耐硫变换技术交流材料.ppt

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1、耐硫变换技术及催化剂中石化齐鲁分公司研究院1前言1、制合成氨、氢气、羰基合成气等工艺：天然气Fe-Cr系、Cu-Zn系轻油城市煤气(变换催化剂)合成氨、氢气石油焦或渣油羰基合成气Co-Mo系煤2前言2、重质原料气化工艺烃类原料的部分氧化法煤为原料的常压气化法煤为原料加压气化法鲁奇法（Lurgi）、德士古、谢尔等重质原料气化产生的合成气除了CO含量高外，H2S和有机硫含量高。3前言3、耐硫变换催化剂特点：CO变换活性高、并且对有机硫具有很高的加氢转化性能。用于以煤、石油焦、沥青、重油或渣油为原料气化制取氨合成气、羰基合成气、氢气和城市煤气过程中的变换工艺。CO+

2、H2OCO2+H24耐硫变换工艺耐硫变换+低温甲醇和液氮洗使用于合成氨工艺气化的合成气经净化工序脱除碳黑等杂质；换热控制工艺气温度进入变换炉变换（CO2.5%）；进入低温甲醇洗涤塔，分离出酸性气体（H2S、CO2）；进入液氮洗涤塔，脱除CO和微量杂质，调整温度，控制N2/H2=1：3，进入氨合成装置。该变换工艺，由于设计问题，出口CO偏高，通过变换工艺和装置的优化，可降低出口一氧化碳含量，提高氨产量。5耐硫变换工艺中、低温耐硫变换+脱硫脱碳+甲烷化净化工艺由于后接甲烷化净化工艺，要求出变换系统的CO含量比较低（一般要求CO0.4%），因此中温耐硫变

3、换后，必须进行低温变换。此工艺投资少，能耗低，是一种较为理想的工艺。由于要求一氧化碳含量比较低，并且压力较高（3.0MPa4.0MPa）,要在距离露点温度较近（20C左右）的苛刻条件下运行，因此对耐硫低温变换催化剂的抗水合性能和结构稳定性都提出了更高的要求。6耐硫变换工艺耐硫变换+脱硫脱碳+变压吸附中变串低变流程双低变流程全低变流程7耐硫变换催化剂简介1、耐硫变换催化剂的组成：广义上，变换反应属于氧化还原反应，加氢脱硫组份都具有变换活性。周期表中V-B、VI-B和VIII族元素中的一种或以任意比例组合的混合物都是有效的组成，其氧化物或其它形式的化合物在含硫

4、气氛中，容易被硫化，其硫化态具有变换活性。最初的耐硫变换催化剂是在Fe-Cr系变换催化剂中添加吸硫组份，使催化剂具有一定的耐硫能力。60年代开发研制成功了Co-Mo或Ni-Mo系的耐硫变换催化剂，该类催化剂的活性组份只有处于硫化态时才具有活性，因而耐硫能力强，这就是通常所说的耐硫变换催化剂。8耐硫变换催化剂简介2、耐硫变换催化剂的特点：具有很好的低温变换活性具有很宽的活性温区有突出的耐硫和抗毒性能可在生强度高选择性好使用寿命长9耐硫变换催化剂简介3、国内外耐硫变换催化剂情况：①Co-Mo/Al2O3-MgO的中温耐硫变换催化剂●英国ICI公司的K8-11优点：

5、高温活性高，稳定性好，使用于高压、高温、高水气比条件。缺点：低温活性差，对硫含量要求较高（600ppm）；②Co-Mo-K/Al2O3的低温耐硫变换催化剂●丹麦Topse公司的SSK●美国UCI公司的C25-02●上海院的SB系列●湖北所的EB系列●齐鲁研究院QCS-02、QCS-10等。优点：低温活性好缺点：（1）高压、高水气比下载体易相变、粉化和结块；（2）活性助剂（K）易流失，造成催化剂失活和设备腐蚀。10耐硫变换催化剂简介③Co-Mo/Al2O3-MgO-TiO2的宽温、宽硫耐硫变换催化剂●齐鲁研究院的QCS-01、QCS-03优点：活性高，稳定性

6、好，使用于不同压力、宽温、宽水气比条件。④Co-Mo-K/Al2O3-MgO-TiO2的低温耐硫变换催化剂●齐鲁研究院的QCS-04优点低温活性好;高压、高水气比下载体不易相变、粉化和结块；缺点活性助剂（K）易流失，也易造成催化剂失活和设备腐蚀。11耐硫变换催化剂简介4、国内合成氨装置情况：●中、小合成氨装置：国内有几个牌号催化剂使用；●大型合成氨装置：94年前以渣油或煤为原料的大型合成氨装置均采用国际名牌产品K8-11催化剂。价格昂贵、每年花费大量外汇30万元人民币/吨●大型合成氨装置：目前以渣油或煤为原料的大型合成氨（甲醇）、制氢装置均采用QCS系列耐

7、硫变换催化剂●设计和建设(渣油或煤)的大型合成氨（甲醇）装置约十几套●合成氨原料结构调整，“油改煤”即将实施12QCS系列耐硫变换催化剂QCS-01CO耐硫变换催化剂QCS-02CO低温耐硫变换催化剂QCS-03CO耐硫变换催化剂QCS-04CO耐硫变换催化剂QCS-05CO小颗粒耐硫变换催化剂QCS-06CO低温耐硫变换催化剂QCS-10CO低温耐硫变换催化剂QBS-01耐硫变换催化剂保护剂等温耐硫变换催化剂及工艺技术13QCS-01CO耐硫变换催化剂实现大型合成氨装置催化剂国产化。价格低廉并能参与国际市场竞争具有知识产权使用温度宽(200500C)使用

8、硫含量范围宽(100ppm)变换活性