水煤气无变换脱硫系统的改造.doc

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1、水煤气无变换精脱硫系统的改造邢春良山西同世达煤化工集团有限公司山西临汾摘要：本文主要论述了原水煤气无变换精脱硫系统因使用水解催化剂导致系统不能正常运行以及改造思路、改造后系统运行情况。关键词：水煤气水解加氢变换NoconversionwatergasdesulfurizationsystemtransformationXingchunliangShanxitongshidacoalchemicalindustrygroupCo.,LTDAbstract:Thispaperdiscussesthetransformationofra

2、wwatergasdesulfurizationsystemwithouthydrolysiscatalystresultingfromtheuseofthesystemcannotfunctionproperlyandthetransformationofideas,aftertransformationoperationofthesystemKeywords:watergashydrolysishydrogenationconversion以焦炉煤气为原料生产甲醇时，存在着氢高碳低的问题；单独以煤为原料生产甲醇时，水煤气氢低碳

3、高，需要进行部分变换及部分脱碳，以达到甲醇合成气中经济的氢碳比。采用焦炉煤气配水煤气的工艺来生产甲醇，可方便地调节氢碳比，使其达到理想值，可使焦炉煤气中的氢和水煤气中的碳都得到充分的利用，从而企业的效益最大化。山西某焦化企业150万t／a焦炉配套的24万t／a甲醇装置于2006年开始设计，2008投产。焦炉煤气经甲烷转化与固定床造气炉生产的水煤气按一定此例混合，作为原料气生产甲醇。为了充分利用水煤气中的CO，水煤气精脱硫采用无变换工艺，但从2008年原始开车至2011年近3年多的运行过程中曾多次出现的问题历经数次改造。一、原水煤气

4、工艺流程：低压机→除油器→氧化铁槽→预保护器→中温水解槽加压脱硫塔→1#粗脱槽→低温水解槽→2#粗脱槽→常温水解槽（下段装吸附剂）→精脱硫槽（装硫醇硫醚吸附剂）→高压机该水煤气精脱硫系统采用的是二级湿法脱硫（低压与加压）、三级水解精脱硫的无变换工艺流程。水煤气不经CO变换系统，有利于甲醇产量的提高及合成反应的进行，减少弛放气的排放量，原料气的利用率高；且由于水解的操作温度远低于变换的温度，使整个系统能耗大为降低。由于水煤气不经过变换系统，有机硫的转化依靠中温水解完成，但水煤气中约0.4%的氧气易使中温水解剂采用的铝系触媒硫酸盐化而

5、失活，所以原料气在进入中温水解前先进行了除氧，以保证水解催化剂正常使用。但投产后运行发现除氧催化剂及中温水解剂水解过程会产生副反应，生成的甲硫醇、乙硫醚，在后工序很难脱除。二、历次改造情况2.1原采用的抗毒保护剂用中温水解工艺，操作温度在200—250℃之间，在抗毒保护剂中钼系触媒的作用下会使硫发生副反应生成硫醇、硫醚等，生成的副产物在原工艺中无法进行脱除，在设计初期对水煤气中的有机硫只考虑了硫氧碳及二硫化碳。原设计工艺流程在工艺路线上存在的这一弊端，导致该工艺无法长周期连续运行下去。2.2去掉钼系的除氧保护剂，同时将中温水解换成

6、低温水解，降低操作温度，减少副反应的发生，在工艺路线上是行的通的。但是由于去除了除氧保护剂导致水解催化剂氧中毒加快，使用寿命缩短（1个月左右），运行费用高，达不到经济运行的目的。2.3恢复原抗毒保护剂与中温水解工艺流程并增加脱除硫醇、硫醚副产物的工艺。该工艺可有效对中温水解剂进行保护，延长中温水解触媒的运行周期，同时又能够将副反应产物甲硫醇、乙硫醚有效的脱除。但是由于生成的副反应产物甲硫醇、乙硫醚比预计的多（实际分析硫醇、硫醚平均为10.1mg/m3），根据计算，精脱硫槽触媒实际穿透硫容仅为0.12%，设计硫容为1.47%，实际硫

7、容为设计硫容的1/12，新增加的脱除硫醇、硫醚的催化剂硫容低，触媒在很短的时间内就会硫穿透，因此该工艺也存在运行周期短、运行费用高的问题。原系统及两次改造后都存在系统运行周期短（只有20天左右），出工段净化气总硫（硫醇、硫醚）超标。三、第三次改造结合两次系统改造的情况，针对国内水煤气通过水解脱硫的同类型厂家包括部分变换后水煤气再经水解催化剂脱硫的工艺装置考察发现，不论何种水解催化剂（包括一些大型科研院所的产品），从正常的运行情况分析，水煤气的氧对水解催化剂，都是致命的一种毒物，水解催化剂使用效果都不理想，同样存在触媒使用寿命短的问

8、题。要彻底改变精脱硫这种状况，必须改变系统原设计思路，更换低温高活性的催化剂，避免有机硫的水解反应的发生。3.1改造后流程低压机→除油器→氧化铁脱硫槽→预加氢槽→加氢槽→加压湿法脱硫→1#活性炭粗脱硫槽→宽温水解槽→2#活性炭粗脱硫槽→活性炭精脱硫