S) U4 @ 10-6, U( 有机硫) U 15 @ 10- 6, 精脱硫后 U( 总硫) < 012 @ 10- 6, 完全达到设计要求, 转化催化剂由原来的 1 年 多提高到 3 年多, 经济效益显著。运行数据见表 5。
< 01 02 < 01 02 < 01 02 < 01 02
01 10 < 01 02 < 01 02
213 在丙烯脱硫中的应用
丙烯原料中的硫含量是影响丙烯聚合催化剂活 性的主要因素, 因此生产 中要求 U( 总硫) < 011 @ 10- 6。中国石化九江分 公司 2002 年采 用湖北省化 学研究院 EH- 4 丙烯专用 COS 水解催化剂串 EZ- 2 组成的丙烯精脱硫新工艺, 特点是先采用 EH- 4 水 解转化 丙烯 中 的 COS 为 H2S, 再 采用 EZ- 2 脱除 H2S, 以保证 总硫含量 U( COS + H 2S) < 011 @ 10-6。 工艺参数 为: 丙烯流量 ~ 28m3/ h; 温度- 5~ 45 e ; EH- 4 及 EZ- 2 空速均为 6h- 1; 进口 U( 总硫) 为( 015 ~ 1) @ 10- 6; 精脱硫出口总硫 U( H2S + CO S) < 011 @ 10-6。
31 85 01 59 91 8
21 28 01 15 01 09
硫含量 U/ 10- 6 EZ-2 出口
M ZX 出口
< 01 02 < 01 02 < 01 02 < 01 0 2 01 14
01 05 < 01 02
< 01 02 < 01 02 < 01 02 < 01 02
01 06 < 01 02 < 01 02
\40 30~ 400 e
[ 30
1000~ 3000
< 01 03
350 e
> 28%
220 e
> 23%
30~ 100 e > 10%
有机硫工作硫容( m/ m )
350 e
4%
( 2) 活性温区宽。一个配方、一种脱硫剂可解决 常温~ 400 e 下的脱硫( 过去国内需用 T 302、T 305、 T 306、T 307、T 308、T 310 不同型号) 。
第5期
张清建等: EZ- 2 宽温氧化锌精脱硫剂的工业应用
41
开发应用
EZ- 2 宽温氧化锌精脱硫剂的工业应用
张清建, 孔渝华, 王先厚, 段 炜, 魏 华, 李仕禄
( 国家气体净化剂重点工业基地, 湖北省化学研究院, 武汉 430074)
摘要: 介绍了 EZ- 2 宽温氧化锌精脱硫剂及其在保护甲烷化催化剂、天然气转化 催化剂、丙烯聚合 催化剂生 产中的应用 情
42
Leabharlann Baidu
天然气化工
2006 年第 31 卷
2 EZ-2 宽温 ZnO 精脱硫剂的工业应用
211 保护甲烷化催化剂 贵州西洋肥业有限公司合成氨分厂以煤为原料
的 10 万 t/ a 合成氨装置, 2003 年考虑到环保和质量 因素, 取消传统的铜洗工段, 设计中采用了甲烷化净 化流程, 由于甲烷化催化剂对硫极为敏感, 要求总硫 U( H2S + COS+ CS2) < 011 @ 10-6, 经考查生产中采 用了 EZ- 2 脱硫剂。其净化工艺流程见图 1, 精脱硫 的主要设备和脱硫剂装填量见表 2。
1 EZ-2 脱硫剂的特性
111 EZ- 2 脱硫剂的理化性能和技术参数 EZ- 2 脱硫剂的各种参数见表 1。
112 EZ- 2 宽温氧化锌精脱硫剂的反应原理
ZnO+ H2S= ZnS+ H2O v H = - 761 62kJ/ mol ZnO+ COS= ZnS+ CO 2 v H = - 126140kJ/ mo l ZnO+ C2H5SH + H2 = ZnS+ C2H6 + H2 O
收稿日 期: 2006- 05- 19; 作 者 简介 : 张 清建 ( 1975- ) , 男, 工 程 师, 电邮 qtjhzxmz@ public1 wh1 hb1 cn。
( H2S) < 0103 @ 10- 6。
Table 1
表 1 EZ- 2 的理化性能、技术参数 Properties and technical parameters of EZ- 2 desulfurizer
EZ- 2
NHD 脱碳 分离器 加热器
甲烷化 氨合成
EZ- 2
图 1 净化工艺流程 Fig11 Flow sheet of the purification process
表 2 主要设备及精脱硫剂装填量 Table 2 Main equipments and desulfurizer loading
分析时间
20041 111 08 20041 121 16 20051 011 25 20051 031 21 20051 051 10 20051 071 06 20051 081 16
表 3 精脱硫槽进出口硫分析数据 Table 3 Operating data of the fine desulfurization tower
ZH AN G Qing-j ian, K ON G Y u-hua, WA N G Xian-hou , D UA N- wei, W EI-hua , LI Shi-lu ( N atio nal K ey Industrial Base for Gas Purification Catalyst, Hubei Resear ch Institute of Chemistr y, W uhan 430074, China)
原料气
21 1 01 81 81 7 11 99 01 14 01 09
11 89 01 77 81 4 21 21 01 16 01 14
v H = - 137183kJ/ mol 2ZnO+ CS2= 2ZnS+ CO2 v H = - 283145kJ/ mol
113 EZ- 2 脱硫剂的特性 EZ- 2 脱硫剂具有以下几方面的优良特性: ( 1) 反应速度快, 脱硫精度高。使用空速 1000
~ 3000h- 1, 进口 U( H2S) 高达 10000 @ 10- 6时, 出口 U
运行结果表明, 该脱硫工艺完全达到工艺要求, 保证了生产的正常运行。
3 结语
应用情况表明: EZ- 2 宽温氧化锌精脱硫剂的反 应速度快, 脱硫精度高, 出口 U( H 2S) < 0103 @ 10-6; 能脱有机硫, 特别是 COS、RSH 等; 操作简单, 使用 方便, 可在常温~ 400 e 的宽温区下使用。有效地保 护了下游对硫敏感的催化剂, 解决了设备硫腐蚀和 高效催化剂中毒问题, 经济效益显著。
项目 外观 主要成份 规格/ mm 堆密度/ kg/ L 强度/ N / cm 操作温度/ e 操作压力/ M Pa 体积空速/ h- 1 出口 U( H2S) / 10- 6 H2S 工作硫容( m/ m )
性质
灰白色柱形颗粒
ZnO 加促进剂和特种助剂 4 @ ( 4~ 12)
11 1~ 11 2
< 01 02 < 01 02 < 01 02 < 01 02
01 14 < 01 02 < 01 02
< 01 02 < 01 02 < 01 02 < 01 02
01 08 < 01 02 < 01 02
< 01 02 < 01 02 < 01 02 < 01 02
01 06 < 01 02 < 01 02
参考文献
[ 1 ] 孔渝华, 王先厚, 李仕禄, 等. 新型精脱硫剂及脱 硫新 技术[ J] . 天然气化工, 2002, 27( 1) : 33.
Industrial Application of EZ-2 Wide Temperature Range Zinc Oxide Fine Desulfurizer
第5期
张清建等: EZ- 2 宽温氧化锌精脱硫剂的工业应用
43
表 5 精脱硫塔运行数据 Table 5 Operating data of the fine desulfurization towers
硫形态
10 月 25 日 H 2S COS
CH3SH C2H5SH CH3SCH3 C3H8SH CH3SSCH3 10 月 26 日
设备名称 气液分离器
规格/ mm 5 1400
装填量/ m3
精脱硫槽 Ñ
5 2200
23
精脱硫槽 Ò
5 2200
23
脱 碳 气 气 量 ( 标 态 ) 40000m3/ h, 操 作 压 力 118MPa, 温度 260~ 270 e , 两槽 EZ- 2 宽温氧化锌 槽并联运行, 2004 年 1 月投入运行, 经过两年多的 运行表明: 精脱 硫后总 硫 U( H2S + CO S + CS2 ) < 011 @ 10- 6, 完全达到设计 要求, 目前该 装置一直运 行平稳, 有效的保护了甲烷化和氨合成催化剂。表 3 为部分运行数据。
< 01 03
< 01 03
< 0103
< 01 03
01 52
< 0103
< 01 03
< 01 03
< 0103
< 01 03
01 3
< 0103
< 01 03
< 01 03
< 0103
< 01 03
01 05 < 01 03
< 0103 01 06
< 01 03 < 01 03
< 01 03 < 01 03
原料天然气 EZ- 2 M ZX 天然气转化
图 2 精脱硫工艺流程 Fig12 Flow sheet of the fine desulfurization process
表 4 精脱硫主要设备及装填量 Table 4 Main equipments and desulfurizers Loading
< 0103 < 0103
< 01 03 < 01 03
212 保护天然气转化催化剂 成都玉龙化 工有限 公司的 4 万 t/ a 合成氨 装
置, 转化催化剂原采用某锰矿脱硫剂, 由于系统温度 有些波动, 出口总硫含量经常达不到要求, 转化催化 剂寿命不到两年。2003 年采用 EZ- 2 串 MZX 转化 吸收型精脱硫剂组成的 JT L- 7 精脱硫工艺, 投运后 效果良好。其精脱硫工艺流程见图 2, 精脱 硫的主 要设备和脱硫剂装量见表 4。处理的原料气工艺参 数: 处理气量( 标态) 4000m3/ h, 压力 113MPa, 温度 350~ 360 e 。
况。该脱硫剂具有使用温度范围宽( 30~ 400 e ) , 脱硫精度高和硫容大等特点。
关键词: EZ- 2; 宽温; 氧化锌精脱硫剂; 脱硫; 甲烷化; 天然气; 丙烯; 工业应用
中图分类号: T Q 426
文献标识 码: B
文章编号 : 1001- 9219( 2006) 05- 41- 03
氧化锌脱硫剂是氧化锌添加促进剂和粘结剂混 碾而成, 广泛应用于脱除天然气、油田汽、炼厂气、合 成气、变换气等多种气体及液化气、石脑油、汽油等 液态原料的精脱硫, 以保证蒸汽转化、低变、甲烷化、 甲醇、合成氨、聚丙烯和羰基合成等含镍、铜及贵金 属催化剂的正常使用和提高产品质量。现有的氧化 锌脱硫剂有常温和中温两种类型, 针对不同的温度 采用不同的型号。湖北省化学研究院经过多年潜心 研究, 开发了新型 EZ- 2 宽温氧化锌精脱硫剂, 该精 脱硫剂已在多家大中小厂及英国工业化应用, 本文 就 EZ- 2 的特性及其工业应用进行介绍。
( 3) 高硫容。经国家化工催化剂质量监督检验 中 心 测 定, EZ- 2 的 硫 容 比 行 业 标 准 高 20% ~ 30% [ 1] 。
( 4) 可脱除有机硫。脱除 COS、RSH 的硫容达 4% 。
经国外著名催化剂公司测定, 硫容高于 ICI 公 司 32- 5 氧化锌脱硫剂, 已出口至英国和美国。
H2S < 01 03
EZ- 2 入口硫含量 U/ 10- 6 CO S 01051
CS2 < 01 03
H2S < 01 03
EZ- 2 出口硫含量 U/ 10-6 COS
< 0103
CS 2 < 01 03
01 05
01 11
< 01 03
< 01 03
< 0103
< 01 03
01 21
01 14
设备名称 精脱硫槽 Ñ 精脱硫槽 Ò
规格 精脱硫剂型号
5 1600
EZ- 2
5 1600
M ZX
装填量/ m3 15 10
精脱硫处理的原料天然气中 U( H 2S) U4 @ 10-6, U( 有机硫) U 15 @ 10- 6, 精脱硫后 U( 总硫) < 012 @ 10- 6, 完全达到设计要求, 转化催化剂由原来的 1 年 多提高到 3 年多, 经济效益显著。运行数据见表 5。
< 01 02 < 01 02 < 01 02 < 01 02
01 10 < 01 02 < 01 02
213 在丙烯脱硫中的应用
丙烯原料中的硫含量是影响丙烯聚合催化剂活 性的主要因素, 因此生产 中要求 U( 总硫) < 011 @ 10- 6。中国石化九江分 公司 2002 年采 用湖北省化 学研究院 EH- 4 丙烯专用 COS 水解催化剂串 EZ- 2 组成的丙烯精脱硫新工艺, 特点是先采用 EH- 4 水 解转化 丙烯 中 的 COS 为 H2S, 再 采用 EZ- 2 脱除 H2S, 以保证 总硫含量 U( COS + H 2S) < 011 @ 10-6。 工艺参数 为: 丙烯流量 ~ 28m3/ h; 温度- 5~ 45 e ; EH- 4 及 EZ- 2 空速均为 6h- 1; 进口 U( 总硫) 为( 015 ~ 1) @ 10- 6; 精脱硫出口总硫 U( H2S + CO S) < 011 @ 10-6。
31 85 01 59 91 8
21 28 01 15 01 09
硫含量 U/ 10- 6 EZ-2 出口
M ZX 出口
< 01 02 < 01 02 < 01 02 < 01 0 2 01 14
01 05 < 01 02
< 01 02 < 01 02 < 01 02 < 01 02
01 06 < 01 02 < 01 02
\40 30~ 400 e
[ 30
1000~ 3000
< 01 03
350 e
> 28%
220 e
> 23%
30~ 100 e > 10%
有机硫工作硫容( m/ m )
350 e
4%
( 2) 活性温区宽。一个配方、一种脱硫剂可解决 常温~ 400 e 下的脱硫( 过去国内需用 T 302、T 305、 T 306、T 307、T 308、T 310 不同型号) 。
第5期
张清建等: EZ- 2 宽温氧化锌精脱硫剂的工业应用
41
开发应用
EZ- 2 宽温氧化锌精脱硫剂的工业应用
张清建, 孔渝华, 王先厚, 段 炜, 魏 华, 李仕禄
( 国家气体净化剂重点工业基地, 湖北省化学研究院, 武汉 430074)
摘要: 介绍了 EZ- 2 宽温氧化锌精脱硫剂及其在保护甲烷化催化剂、天然气转化 催化剂、丙烯聚合 催化剂生 产中的应用 情
42
Leabharlann Baidu
天然气化工
2006 年第 31 卷
2 EZ-2 宽温 ZnO 精脱硫剂的工业应用
211 保护甲烷化催化剂 贵州西洋肥业有限公司合成氨分厂以煤为原料
的 10 万 t/ a 合成氨装置, 2003 年考虑到环保和质量 因素, 取消传统的铜洗工段, 设计中采用了甲烷化净 化流程, 由于甲烷化催化剂对硫极为敏感, 要求总硫 U( H2S + COS+ CS2) < 011 @ 10-6, 经考查生产中采 用了 EZ- 2 脱硫剂。其净化工艺流程见图 1, 精脱硫 的主要设备和脱硫剂装填量见表 2。
1 EZ-2 脱硫剂的特性
111 EZ- 2 脱硫剂的理化性能和技术参数 EZ- 2 脱硫剂的各种参数见表 1。
112 EZ- 2 宽温氧化锌精脱硫剂的反应原理
ZnO+ H2S= ZnS+ H2O v H = - 761 62kJ/ mol ZnO+ COS= ZnS+ CO 2 v H = - 126140kJ/ mo l ZnO+ C2H5SH + H2 = ZnS+ C2H6 + H2 O
收稿日 期: 2006- 05- 19; 作 者 简介 : 张 清建 ( 1975- ) , 男, 工 程 师, 电邮 qtjhzxmz@ public1 wh1 hb1 cn。
( H2S) < 0103 @ 10- 6。
Table 1
表 1 EZ- 2 的理化性能、技术参数 Properties and technical parameters of EZ- 2 desulfurizer
EZ- 2
NHD 脱碳 分离器 加热器
甲烷化 氨合成
EZ- 2
图 1 净化工艺流程 Fig11 Flow sheet of the purification process
表 2 主要设备及精脱硫剂装填量 Table 2 Main equipments and desulfurizer loading
分析时间
20041 111 08 20041 121 16 20051 011 25 20051 031 21 20051 051 10 20051 071 06 20051 081 16
表 3 精脱硫槽进出口硫分析数据 Table 3 Operating data of the fine desulfurization tower
ZH AN G Qing-j ian, K ON G Y u-hua, WA N G Xian-hou , D UA N- wei, W EI-hua , LI Shi-lu ( N atio nal K ey Industrial Base for Gas Purification Catalyst, Hubei Resear ch Institute of Chemistr y, W uhan 430074, China)