精脱硫系统催化剂与转化催化剂的升温与还原复件

精脱硫转化系统开车方案及操作规程

第一节精脱硫转化系统生产原理及流程

一、原理

1、精脱硫原理

通过铁钼触媒及镍钼触媒将焦炉气中的硫醇（RSR,噻吩（GH4S）、二硫化碳（CS）、硫氧化碳（COS等有机硫加氢转化成无机硫HS、不饱和烃加氢转化为饱和烃；再利用铁锰脱硫剂及氧化锌脱硫剂，除去HS,使焦炉气硫含量w O.lppm。

（1）加氢反应

RSH+H2=RH+H2S +Q;RSR ' +H=RH+R H+HS+Q

C4H4S+4H2=C4H10+H2S+Q; CS 2+4H2=CH4+2H2S+Q

COS+2H=CO+2HS C 2H4+H2=C2H6+Q

生产中铁钼触媒在进行上述反应的同时还存在以下副反应：

CO+3H2=CH4+H2

O+Q

（甲烷化反应）

2 H+O=2HO+Q（

燃烧反应）

C2H4=C+CH4 +Q（析碳反应）

2CO=C+C2+OQ（析碳反应）

生产中加氢反应及副反应均为放热反应，在操作中应控制好触媒层温度。铁钼触媒主要的副反应是甲烷化反应，因此操作中要注意原料气中CO含量的变化。

（2）脱硫反应

①铁锰脱硫剂对H2S的吸收反应：

FeS+H2S=FeS2+H2

MnO+2HS=MnS+2HO

Mn S+2S= MnS+H

②氧化锌脱硫剂对硫的吸收反应：

Zn O+bS=Z nS+bO

2、转化原理

在焦炉气中加入水蒸汽，在一定压力及温度下，通过催化剂作用，

生成合成甲醇有用的H2、CO及CQ。

转化反应：CH4+H2O= C0+3出Q

CO+ H 20= CQ+H2+Q

CH 4 = C+2H— Q

二、流程

1 、精脱硫转化系统流程叙述

来自焦炉气压缩机（C201）的焦炉气含H b S< 20mg/Nm有机硫

250mg/Nm其压力为2.5MPa温度100〜110C。焦炉气通过两台并联的脱油剂槽（D106a、b）脱除掉焦炉气中的油水之后进入冷热交换器

（E104）,被来自铁锰脱硫槽D103a D103b的一级脱硫气第一次加热；然后进入原料气第一预热器（E101）被来自转化气废热锅炉（E105）的转化气第二次加热；再经原料气第二预热器（E102）被来自气气换热器

（E103）的转化气第三次加热；最后进入加热炉B101被第四次加热。四次加热后焦炉气温度升至320C，进入两台并联的铁钼预加

氢槽（D101a D101b再进入一台铁钼加氢槽（D102。在铁钼触媒的作用下，焦炉气中绝大部分有机硫加氢转化成无机硫HS,不饱和

烃加氢转化为饱和烃。由铁钼加氢槽出来的焦炉气进入两台可并可串的铁锰脱硫槽（D103a D103b），焦炉气中的大部分无机硫H2S被脱除（此焦炉气称为一级脱硫气）。一级脱硫气经冷热交换器（E104）与原料气换热，温度降至360C之后进入镍钼加氢槽（D104，在镍钼催化剂的作用下，焦炉气中剩余的少量有机硫进一步加氢转化成无机硫，之后进入两台可串可并的氧化锌脱硫槽（D105,最终将焦炉

气中的总硫脱除至小于0.1PPm（此焦炉气称为二级脱硫气，或净化

气）。净化气送往转化工序。

来自脱硫系统装置的净化气，总S< O.lppm,配入中压蒸汽混合后进入气-气换热器E103被转化气加热后，进入开工加热炉B101b升温，温度至到500C，进入换热式转化炉H101管程在催化剂作用下CH经过初步转化，混合气进入二段转化炉B102内，与从开工加热炉B101b来的热氧气混合燃烧，为二段炉催化剂内转化反应提供热量，二段炉出口转化气CH W 0.1 %，温度900C，进入H101壳程放热，为H101 管程内初步转化反应提供热量，从H101 壳程出来的气体，温度为600-700C,依次进入多个换热器、预热原料气、精馏液及副产中压蒸汽回收转化气热量，进换热器的次序为：气- 气换热器E103、原料气第二预热器E102、转化废锅E105

原料气第一预热器E101、第一锅炉给水预热器E106第一分离器F102及精馏主塔再沸器E405 预塔再沸器E404脱盐水预热器E107及转化气水冷器E108,再进入

第四分离器F105,分离冷凝液后，转化气去循环压缩机供合成甲醇 用。

第二节精脱硫系统催化剂的硫化与还原方案

一、原理及目的

1加氢催化剂的硫化原理及目的

加氢催化剂是指铁钼加氢催化剂与镍钼加氢催化剂。加氢催化剂 在使

用前必须对其进行硫化，也即使其在较高温度下与 HS 反应，催

化剂则由氧

D103b

2、精脱硫转化方块流程

D103a _________ ________________________ D105b

E104 管程 ------- ► D104 ------- ►

D105b

化态变为硫化态，获得较高的活性。

硫化剂为H2S。HS来源于CS+H的反应或者高硫焦炉煤气。

FeO+HS= FeS+HO+Q

Mo(2+2 H2S= M O S+2HO+Q

F Q Q+2 H2S+H= 2FeS+3HO+Q

NiO+ fS= NiS+HO+Q

转化为FeS、MoS的硫化态催化剂对有机硫加氢具有催化作用。

2、脱硫剂升温还原的原理及目的

脱硫剂是指铁锰脱硫催化剂与氧化锌脱硫催化剂。

脱硫剂的升温还原指的是铁锰脱硫剂的升温还原，即将氧化态的铁锰与H2、CO反应，成为还原态的铁锰。还原态的铁锰催化剂具有吸附HS活性。还原剂为焦炉气中的H2、CO

铁锰催化剂还原反应：

Mn O+H= MnO+2O+Q

Mn (2+CO= MnO+GOQ

3Fe2Q+H ~2Fe・3O+HO+Q