低温甲醇洗尾气组分的改善及方案选择

第22卷第1期2004年2月低温与特气

LowTemperatureandSpecialtyGasesVol122,No11Feb1,2004　　

低温甲醇洗尾气组分的改善及方案选择

杨洪文,郭威华,宋　哲

(哈尔滨气化厂,黑龙江依兰　154854)

①

摘要:低温甲醇洗工艺中脱出的硫化氢尾气含有一定的烃类物质,影响克劳斯装置的生产周期和产品质量,通过对4种脱硫剂性能的比较,选择N-甲基二乙醇胺为脱硫剂,分离出烃类物质,提高硫化氢浓度,满足克劳斯装置运行条件。

关键词:烃类;克劳斯;影响;溶剂比较;方案选择

中图分类号:TQ12511+2　　　文献标识码:A　　　文章编号:100727804(2004)0120021203

EffectofHydrocarbononTheRecycleofClausAndChoiceTheYANG2Zhe

G,,China)

Abstract:gasintheprocessoflow-temperaturewashingincludesomehydrocar2bon1Thecycleofinstallationandproductionquality,bycomparingthecharacteristicoffoursweetening,chooseN-methylethanolamineassweeteningagent,spearatehydrocarbonfromsulphurettedhydro2genandraisesulphurettedhydrogendensityinordertosatisfyoperationconditionofClausinstallation.Keywords:hydrocarbon;Claus;effect;sweeteningagent;choiceofproject

1　引　言

克劳斯(Claus)硫回收装置,作为环保配套设施应用于天然气、液化气、煤制气脱硫净化过程中产生的硫化氢酸性气体的硫回收工艺中,生产单质硫磺。

哈尔滨气化厂硫回收装置,采用直流克劳斯两级转化的方式,以低温甲醇洗脱出的硫化氢尾气为原料,生产单质硫磺。由于气化后的粗煤气组分复杂,不同程度地含有烷烃、烯烃类轻质碳氢化合物,致使原料气烃类物质浓度偏高,而硫化氢浓度偏低,给克劳斯硫回收装置的稳定运行带来不利影响。为了消除这种不利影响,必须选择合适的溶剂对低温甲醇洗脱出的硫化氢气体进行必要的处理,以使该气体达到直流克劳斯两级转化的指标要求。

2　烃类的来源及酸气组成

在煤气净化过程中,甲醇对乙烷、丙烯等轻质碳氢化合物具有一定的溶解度,即使粗煤气中烃类物质浓度低,但由于粗煤气气体流量较大,随着硫化氢、二氧化碳被甲醇吸收,部分烃类溶解在甲醇中,经过硫浓缩段硫化氢尾气的循环浓缩,烃类物质也随之不断增加,并在硫化氢和二氧化碳解析过程中,一同进入到硫化氢酸气中,造成克劳斯原料气中硫化氢浓度偏低,而烃类物质偏高。

末经分离烃类物质的克劳斯原料气组成见表1。表1　未经分离烃类物质的克劳斯原料气组成

组　分

H2S

CO2

C2H6C3H8C4H10C4H8总烃318

213

113

312

1517

体积分数28175414

①收稿日期:2003212205

　　　　　　　　　　　　　　　　低温与特气　　　　　　　　　　　　　　　　　第22卷22

3　烃类对克劳斯装置的影响

11由于烃类的存在,使硫化氢的浓度偏低,

DIPA对硫化氢具有选择性,凝固点高、溶解

度低、价格较贵,产品质量难以保证。目前国内使用较少。

N2甲基二乙醇胺(MDEA)是一种叔胺,碱性

炉膛中的反应温度较低,无法维持系统温度,造成设备内硫凝结,影响装置生产周期。

21若气体中烃类高,尤其是不饱和烯烃有一

较弱,在吸收二氧化碳、硫化氢共存气体时,对硫化氢具有良好的选择性,对有机硫及氧气都不敏感,对提高酸气中硫化氢浓度有利,此溶剂易再生,水、电、汽消耗较低。

根据以上各种溶剂性能比较及哈尔滨气化厂的实际情况,采用上述4种溶剂均可实现酸性气体

(硫化氢、二氧化碳)与烃类气体的分离,但为同时提高酸性气体中硫化氢浓度,要求所选择的脱硫剂对硫化氢具有较好的选择性,因此,复合型甲基二乙醇胺即N2甲基二乙醇胺()溶剂是克。

(MEA、):

,使用浓度高,

定含量,在炉内不完全燃烧,生成大量的碳粒,聚结在转化器催化剂床层表面,造成床层压降增加,甚至堵塞,最终造成装置停工。

31最大的危害是硫和烃类在炉内反应生成焦

油状的碳/硫化合物,沉积在催化剂的表面,造成催化剂失活。

41由于烃类的存在,造成产品质量下降,经

常出现黑硫磺产品,影响产品销售。

克劳斯硫回收装置对原料气的烃类含量的要求一般在2%以下,要实现哈尔滨气化厂克劳斯装置稳定运行,需对原料气进行预处理,并达到分离烃类、提高硫化氢浓度的目的。

,可减小设备体

4　,设置原料气预处理设施,将原料酸气中的硫化氢与烃类分离出来是必要的,为提高酸气中的硫化氢浓度,要求脱硫溶剂对硫化氢的选择性尽可能高。

目前国内炼厂气脱硫所用的脱硫剂主要是醇胺类。醇胺是一种弱的有机碱类,在20～50℃时能够吸收气体中的硫化氢和二氧化碳,当温度升高到105℃或更高时,则解析逸出硫化氢和二氧化碳,

积,节省投资。

21碱性最低,设备、管道腐蚀最轻。31蒸汽压最低,化学稳定性好,溶剂降解物

少,因此溶剂损失量少。

41易再生,溶剂循环量低,使再生蒸汽消耗

量大大降低,因此能达到节能的目的。

5　结　论

选择MDEA溶剂,生产工艺成熟,操作简便,安全可靠,产品质量稳定,在国内炼厂、天然气脱硫工艺中有十多年的工业应用经验,效果良好。通过采用此方案,达到了以下几个目标要求:

11酸性气体与烃类彻底分离,解决了炉内结

使胺液得到再生,国内常用的脱硫溶剂有单乙醇胺(MEA)、二乙醇胺(DEA)、二乙丙醇胺(DI2PA)、N2甲基二乙醇胺(MDEA)。

MEA在各种胺中碱性最强,所以它与酸性气

体反应最迅速,在同样的酸性气负荷下,产品的净化度最高,但MEA既可脱出硫化氢,也可脱出二氧化碳,对二者没有选择性;MEA因其蒸汽压高,运行中溶剂损失较大,且腐蚀性较强;MEA易与羰基硫和二硫化碳发生不可逆反应,造成溶剂损失和固体副产物在溶液中积累,因此需要设置溶剂复活设施。

DEA是仲醇胺,对硫化氢和二氧化碳都能吸

碳、床层堵塞等问题,延长了催化剂使用寿命。

21原料气经提浓处理后,酸性气体的质量大

为提高,硫化氢浓度由2817%(体积分数)提高到5316%(体积分数),烃类含量由1517%(体积分数)降低到1%(体积分数)以下。酸气组成见表2。

表2　原料气经提浓处理后酸气组成

组　分体积分数

H2S5316

CO24211

H2O412

烃类≤1

收,选择性差,它与羰基硫和二硫化碳的反应速度比MEA慢,允许使用的浓度比MEA高。

31提高了进炉酸气中硫化氢的浓度,使炉膛

第1期　　　　　　　　　杨洪文,等:低温甲醇洗尾气组分的改善及方案选择　　　　　　　　23温度升高,热反应段转化率由60%提高到65%以上,总硫收率由85%提高到90%以上。

41分离出来的副产烃类气体,用作硫磺回收尾气焚烧炉燃料气。

51提高了产品质量,解决了结炭问题,减少

了出现黑硫磺产品的机率。作者简介:

杨洪文(19662),1988年毕业于哈尔滨大学,现工作于哈尔滨气化厂,煤化工工程师,曾从事过化工有机废水处理,能源管理,煤化工技术生产、研究、开发工作。

温室气体转变成燃料油

取得重要进展

温室气体正在导致世界范围的灾难性气候变化,天津大学一项科研成果有望延缓地球的温室效应,因为这项新技术能把温室气体转变成汽油或柴油。

由于全球工业化的进展,工业废气二氧化碳和甲烷的排放,使得地球温度越来越高,应,为此,天津大学从1999的研究。

,油。目前,这项研究成果取得了重要进展,他们在实验室中已成功地实现了转化,并已在国内外产生了重要影响。

据介绍,这项科研成果有望在4～5年内得到推广、应用,用天大这项新技术生产的汽油质量会更好,标号将超过93号汽油。届时,排放二氧化碳、甲烷等工业废气的工厂企业,将利用天大研制的像微波炉一样的等离子体反应器,直接把废气转化成汽油、柴油,从而控制空气中温室气体的排放,有境的改善做出重大贡献。

林　刚

可供那些最终需要脱除溶剂的任何工艺使用。该系统为1个独立的装置,可简单而有效地解决低凝固点的VOC回收问题,也可作为普通装置的后续设备。

低温技术采用1个单独的容器,可适用于300m3/h的低流速,。的凝固点,将凝固的VOC过气流,而低温凝结系统均可适用。通过调节液氮量可使ExStream系统适应不同的工况。

有些VOC会形成极细的VOC冰晶或微滴而随气流带走,导致VOC排放量增大。而新系统设计的气流流速低,可以避免这一问题。

陈晓惠

双烯选择加氢工艺

获美国专利授权

中石化集团公司金陵石化公司开发的双烯烃选司继脱氢催化剂获美国、印度专利授权之后,又一项烷基苯自主知识产权技术获国际认证。

双烯选择加氢工艺技术是金陵石化公司为提高烷基苯产品产量和质量而独创的一项工艺技术,具有较强的国际市场竞争力。该技术通过对烷基苯生产过程中产生的烷烯烃混合液选择性加氢催化,使

效地延缓地球的温室效应,为人类的健康和地球环择加氢工艺技术近日再获美国专利授权。这是该公

低温凝结挥发性有机物

美国空气产品与化学品公司推出1套能够从低

混合液中含有的少量二烯烃转化成单烯烃,进而提

流速气流中回收或除掉难挥发有机物(VOC)的低

高烷基苯的产量与质量田　波

温凝结系统。所设计的CryoCondapExStream系统

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/hht4.html