气化工艺中合成气的净化
水煤浆气化车间工艺流程
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煤气化合成气净化工序工艺流程
煤气化合成气净化工序工艺流程1. 引言煤气化合成气净化是煤气化技术中非常重要的一步。
在煤气化过程中，产生的合成气中含有大量的杂质和污染物，需要通过净化工序进行处理，以确保合成气的质量和稳定性。
本文将介绍煤气化合成气净化工序的工艺流程。
2. 工艺流程2.1 预处理煤气化合成气净化的第一步是预处理。
在预处理工艺中，需要对合成气进行冷凝和过滤操作，以去除其中的气态和液态杂质。
具体的工艺步骤包括：•冷凝：将合成气中的液态杂质冷凝成液体，以便后续操作。
通常采用冷凝器进行冷凝操作，将合成气冷却至接近环境温度，使其中的液态杂质凝结并收集起来。
•过滤：将合成气中的颗粒物和固体杂质通过过滤器进行过滤，以去除其中的固态杂质。
过滤器通常采用微孔滤芯，能够有效地去除微小颗粒物和固体杂质。
2.2 脱硫脱硫是煤气化合成气净化的关键步骤之一。
在煤气化过程中，煤中的硫在气化过程中生成硫化氢，会对合成气的使用和后续加工造成很大的影响。
因此，需要对合成气进行脱硫处理。
常用的脱硫方法有以下几种：•干法吸收：将合成气通过吸收器，采用吸收剂吸附硫化氢，使合成气中的硫化氢得以去除。
常用的吸收剂有活性炭、纳米材料等。
该方法适用于硫化氢浓度较高的合成气。
•湿法吸收：将合成气通过吸收器，利用水溶液吸附硫化氢。
在吸收过程中，可通过调节吸收液的浓度和流速来控制脱硫效果。
湿法吸收适用于硫化氢浓度较低的合成气。
2.3 脱硝除了脱硫外，合成气中的氮气也是一种污染物，会对后续的利用和加工造成影响。
因此，需要对合成气中的氮气进行脱硝处理。
常用的脱硝方法有以下几种：•选择性催化还原：将合成气通过选择性催化还原反应器，利用合适的催化剂将氮气转化为氨。
该方法适用于氮气浓度较高的合成气。
•选择性吸附：将合成气通过选择性吸附剂，将其中的氮气吸附去除。
常用的选择性吸附剂包括沸石、活性炭等。
该方法适用于氮气浓度较低的合成气。
2.4 精制处理经过脱硫和脱硝处理后的合成气中还可能含有其他的杂质和污染物，需要进行进一步的精制处理。
国内普遍的煤制合成氨工艺
国内普遍的煤制合成氨工艺
国内普遍的煤制合成氨工艺是煤炭气化-合成气净化-合成氨的工艺流程。
具体步骤如下：
1. 煤炭气化：将煤炭加热至高温条件下，在缺氧或气体过剩的情况下进行气化，生成合成气（一氧化碳和氢气）。
常用的气化方式有固定床气化、流化床气化和喷吹床气化等。
2. 合成气净化：将合成气中的杂质如硫化物、颗粒物和重金属等进行净化处理，以保证后续合成反应的顺利进行。
常用的净化方法有吸收法、吸附法和催化氧化法等。
3. 合成氨：将净化后的合成气送入合成气转化器中，经过一系列催化反应，将一氧化碳和氢气转化为合成氨。
常用的催化剂是铁-铬催化剂或铁-钾催化剂。
4. 合成氨分离：将合成氨与副产物二氧化碳和甲醇等进行分离，得到纯度较高的合成氨。
这是一种传统的煤制合成氨工艺，以煤为原料，通过气化和催化反应，将煤炭转化为合成氨。
然而，这种工艺对煤炭的需求量大，同时也会产生大量的二氧化碳等废气排放，不利于环境保护。
因此，随着技术的进步，也在不断探索新的低碳
环保的合成氨生产工艺。
煤气化合成气净化工序工艺流程
煤气化合成气净化工序工艺流程引言煤气化合成气净化工序是指通过煤气化工艺将煤转化为合成气，并对合成气进行净化处理，以提高合成气的纯度和稳定性，保证合成气的质量，以便用于后续的利用。
本文将介绍煤气化合成气净化工序的工艺流程，旨在提供一个清晰的工艺参考。
工艺流程概述煤气化合成气净化工序的工艺流程主要包括除尘、脱硫、脱氮和脱碳等净化步骤。
其中，除尘主要是去除煤气中的颗粒物，脱硫是去除煤气中的二氧化硫，脱氮是去除煤气中的氮氧化物，而脱碳则是去除煤气中的二氧化碳。
除尘步骤除尘是煤气化合成气净化工序中的第一步，其主要目的是去除煤气中的颗粒物，以防止颗粒物对后续设备和催化剂的损害，并提高合成气的纯度。
除尘步骤通常包括以下几个过程：1.预处理：将煤气中的大颗粒物先行去除，以减轻后续处理设备的负荷。
2.除尘器：采用除尘器将煤气中的细颗粒物去除，常见的除尘器有电除尘器、布袋除尘器和湿式除尘器等。
3.净化：除尘后的煤气进行净化处理，以进一步提高气体的纯度。
脱硫步骤脱硫是煤气化合成气净化工序中的重要步骤，其主要目的是去除煤气中的二氧化硫，以减少二氧化硫对环境和设备的危害。
脱硫步骤通常包括以下几个过程：1.吸收剂准备：选择合适的吸收剂，并将其与煤气进行接触，使二氧化硫被吸收。
2.吸收器：在吸收器中，煤气与吸收剂进行接触，并被吸收剂吸收二氧化硫。
3.脱附：吸收剂中的二氧化硫通过脱附过程被分离出来，以得到可再生的吸收剂。
脱氮步骤脱氮是煤气化合成气净化工序中的重要步骤之一，其主要目的是去除煤气中的氮氧化物，以减少氮氧化物对环境的污染。
脱氮步骤通常包括以下几个过程：1.催化剂还原：使用合适的催化剂还原氮氧化物，将其还原为氮气。
2.分离：将还原后的氮气与其他气体进行分离，以获取纯净的氮气。
脱碳步骤脱碳是煤气化合成气净化工序中的最后一步，其主要目的是去除煤气中的二氧化碳，以提高合成气的氢气含量和催化剂的稳定性。
脱碳步骤通常包括以下几个过程：1.吸收剂准备：选择适当的吸收剂，并将其与煤气进行接触，以吸收二氧化碳。
合成气的生产工艺与设备概论
合成气的生产工艺与设备概论背景介绍合成气是一种由氢气和一氧化碳组成的混合气体，广泛用于化工、石油和能源等行业。
在工业生产中，合成气通常通过合成气生产工艺和设备进行制造。
本文将介绍合成气的生产工艺以及常用的合成气生产设备。
合成气的生产工艺煤炭气化工艺煤炭气化是一种常用的合成气生产工艺，它通过在高温、高压和缺氧的条件下处理煤炭，产生合成气。
煤炭气化工艺主要包括以下步骤：1.煤炭预处理：将煤炭进行粉碎和干燥，以提高气化效率。
2.煤气化反应：在气化炉中，煤炭在高温下与氧气反应，产生合成气。
气化反应可以分为两种类型：固体气化和流化床气化。
3.合成气净化：合成气中含有杂质和有害物质，需要通过净化设备去除。
常见的净化方法包括压力摩擦水洗、低温洗涤和吸附等。
4.合成气的使用：合成气可以用于炼油、化工和发电等行业。
根据不同的需求，合成气可以进一步加工制成甲醇、合成油和合成烯烃等产品。
重油加氢工艺重油加氢是另一种常见的合成气生产工艺，它通过将重油与氢气在催化剂的作用下进行反应，生成合成气。
重油加氢工艺主要包括以下步骤：1.重油预处理：将重油进行加热和脱盐处理，以提高反应效率。
2.加氢反应：将经过预处理的重油与氢气在加氢催化剂的存在下进行反应，产生合成气。
3.合成气净化：类似于煤炭气化工艺中的净化步骤，合成气需要经过净化设备去除杂质和有害物质。
4.合成气的使用：合成气可以用于炼油厂、石化厂和电力厂等行业，用于生产燃料、化工原料和发电等。
生物质气化工艺生物质气化是一种新兴的合成气生产工艺，它通过将生物质材料（如木材、秸秆和农作物废弃物）在高温条件下气化，产生合成气。
生物质气化工艺主要包括以下步骤：1.生物质预处理：将生物质材料进行切碎和干燥处理，以提高气化效率。
2.气化反应：将经过预处理的生物质材料在气化炉中进行高温反应，生成合成气。
生物质气化主要采用固定床气化和热解气化两种方式。
3.合成气净化：合成气需要通过净化设备去除杂质和有害物质，以满足后续加工和利用的需要。
煤气化合成气净化工序工艺流程
煤气化合成气净化工序工艺流程煤气化产生的合成气中含有大量的杂质气体和固体颗粒物，需要进行净化处理，以满足后续气体处理和利用要求。
主要的净化工序包括除尘、脱硫、脱苯和脱氨等步骤。
首先进行的是除尘工序，通过旋风除尘器和电除尘器等设备将合成气中的固体颗粒物进行去除，提高气体的纯净度。
接下来进行的是脱硫工序，利用脱硫剂和催化剂等设备将合成气中的二氧化硫等硫化物去除，减少对环境和设备的腐蚀。
紧接着是脱苯工序，利用吸附法或催化氧化法将合成气中的苯和其他有机物去除，提高气体的清洁度和燃烧性能。
最后进行的是脱氨工序，通过吸附剂和催化剂等设备将合成气中的氨和其他氮化合物去除，减少对后续工艺和设备的影响。
通过以上的工艺流程，可以将煤气化产生的合成气进行有效的净化处理，得到清洁的合成气，满足不同用途的要求。
煤气化合成气净化工序工艺流程与技术装备一直是煤化工领域的重点和难点，它直接影响到气化合成气的质量和净化效果。
现代工艺流程中，煤气化合成气净化工序已经成为不可或缺的一环。
下面继续介绍一些相关的内容。
除尘工序是合成气净化的第一步。
由于煤气化过程中，煤气中会带有一定数量的灰尘颗粒和其他固体杂质。
为了防止这些固体杂质对设备和后续工艺的影响，需要将其进行有效地去除。
除尘工序通常采用旋风除尘器、电除尘器等设备，通过物理或静电作用，将悬浮在气体中的颗粒固体捕集下来，从而使气体达到净化的要求。
紧接着是脱硫工序。
煤气化合成气中的硫化氢、二氧化硫等硫化物是一种有害杂质，对环境、设备和后续催化剂都会造成严重的影响。
因此需要进行脱硫处理。
目前，常见的脱硫方法有化学吸收法、催化氧化法、生物脱硫法等。
通过使用氢氧化钠、氧化铁和纳米催化剂等材料来对合成气进行脱硫处理，从而减少硫化氢和硫化物的含量。
脱苯工序是为了去除含有苯和其他有机物的杂质。
苯是一种具有强烈臭味和毒性的有机化合物，是煤气化合成气中的常见有害成分。
苯的存在不仅会对环境造成污染，还会对后续工艺和催化剂起到破坏作用。
航天炉煤气化工艺
航天炉煤气化工艺概述航天炉煤气化工艺是一种将煤炭等碳质物质转化为合成气的高效工艺。
它充分利用煤炭资源，通过高温和压力条件下的化学反应，将固体的煤炭转化为气体燃料，用于发电、炼油、化工等领域。
航天炉煤气化工艺由中国航天科技集团公司提出并持续改进，已经取得了重大突破和应用。
工艺流程航天炉煤气化工艺主要包括煤炭预处理、气化反应、气体分离和净化四个步骤。
下面将详细介绍每个步骤的工艺流程。
1. 煤炭预处理在煤炭进入航天炉气化反应器之前，需要进行预处理以提高气化效率和产气质量。
煤炭预处理主要包括粉碎、干燥和除尘等步骤。
首先，将原煤经过粉碎机细碎成适当的粒度，以增加煤炭与气化剂的接触面积。
然后，通过干燥设备将煤炭中的水分蒸发，减少气化过程中的能量损耗。
最后，利用除尘器去除煤炭中的灰分和杂质，以保证气化反应的稳定进行。
2. 气化反应煤炭预处理后，进入航天炉气化反应器进行气化反应。
气化反应是将煤炭中的碳氢化合物在高温（1000℃以上）和高压（10-30兆帕）条件下与氧气和水蒸气发生化学反应，产生合成气的过程。
航天炉气化反应器采用的是间接加热式气化反应器，具有高效和稳定的特点。
通过控制气化反应的温度、压力和气化剂的供应量，可以调整合成气的成分和产气量，满足不同领域的需求。
3. 气体分离在气化反应后，产生的气体混合物需要进行分离，以获取纯净的合成气和其他有用气体。
航天炉煤气化工艺中常用的气体分离技术有压力摩尔分数差异法和吸附分离法。
通过控制压力和温度等参数，可以使合成气和其他气体在分离设备中分离出来，并获得高纯度的合成气。
4. 气体净化在气体分离后，合成气中可能还存在一些杂质和有害物质，需要进行净化处理。
航天炉煤气化工艺中常用的气体净化技术有吸收、吸附和膜分离等。
通过选择合适的吸收剂、吸附剂和膜材料，可以将合成气中的硫化氢、氨、苯酚等物质去除，提高合成气的纯度和品质。
应用领域航天炉煤气化工艺具有广泛的应用领域，主要包括以下几个方面：1. 发电将合成气用作燃料，通过燃烧发电。
煤制甲醇主要生产工艺技术
煤制甲醇主要生产工艺技术煤炭是一种重要的能源资源，而甲醇则是一种重要的化工原料。
煤制甲醇技术是利用煤炭资源来生产甲醇的一种工艺，它具有资源丰富、成本低廉的优势，因此备受关注。
本文将介绍煤制甲醇的主要生产工艺技术。
1. 煤气化工艺煤制甲醇的第一步是将煤炭进行气化。
煤气化是指将煤炭在高温、高压或有催化剂的条件下进行热解、气化反应，生成合成气。
合成气主要由一氧化碳（CO）、氢气（H2）和少量的二氧化碳（CO2）组成。
煤炭气化可以采用多种方法，如固定床气化、流化床气化、喷射床气化等。
其中，固定床气化是最常用的方法，它具有设备简单、操作稳定等优点。
2. 合成气净化合成气中含有一些杂质，如硫化氢（H2S）、氨（NH3）、苯（C6H6）等。
这些杂质会影响后续催化反应的效果，因此需要对合成气进行净化处理。
净化的方法主要包括吸附、洗涤、催化转化等。
吸附是最常用的方法，可以利用吸附剂吸附杂质，将其去除。
3. 合成气变换合成气变换是将一氧化碳和二氧化碳转化为甲醇的关键步骤。
这一步通常使用催化剂进行，常用的催化剂有铜、锌、铝等金属催化剂。
在高温、高压的条件下，通过氢化反应将一氧化碳和二氧化碳转化为甲醇。
这个过程是一个复杂的化学反应，需要合适的反应条件和催化剂才能实现高效的转化。
4. 甲醇的分离和纯化在合成气变换后，产生的反应产物中含有甲醇、水、一氧化碳、二氧化碳等组分。
为了得到高纯度的甲醇产品，需要对反应产物进行分离和纯化。
分离的方法主要包括蒸馏、吸附、萃取等，通过这些方法可以将甲醇与其他组分进行分离。
纯化的方法则是进一步提高甲醇的纯度，常用的方法有蒸汽压降结晶法、萃取法等。
5. 甲醇的储存和运输甲醇生产后需要进行储存和运输。
甲醇具有易挥发、易燃的特性，因此在储存和运输过程中需要注意安全。
常见的储存方式有地下储罐、罐车，运输方式有管道运输、铁路运输和公路运输等。
总结煤制甲醇是一种利用煤炭资源生产甲醇的重要工艺。
它的主要生产工艺技术包括煤气化、合成气净化、合成气变换、甲醇的分离和纯化以及甲醇的储存和运输。
煤制甲醇各段工艺流程
煤制甲醇各段工艺流程煤制甲醇是一种将煤炭作为原料，通过气化、合成、精制等工艺流程生产甲醇的方法。
下面将详细介绍煤制甲醇的各段工艺流程。
第一段工艺流程：煤炭气化煤炭气化是将煤炭转化为气态燃料的过程。
首先，煤炭经过粉碎和干燥后，进入气化炉。
在气化炉中通过高温和压力作用下，煤炭与氧气或蒸汽反应，产生一氧化碳和氢气，同时生成小量的氮气和二氧化碳等不纯物质。
这个气体混合物称为合成气。
在气化过程中，需要控制反应温度、压力和气化剂的比例，以保证合成气的成分和质量。
第二段工艺流程：合成气净化由于合成气中含有大量杂质，需要通过净化流程进行处理。
首先，通过除尘系统将固体杂质去除。
然后，将合成气通过洗涤剂进行洗涤，除去硫化氢、苯、甲苯等硫化物和苯类化合物。
此外，合成气中还含有一定量的水蒸汽，需要通过冷凝器进行冷却和除水处理，以防止后续合成反应的腐蚀和催化剂的中毒。
第三段工艺流程：甲醇合成净化后的合成气进入甲醇合成过程。
甲醇合成是一种催化反应，需要使用铜、锌等金属催化剂。
合成气首先经过变压吸附装置，去除气体中的氢气和一氧化碳，保证反应进程中的化学平衡。
然后，气体通过加热、焦化和还原等步骤，得到含甲醇的合成气。
最后，合成气进入甲醇合成反应器，在高温和高压下与催化剂发生反应，生成甲醇。
这个反应是自发进行的，产物中还包含少量的一氧化碳和二氧化碳。
第四段工艺流程：甲醇精制甲醇合成产物中存在一定的杂质和副产物，需要通过精制过程进行处理。
首先，通过脱碳剂将一氧化碳和二氧化碳去除。
然后，通过蒸馏和提纯装置，将甲醇中的其他杂质和不纯物质去除，得到高纯度的甲醇。
同时，还需要对废气进行处理，以减少对环境的负面影响。
这个过程是一个能耗较高的环节。
以上就是煤制甲醇的各段工艺流程。
通过气化、合成、精制等过程，可以将煤炭转化为甲醇，实现能源的转化和高效利用。
煤制甲醇是一种可持续发展的能源产业，具有重要的意义和广阔的应用前景。
煤气化合成气初步净化技术进展及专利分析
摘要煤气化合成气洗涤净化系统直接影响整个气化系统及下游系统的长周期稳定运行。
介绍了德士古、壳牌、航天炉、多喷嘴、GSP 、清华炉等不同气化技术的合成气初步洗涤系统流程，简述了合成气洗涤系统工业装置运行状况，并对合成气初步洗涤系统相关专利情况进行了检索分析。
关键词煤气化，合成气，初步净化，洗涤塔，文丘里，旋风分离器文章编号：1005-9598(2019)-05-0068-04中图分类号：TQ546.5文献标识码：A煤气化合成气初步净化技术进展及专利分析于利红（兖矿水煤浆气化及煤化工国家工程研究中心有限公司，山东滕州277527）收稿日期：2019-05-29作者简介：于利红（1983—），女，山东滕州，工程师，硕士，2006年本科毕业于山东师范大学化学工艺专业，现从事煤气化工艺研发等方面的工作，E-mail ：ylh3708@ 。
煤气化技术是现代煤化工发展的关键技术、龙头技术，其工艺一般包括原料单元、气化单元、合成气净化及渣水处理单元，其中，合成气初步净化单元主要功能为除去合成气中的灰分，以满足下游系统的工艺需求，因为若粗煤气含灰量过高，细灰吸附于下游CO 变换催化剂表面，易造成催化剂活性下降、失活。
煤气化装置在工业运行中易出现洗涤塔出口合成气带水带灰、洗涤塔结垢、黑水管线堵塞、合成气含灰量增加等问题，煤气化用户及研究者针对不同问题采取了诸多改进措施并申请了相关专利，促进了煤气化合成气初步净化系统的优化升级[1-2]。
1煤气化合成气初步洗涤工艺介绍1.1德士古气化合成气初步洗涤工艺德士古气化技术采用水煤浆进料，气化炉燃烧室为耐火砖结构，合成气冷却方式有激冷流程、废锅、半废锅+激冷流程，其中，激冷流程气化技术在我国得到广泛应用。
德士古激冷流程气化工艺合成气洗涤流程示意图见图1。
燃烧室高温合成气及液态熔渣经燃烧室下部渣口进入激冷室下降管，渣口下部设有激冷环，喷入激冷水对合成气进行初步冷却。
粗煤气和液态熔渣经下降管进入激冷室的水浴中，熔渣冷却固化后落入激冷室下部水浴中；粗煤气沿下降管与上升管的环隙空间上升出气化炉，气化炉合成气出口处设冲洗水，防止合成气中细灰颗粒在出口处累积造成堵塞。
合成气的净化
再沸器
流程特点：节省蒸汽，净化度高
主要设备
吸收塔和再生塔型式：填充塔和筛板塔。 特点：填充塔生产强度较低，填料体积庞大，操 作稳定可靠，尤其在用K2CO3溶液吸收CO2的操 作中，对填充塔有成熟的设计和操作经验。大多 数厂的吸收塔和再生塔都用填充塔，只有少数厂 采用筛板塔。
思考题
1、原料气中的二氧化碳脱除的方法有哪些？各有什么特点？ 2、物理法脱碳和化学法脱碳有什么特点和区别？ 3、简述碳丙法脱碳的基本原理及其再生方法。 4、什么是转化度和再生度？ 5、简述热碳酸钾法脱碳的原理及主要工艺条件。
脱硫剂：FeO、ZnO、MnO、分子筛、活性炭
方法：氧化锌法，活性炭法，钴钼加氢法等。
优点：气体净化度高；设备简单，操作维修方便 缺点：设备体积庞大，S回收困难。 应用：微量S的脱除。
毛细孔
活性炭
物理性质：由许多毛细孔集聚而成 再生：150-180℃的水蒸汽
大孔，半径>20000nm
过渡孔，半径150 - 20000nm
2.2 合成气的净化
1
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2
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13
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概述
粗合成 气杂质
硫化物 碳化物
无机硫90％
再生方法：受热或减压
吸收速度慢
升温 活化剂
加速吸收
腐蚀
缓蚀剂
减少腐蚀
温度：105-130℃→120-130℃ 活化剂：氨基乙酸、二乙醇胺、硼酸、磷酸 缓蚀剂：五氧化二钒
气化工艺操作规程及说明
气化工艺操作规程及说明气化工艺是一种利用化学反应将固体或液体物质通过高温、高压气化成气体的工艺。
气化技术已广泛应用于煤炭、石油、木材等固体和液体能源的转化和利用,提供了节能、环保、多元化和高效能源的途径。
气化工艺操作规程及说明是保证气化工艺系统运行安全和稳定的关键环节，本文将对气化工艺操作规程及说明进行介绍。
一、气化工艺的操作规程1.操作前准备工作(1)对设备、管线进行检查，确保无松动现象，无渗漏现象。
(2)检查气化剂、反应剂、催化剂的质量和数量，防止缺料或质量不合格影响反应效果。
(3)对操作人员进行培训，提高对气化工艺的了解和操作技能，增强安全意识。
(4)搭建气化系统，按操作顺序依次接通管路和设备。
2.气化工艺的启动操作(1)将气化剂加入气化反应器中。
(2)加热反应器，启动气化反应。
(3)将产生的气体经过处理后，向应用系统输送。
(4)监控气化过程的温度、压力、流量情况，并根据实际情况对参数进行调整。
3.气化工艺的运行操作(1)根据生产需要，加入反应剂、催化剂等化学物质。
(2)监控反应过程的物料流动、温度、压力等参数，及时采取措施处理异常情况。
(3)对气化过程中产生的废气进行净化处理，防止对环境造成污染。
(4)检查设备和管道是否存在异常情况，及时排除故障，保证系统的正常运行。
4.气化工艺的停止操作(1)停止气化反应器的加热和加料操作。
(2)关闭所有的气体管道和阀门，停止气化工艺的输送。
(3)冷却到所需温度后，对反应器进行清洗、检查和修理，保证系统的正常运行。
5.安全规程(1)操作人员必须经过专业培训，掌握操作技能和安全规程要求。
(2)严格执行操作规程，不得擅自更改操作程序和参数。
(3)气体管道和阀门必须按要求密封，防止气体泄漏。
(4)每天检查设备、管道、阀门，及时发现和处理设备故障。
(5)操作过程中必须穿戴防护装备，确保安全。
二、气化工艺的说明1.气化工艺的反应原理气化工艺是一种通过化学反应将固体或液体物质气化成气体的工艺。
煤制甲醇工艺流程
煤制甲醇工艺流程煤是一种重要的能源资源，可以通过化学方法转化为甲醇，这是一种广泛应用于化工行业和能源领域的有机化合物。
煤制甲醇工艺流程是指通过一系列化学反应将煤转化为甲醇的过程。
本文将介绍煤制甲醇的工艺流程及其原理。
煤制甲醇的工艺流程包括煤气化、气体净化、合成气制甲醇和甲醇精制等环节。
下面将依次介绍这些环节的具体过程。
煤气化是将煤转化为合成气的过程。
煤在高温和缺氧的条件下与水蒸气反应生成氢气、一氧化碳和二氧化碳等气体。
这个过程可以通过煤气化炉来实现。
煤气化炉中加入适量的煤和氧气，通过高温反应将煤转化为合成气。
气体净化是将合成气中的杂质去除的过程。
合成气中含有一些硫化物、氨和氢氰酸等有害物质，需要经过净化处理。
该过程通常包括冷凝、吸收、吸附和脱硫等步骤，通过这些步骤可以将合成气中的杂质去除，得到纯净的合成气。
合成气制甲醇是将合成气转化为甲醇的过程。
合成气中的一氧化碳和氢气可以经过催化剂的作用，发生甲醇合成反应，生成甲醇。
这个过程可以通过合成气转化装置来实现。
合成气转化装置中，合成气通过催化剂床层，发生甲醇合成反应，生成甲醇。
合成气转化装置通常由多个催化剂床层组成，以提高甲醇的产率和纯度。
甲醇精制是将合成气中的杂质去除，使甲醇纯度达到要求的过程。
合成气中可能含有一些未反应的气体和液体，需要经过精制处理。
这个过程通常包括冷凝、吸附、蒸馏和过滤等步骤，通过这些步骤可以将合成气中的杂质去除，得到高纯度的甲醇。
总结一下，煤制甲醇的工艺流程包括煤气化、气体净化、合成气制甲醇和甲醇精制等环节。
通过这些环节的化学反应和物理处理，可以将煤转化为甲醇。
煤制甲醇是一种可持续发展的能源利用方式，有助于减少对化石燃料的依赖，同时减少环境污染。
随着科技的不断进步，煤制甲醇工艺也在不断优化和改进，以提高产量和降低成本。
煤气化合成气净化工序工艺流程
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02
煤气化过程
煤气化原理
煤气化是指将固体煤在高温条 件下与气化剂反应，转化为气
体燃料的化学过程。
煤气化过程中，煤中的碳与 气化剂中的氧、水蒸气等发 生反应，生成一氧化碳、氢
气和甲烷等气体。
煤气化反应是吸热反应，需要 提供足够的热量来维持反应温
度。
煤气化工艺流程
根据不同的气化剂和反应条件，煤气 化工艺可分为多种类型，如固定床、 流化床和气流床等。
合成气净化工艺流程
脱硫
采用脱硫剂脱除原料气中的硫 化物，如H2S、COS等。
精制
进一步脱除气体中的微量杂质， 如氮气、氧气等，提高气体纯 度。
原料气预处理
去除原料气中的固体颗粒、水 分、硫化物等杂质。
脱碳
采用物理或化学方法脱除原料 气中的CO2、CH4等低碳组分。
压缩干燥
对净化后的气体进行压缩和干 燥，以满足后续工艺要求。
04
煤气化合成气净化工序的能 效和环保
能效分析
01
煤气化合成气净化工序的能效主要取决于工艺流程的
效率和设备性能。
02
通过对工艺流程的优化和设备升级，可以提高能效，
降低能源消耗和生产成本。
03
能效分析中需要关注工艺流程中的能量转化效率和损
失情况，以及设备运行中的能耗和热能回收情况。
环保分析
煤气化合成气净化工序的环保性能主要涉及废气、 废水和固废的排放和处理。
随着科技的进步和环保要求的提高，煤气化合成气净化工序工艺 流程将不断优化和完善，进一步提高合成气的质量和产量。
未来，煤气化合成气净化工序工艺流程将更加注重环保和节能减 排，采用更加先进的煤气化技术和净化技术，降低能耗和污染物 排放。
生物质合成气的组分调控技术及深度净化
摘要 ： 本 课题 在实 验室 条件 下 ， 采用旋 转 填充床 为 反应 器 ， 分 别 以脱硫 率与 选择 性 因子 为评价 指标 ， 比较位 阻胺 Ｔ Ｂ Ｅ Ｅ（ 叔 丁胺 基 乙氧基 乙醇 ） 与 ＭＤ Ｅ Ａ （ Ｎ一甲基 二 乙 醇胺 ） 的 脱硫 效果 ， 还 考察 旋 转 填充 床转 速 、 醇胺 浓度 、 胺液 流 量 、 气液比、 吸 收温 度等对 Ｔ Ｂ Ｅ Ｅ脱 硫性 能 的影 响 ， 找 出在 实 验 室 条 件 下 合 适
塔 的填料 尺 寸与脱 硫效 果进 行对 比。
验研究了机动车燃用生物质气化气的行驶与排放特
性 以及不 同条 件 对 生 物质 合 成 气 合 成 甲醇 的影 响
因素 。
结果表明，实验室条件下 ，Ｔ Ｂ Ｅ Ｅ的脱硫率 比
ＭＤ Ｅ Ａ 高 ，选择 性 脱 硫 效 果 比 ＭＤ Ｅ Ａ 好 ，体 现 出 位 阻胺选 择 性 吸收 Ｈ ： ｓ 的优 势 。胺 浓 度 、胺 液 量 增加 ，在 提 高脱 硫 率 的同 时会 降低 选 择性 ；增 加转 速有 利 于脱 硫 率 的 提 高 ，但 高 转 速 时 不 利 于 选 择 性 ；气液 比扩 大对 脱硫 率影 响较 小 ，能大 大提 高选 择性 ；温 度 的升高 不 利 于脱 硫 与选 择 性 。 当 Ｎ ：中
对应关 系， 选择合适 的气化工艺来调控气化气的组
分分 布 ； 研 制生 物质 气化 净化 装置 ， 完善 生物 质气化 净化 技术 ， 提 出生 物 质气 化 深 度 净 化工 艺 ； 最后 ， 试
索气量 、 液量 、 转速等 因素对脱硫效果影 响规律 ， 比 较复合胺与 Ｍ Ｄ Ｅ Ａ脱硫性能 ， 将旋转填充床与填料
煤制甲醇的工艺流程
煤制甲醇的工艺流程
煤制甲醇是一种重要的合成气体利用途径，能够将煤炭资源转化为有价值的化学品。
以下是一个煤制甲醇的典型工艺流程。
工艺步骤1：原料准备
工艺步骤2：煤气化
煤气化是将煤炭在高温下与氧气或蒸汽反应，生成合成气体的过程。
煤气化反应一般在高温高压下进行。
煤炭与氧气或蒸汽反应后生成的合成气包含一定比例的氢气和一氧化碳。
合成气的成分可以通过调整氧气和蒸汽的比例来控制。
工艺步骤3：合成气的净化
由于合成气中含有多种杂质物质，如硫化物、烃类、碳粉等，需要经过净化处理，以保证后续反应的顺利进行。
常见的净化措施包括吸收、吸附和过滤等。
工艺步骤4：合成气的转化
合成气转化是将合成气中的一氧化碳和氢气转化为甲醇的过程。
该反应主要是通过催化剂的作用进行的。
常见的催化剂有银系和铜系催化剂。
通过调节温度、压力和催化剂的选择可以实现高效合成甲醇的转化。
工艺步骤5：甲醇的分离与提纯
合成气转化生成的产物中含有甲醇、水和少量的杂质。
需要对产物进行分离与提纯，以获取纯度较高的甲醇产品。
常见的操作包括蒸馏、吸附和结晶等。
工艺步骤6：产品回收与循环利用
在甲醇提纯的过程中，通常会得到一些副产物和废弃物。
这些物质可以经过进一步的处理，如再次气化或化学转化，以回收利用。
总结起来，煤制甲醇的工艺流程可以分为原料准备、煤气化、合成气的净化、合成气的转化、甲醇的分离与提纯以及产品回收与循环利用等步骤。
这些步骤的具体操作和参数设置会因具体工艺方案而有所不同，但以上流程大致能够反映煤制甲醇的主要工艺环节。
煤气化合成气净化工序工艺流程
煤气化合成气净化工序工艺流程煤气化合成气净化是指对煤气化合成气中的杂质进行去除，以提高合成气的质量和减少对合成气后续加工设备的腐蚀和磨损。
而煤气化合成气净化工序主要包括物理净化和化学净化两个方面。
下面是一个关于煤气化合成气净化工序工艺流程的详细介绍。
物理净化是煤气化合成气净化的第一步，其主要目的是通过物理手段去除煤气中的固体颗粒和液滴。
物理净化主要包括除尘、脱硫净化和脱氯净化。
除尘是通过除尘器将煤气中的固体颗粒去除。
除尘器通常采用旋风分离器和过滤器等方式，将煤气中的颗粒通过惯性分离或滤过的方式进行除尘。
除尘器的设计要考虑煤气流量、颗粒大小和物料的选择等因素，以提高除尘效率。
脱硫净化是指去除煤气中的硫化物。
硫化物是煤气中的一个主要污染物，对设备腐蚀严重，影响后续加工的效果。
脱硫净化通常采用物理吸收或化学吸收的方式，将煤气中的硫化物吸附或与溶液发生反应，从而达到去除硫化物的目的。
常用的脱硫剂有活性炭、氧化铁和氢氧化钠等。
脱氯净化是指去除煤气中的氯化物。
氯化物是煤气中的另一个主要污染物，同样对设备腐蚀严重，影响后续加工的效果。
脱氯净化通常采用活性炭吸附的方式，将煤气中的氯化物吸附到活性炭表面，从而去除氯化物。
同时，也可以通过添加氧化剂氧化氯化物，使其成为易于除去的氯化物。
化学净化是煤气化合成气净化的第二步，其主要目的是通过化学反应去除煤气中的硫化物和氯化物。
化学净化主要包括氧化、吸附和反应等过程。
氧化是指将硫化物和氯化物氧化为易于吸附和反应的物质。
通常采用氧化剂如氯气、过氧化氢等进行氧化反应，将硫化物氧化为二氧化硫等物质，将氯化物氧化为二氧化氯等物质。
吸附是指通过吸附剂将氧化后的硫化物和氯化物吸附到表面上，从而达到去除的目的。
常用的吸附剂有活性炭、分子筛等。
反应是指通过与化学试剂的反应，将硫化物和氯化物转化成易于处理的物质。
常用的反应剂有氨和气态硫等。
综上所述，煤气化合成气净化工序工艺流程主要包括物理净化和化学净化两个方面。
煤气化合成气净化工序工艺流程
煤气化合成气净化工序工艺流程首先，煤气化过程主要包括气化反应和煤气处理两个阶段。
煤气化反应将煤在高温和高压条件下与氧气或气化剂进行反应，生成气体混合物。
这个反应会产生大量的一氧化碳、二氧化碳、甲烷和水蒸气等主要成分，同时也会生成少量的硫化物、氮氧化物等杂质。
接下来，煤气处理将对煤气中的杂质进行去除和净化。
煤气净化工序一般包括以下几个步骤：1.煤气冷却：在煤气化反应后，煤气通常以高温状态进入净化工序，需要将其冷却至合适的温度范围，以便进行后续处理。
冷却一般通过煤气与冷却介质的直接或间接换热来实现。
2.锥底塔除尘：煤气中含有大量的灰尘粒子，这些粒子会对后续的设备和催化剂产生不利影响，因此需要对其进行脱除。
锥底塔是常用的除尘设备之一，通过在塔内喷水，使煤气中的粒子被冲刷到底部，并通过排水口排出。
3.酸洗：在煤气中可能含有一些有害物质，如硫化物，它们会对催化剂和设备产生腐蚀作用。
为了去除这些有害物质，常常使用酸洗工艺。
酸洗一般采用稀硫酸或稀醋酸等溶液，通过与煤气接触，将其中的硫化物等有害物质转化为易于排除的形式。
4.低温除硫：由于酸洗无法完全去除气体中的硫化物，还需要进行低温除硫。
低温除硫一般采用吸收剂来吸附和去除煤气中的硫化物。
吸收剂一般是富含金属氧化物的颗粒状物质，煤气经过吸收器后，硫化物会被吸附在吸收剂上，从而实现除硫。
5.富氧燃烧：在煤气中还有少量的一氧化碳和甲烷等可燃物，需要进行燃烧以降低其浓度。
富氧燃烧是指在氧气过量的条件下进行燃烧，以确保完全燃烧，减少有害物质的排放。
6.吸附除水：煤气中的水蒸气在一些工艺中会对设备产生腐蚀作用，并且会对后续的合成反应产生不利影响。
因此，需要进行吸附除水工艺，通过吸附剂将煤气中的水蒸气吸附去除。
7.二氧化碳捕集：煤气中的二氧化碳是一种温室气体，对环境造成了不良影响。
为了减少二氧化碳的排放，需要进行二氧化碳捕集。
常用的捕集方法包括化学吸收、膜分离和吸附等。
通过以上一系列的净化工艺，可以将煤气中的杂质去除，得到纯净的合成气。
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气化工艺中合成气的净化Gary J. NaglGas Technology Products介绍从定义上讲，气化是一种将非气态物质如液体或固体转变成气体的过程。
在这一定义下，焚烧、无氧分解和高温分解等工艺都被归为气化。
但如今，气化被定义为任何可以产生合成气(synthesis gas或syngas)的工艺，合成气的主要成分为CO和H2。
据此定义，被气化的物质也可以是气体。
合成气可用来发电或制备氢气、甲醇、费-托液体等等。
如果设计合理，气化是极其环保的，即使在对一些高污染物料如高硫煤作气化处理时，气化系统也只释放出相当少量的污染物。
另外，气化能在大量减少固体废料的同时得到环保的熔渣型副产品。
因此在天然气和原油价格不断上涨的今天，即使没有政府补贴，气化过程也十分经济，具有很大的吸引力。
在气化过程中, 物料在一定压力(20bar至85bar)下，在控量的蒸汽和纯氧气氛中，加热到很高的温度(10000C至15000C)。
下式显示了气化炉中发生的两组反应。
首先，发生部分氧化反应(等式1), 该组反应为放热反应，可以提供下一组热解反应(等式2至4)所需的热量，这组反应是吸热的。
C n H m + (n2)O2→nCO + (m/2)H2(1)CO2 + C →2CO (2)C + H2O →CO + H2(3)CO + H2O →CO2 +H2(4)除CO,H2和CO2外，反应还会形成少量的CH4，HCl，HF,COS,NH3和HCN。
反应也会产生H2S，其量根据物料含硫量的不同而不同。
气化物料可以是任何的有机物如，煤、石油焦、生物质, 木材、农业废料、焦油、焦炉煤气和沥青等。
气化能让无用甚至有害的物质变废为宝。
在精炼厂，炼焦器就发挥着这样的作用。
但是石油焦已从燃料市场上消失，因此石油焦也变成了废品。
气化炉可以分为三大类－固定床反应器，流化床反应器和喷流床反应器。
固定床中最为著名的就是British Gas Lurgi的气化炉，如图1所示。
此种反应器中，物料由气化炉顶加入并沉积于固定床材料上，这层材料是一直在容器当中的。
蒸汽和氧气由反应器的底部引入。
物料在反应的过程中，所有的无机物质通过熔融从容器底部排出，形成无滤出物、无害的熔渣。
合成气从容器的顶部排出。
喷流床中最为有名的就是Texaco的下吸式气化炉，如图2所示。
使用该炉进行气化处理时，待气化的物料需要与水混合形成料浆，再同氧气一并从气化炉顶部喂入。
熔渣和合成气都是从炉的底部排出。
图3为一类流化床反应器。
在这类气化炉中，待气化的物料、蒸汽以及氧气均从气化炉的底部引入，其速度可使渗滤床材料保持在容器中。
合成气从容器顶部排出，熔渣则从底部排出。
所有这些处理过程中，所有的有机物均被气化，剩下的固体全部是无机物熔渣，可以用作地基材料或其他建筑材料。
这种大大减小固体废物体积的处理过程是非常具有吸引力的，对于欧洲国家尤为如此，因为这些国家的固体废物处理日趋困难和昂贵。
整体煤气化联合循环( Integrated Coal Gasification Combined Cycle 简称 IGCC)就是将气化过程同发电系统结合起来。
图4显示了一个典型的IGCC 系统，它同时联合了Brayton 循环(燃气轮机/发电机)和Rankine 循环(汽轮机/发电机)。
在石油精炼领域还可加上变压吸附装置，用以生产炼油所需的氢气。
IGCC 系统一般包括四个处理块，形象地称为“岛”，分别为空分岛(air separation unit,ASU)，气化岛，合成气净化岛和动力岛。
这些岛一般由完全不同的商家设计建成。
空分岛由供气公司提供，这些公司有时会完全拥有并操作空分岛，同时通过该岛为这一地区的其他用户提供氧气和氮气。
对于气化岛，如前所述，气化炉的供应厂商众多，而且其数量和种类都随着全球气化市场的扩大而不断增加。
动力岛的设备则由传统发电厂的设备供应商提供。
最后是合成气净化岛，因为合成气净化的方式多种多样，净化设备的供应商也有许多，本文将就此作详细讨论。
合成气净化一个IGCC工厂中(如图4)，物料在喂料前通常要按气化炉对物料的要求进行预处理。
一般来说，对物料的预处理包括球磨和筛分。
对于Texaco气化炉，物料需同水混合形成浆料后方可引入炉中。
将预处理好后的物料引入气化炉中同氧气和蒸汽接触。
有两条物质流从气化炉中排出，一条是熔融的熔渣，含有物料中所有的无机物；一条是合成气，主要含有CO和H2，另外也含有烟尘、一定量H2S和痕量污染物CO2、NH3、COS、HCl和HCN，其中H2S的含量取决于物料中含硫的量。
除去H2S和其他痕量污染物需要许多处理过程。
具体过程将在下面谈到。
经净化岛处理后的干净的合成气会先与水接触达到饱和之后再通入燃气轮机，这样做可以减少燃气轮机中NO x的形成。
由此就通过燃气轮机和发电机将合成气的化学能转化成电能和蒸汽运用于废热锅炉、汽轮机、发电机等设备中。
从气化炉中排出的气体温度很高而且含有细小的烟尘颗粒。
在高温余热回收装置的上端设置热而干燥的烛式滤器可以去除气体中的颗粒。
也可通过在冷却装置下端设置水洗设备来除去颗粒。
热的烛式滤器的除尘方式较优，因为其收集到的颗粒均为固体。
但这种除尘方式选择性不强而且设备易损。
水洗除尘得到的是浆料，要获得最终颗粒还需要除去水。
但是水洗除尘可以同时除去合成气中痕量的氯化物，这些氯化物如不去除会引起水解催化剂中毒并造成下游设备的金属受损。
这两种除尘方式中，最后得到的颗粒都会送回气化炉中再利用。
高温余热回收过程是通过一个火管锅炉或辐射式锅炉后接一个水管锅炉来完成。
两种锅炉都是将高温合成气的温度降低到大约425°C，从而得到高压的蒸汽。
净化处理的下一步就是将气体中的羰基硫(COS)除去，否则合成气在燃气轮机燃烧后产生的SO2会超出标准要求。
除去COS的方法有两种。
比较传统的方法就是让合成气通过一个固定床也即一个水解催化的反应器，将COS水解成CO2、H2S、HCN、NH3和CO。
该反应器中通常使用活性氧化铝类催化剂，COS的浓度降达平衡浓度(1-10ppm)。
采用水解反应器时，反应器中排出的气体要先冷却，然后通过酸性气体脱除系统将H2S从合成气中分离出来。
在合成气装置中，物理液相吸收系统通常较化学液相吸收系统更经济些，可以选择Rectisol工艺(低温甲醇法)或Selexol溶剂净化法。
Rectisol工艺会去除所有酸性气体成分而Selexol溶剂净化法则更偏向于吸收气体中的含硫成分。
当然，化学液相吸附如MDEA溶剂在气化装置中也有应用。
还有一种去除合成气中COS和其他酸性气体的方法就是将无颗粒的，冷却的沼气(<500C)通过DGA 进行处理。
这一过程中，DGA和COS反应如下：2R-NH2 + COS →R-N-C-N-R + H2O + H2S (5)-O-CH2-CH2 -，R-NH2就是DGA。
上式中R为HO-CH2-CH2得到的产物R-N-C-N-R会在温度为1900C的回收器中重新转化为DGA。
回收器中的化学反应如下：R-N-C-N-R + 2H2O →2R-NH2 + CO2DGA不仅可以除去COS，还可将H2S和CO2的含量降到很低。
这两种去除装置需要进行比较以确定哪一种酸性气体脱除技术更为经济，水解/Rectisol还是水解/Selexol亦或是DGA，最后确定应当使用的去除装置。
对于IGCC系统，经过酸性气体脱除处理后的合成气即可引入动力岛的设备中。
气体首先会在燃气轮的形成。
从燃气轮机中排出的气体会引入高压机/发电机设备中燃烧。
通常会在燃烧区通入蒸汽以减少NOx的废热锅炉中。
然后，将高压的蒸汽引入汽轮机和发电设备中。
从轮机中排出的低压蒸汽和废热锅炉中排出的气体会直接排到大气中去。
对精炼厂而言，从合成气中分离出部分或全部的氢气将对石油炼制十分有用。
这一分离过程可以通过一个变压吸附装置完成。
在该装置中，合成气将通过吸附床，其中除了氢气以外的所有气体都会在高压下吸附到分子筛上，最后得到纯的氢气。
吸附床再在隔离环境中减压，释放出CO以及其他杂质。
这个装置中也可增加一个水气变化反应器以增加H2的产量。
硫回收如前所述，气化过程中，不论选择哪种酸性气体脱除技术(DGA，水解/Rectisol，水解/Selexol)都会产生主要含CO2和H2S的酸性气体。
通过一种安全而有效的方式将酸性气体中的H2S回收以保证整个过程的“清洁”是十分有必要的。
因此，硫回收技术的选择对于气化装置的设计是非常关键的。
物料中几乎所有的硫都会在气化过程中转化为H2S，因此气体中H2S的总量取决于物料中的含硫量。
作为硫含量高低的参考，煤具有较高的硫含量，而生物质的硫含量则相对较低。
一般而言，酸性气体脱除技术可以将合成气中的H2S含量降低到4ppm，也就是说，从气化炉中产生的所有的H2S必须要在硫回收系统中得到处理。
硫回收系统的选择取决于所需的硫回收率、需要处理的硫的量以及酸性气体中硫的浓度。
地方不同需要处理硫的量和回收率也会不同，但气化工业通常都要求所用的技术“接近零”污染，因此就要安装最经济可行的气体处理技术。
到目前，可行的H2S的清除效率可达99.9+%。
对于硫含量较高(>20LTPD)、H2S浓度相对较高(>15%)、入流条件一定的气体，硫回收一般采用Claus法。
但使用了三个催化反应器，Claus法会因化学平衡浓度的限制而只能达到98%左右的硫去除率。
为了达到更高的去除率需要加一个尾气处理装置。
30多年来，尾气处理工艺一直都采用SCOT工艺。
图5显示了SCOT大概的工艺流程。
在这一处理过程中，从Claus装置中出来的尾气于在线燃烧炉中加热到300°C左右，这样一方面可以加热气流，另一方面可以得到下游反应器所需的还原性气体。
气体从燃烧炉中引出后将通过钴钼催化剂的反应器。
在这一反应器中，所有的SO2，COS和CS2气体都会通过氢化作用和水解反应最终转化成H2S。
引出的气体经冷却后通过胺液脱硫装置选择性地把气体中的H2S吸收掉。
再将回收的H2S引回Claus装置中，其余的气体则通过焚烧炉后排入大气。
合理地设计吸收器和选择合适的胺液以降低CO2的吸收是非常重要的，否则在Clause装置中会存在大量回收的CO2气体。
由于在胺液中H2S的吸收比CO2的吸收要快得多，因此设计吸收器时可以尽量减少气-液的接触。
在选择胺液方面，MDEA胺液对合成气来说是一个不错的选择。
如果吸收器设计得合理，胺液的选择也正确，那么CO2的吸收量可以降到进入吸收器(1)的CO2量的10%~40%。
在一些情况下，SCOT装置还可与上游胺液脱硫装置整合以在处理合成气同时得到进入Claus装置的酸性气体。
例如，用MDEA胺液装置处理合成气那么整个系统可以设计两个吸收器，一个处理合成气，一个处理Claus尾气，但只需一个再生器。