精脱硫系统催化剂与转化催化剂的升温与还原复件.doc

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1、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（C4H4S）、二硫化碳（CS2）、硫氧化碳（COS）等有机硫加氢转化成无机硫H2S、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H2S，使焦炉气硫含量≤0.1ppm。(1)加氢反应RSH+H2=RH+H2S+Q;RSR′+H2=RH+R′H+H2S+QC4H4S+4H2=C4H10+H2S+Q;CS2+4H2=CH4+2H2S+QCOS+H2=CO+H2S+Q;C2H4+H2=C2H6+

2、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+H2O+Q(甲烷化反应)２H2+O2=2H2O+Q(燃烧反应)C2H4=C+CH4+Q　　　　(析碳反应)2CO=C+CO2+Q　(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)脱硫反应铁锰脱硫剂对H2S的吸收反应：FeS+H2S=FeS2+H2MnO+H2S=MnS+H2OMnS+H2S＝MnS2+H2氧化锌脱硫剂对硫的吸收反应：ZnO+H2S=ZnS+H2O2、

3、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CO2。转化反应：CH4+H2O＝CO+3H2－QCO+H2O＝CO2+H2+QCH4＝C+2H2－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H2S≤20mg/Nm3，有机硫250mg/Nm3，其压力为2.5MPa，温度100～110℃。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（

4、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320℃，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H2S，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

5、器（E104）与原料气换热，温度降至360℃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≤0.1ppm，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500℃，进入换热式转化炉H101管程在催化剂作用下CH4经过初步转化，混合气进入二段转化炉B102内，与从开工加热

6、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CH4≤0.1℅，温度900℃，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600-700℃，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

7、器F105，分离冷凝液后，转化气去循环压缩机供合成甲醇用。2、精脱硫转化方块流程D106bD106aE101壳程E104壳程焦炉气来自压缩D101a阿a阿aD102D101bB101a盘管盘管E102壳程D105b阿D103aA3aD104E104管程式D105b阿D103b333aO2H101壳程B102H101管程B101b中间煤气盘管E103壳程E103管程E102管程E105管程E101管程E108管程E107管程F102E106管程去压缩工序F203F105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

8、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H2S反应，催化剂则由氧化态变