劉振華(大慶油田化工集團(tuán)甲醇分公司一甲醇車間,黑龍江 大慶 163000)
甲醇是一種重要的有機(jī)化工原料,甲醇被廣泛應(yīng)用于有機(jī)合成、染料、醫(yī)藥生產(chǎn)、農(nóng)藥生產(chǎn)、涂料合成、汽車制造業(yè)和國防工業(yè)等方面[1]。在一定意義上可以說,與甲醇有關(guān)的材料已經(jīng)應(yīng)用到社會(huì)生活的各個(gè)領(lǐng)域。目前,隨著我國經(jīng)濟(jì)技術(shù)的高速發(fā)展,工業(yè)上對(duì)甲醇的需求量也越來越高,甲醇工業(yè)進(jìn)入了前所未有的發(fā)展機(jī)遇,在一定程度上得到了快速的發(fā)展,相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)水平已經(jīng)達(dá)到或超過世界先進(jìn)水平,但是,目前對(duì)甲醇生產(chǎn)的工藝要求也越來越高,當(dāng)然,在甲醇生產(chǎn)中會(huì)產(chǎn)生大量含硫混合物,如何有效的除去硫含量是生產(chǎn)中的難點(diǎn),因此脫硫工藝是甲醇生產(chǎn)的的關(guān)健。
脫硫工藝的方法,其一是鈷鉬加氫串氧化鋅工藝,這種方法是最傳統(tǒng)的脫硫方法,這種工藝的優(yōu)點(diǎn):它能把全部的有機(jī)硫轉(zhuǎn)化為硫化鋅[2];缺點(diǎn)是能量消耗比較高,廠商投資非常大,因?yàn)樗挥型ㄟ^高溫才能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。其二是高溫氧化鋅工藝,這種工藝一般達(dá)不到我們所要的精確度,而且能源消耗比較高。如果要求結(jié)果中硫化氫的含量低可以用這種方法,因?yàn)樗拿摿蚧瘹淠芰Ψ浅?qiáng),但脫有機(jī)硫能力很低。其三是ECA系列特種活性炭串COS水解催化劑(T504,EZX)的常溫精脫硫工藝,這種工藝的優(yōu)點(diǎn):一是能夠最大限度的吸收有機(jī)硫。二是能夠在很大程度上提高精脫硫反映的速度。其四是JTL—1工藝,它是ECA特種活性炭串T504水解催化劑的流程,是上述COS水解工藝的下一步驟,使未吸收完全的的硫化氫濃度降低到0.03,使出口含硫量小于濃度0.06,以下是脫硫步驟:第一脫去氣體中的的硫化氫,將氣體通入裝有原料T102的第一脫硫塔中。第二將溫度設(shè)置成20攝氏度后,通如裝有原料T504的水解塔。第三將氣體冷卻后,通如裝有原料T102的第二脫硫塔中。它的缺點(diǎn)是反復(fù)設(shè)置溫度,通過第一脫硫塔時(shí)需要加熱,通過第二脫硫塔時(shí)要冷卻溫度,這樣常常會(huì)使水解催化劑出現(xiàn)毛細(xì)凝聚現(xiàn)象。其五是JTL-4工藝(T102串EZX精脫硫化劑)
此工藝的優(yōu)點(diǎn)[3-5]:第一免除上述實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)毛細(xì)凝聚現(xiàn)象。第二精脫硫化氫、COS、硫化碳,而且脫硫精度均在0.03ppm以下,使它們的總流量小于0.1ppm。第三脫出高沸點(diǎn)的有機(jī)硫,例如:硫醇、硫醚、噻啶等。第四最大的優(yōu)點(diǎn)是這種方法實(shí)現(xiàn)了在常溫的條件下對(duì)COS的轉(zhuǎn)化吸收。從而大大降低了生產(chǎn)成本,提高經(jīng)濟(jì)效益。第五脫硫效果良好,對(duì)甲醇、甲烷化催化劑起到很好的保護(hù)租用。缺點(diǎn)此種方法唯一不足之處就是是適用于硫化碳、COS濃度均小于2mg/m[3]的炒作狀況。
碘量法,大多數(shù)廠家采用碘量法來測(cè)定氣體中硫化氫的含量,但這種方法不能適應(yīng)微量硫的測(cè)定,因?yàn)樗木_度不高而且要求硫化氫的濃度大于5mg/m微庫侖儀測(cè)定方法,這種方法的測(cè)定精確度不能滿足微量硫的測(cè)定要求。國內(nèi)應(yīng)用廣且最可靠的微量硫分析儀.一是西南化工研究院的WLSP852型微量硫分析儀。二是湖北化學(xué)研究所的HC—1,HC-2,這兩種儀器測(cè)量硫化物的范圍為0.02-1000mg/m[3],可以為生產(chǎn)提供有效的數(shù)據(jù)。
在甲醇生產(chǎn)過程中,硫含量是首要的控制指標(biāo),我們選擇生產(chǎn)工藝時(shí),不僅要考慮空氣污染,還要最大限度的降低廠商的經(jīng)濟(jì)效益,因此測(cè)定合成氣中的硫化物含量是任務(wù)是首當(dāng)其沖的。我們必須擁有精確的微量硫分析儀,對(duì)甲醇生產(chǎn)過程中硫含量指標(biāo)做了全面測(cè)定,對(duì)所測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后,根據(jù)各種工藝的優(yōu)缺點(diǎn)相比較,考慮工廠生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益。最終我們決定選擇采用常溫精脫硫新工藝(T102串EZX),此工藝既保證了甲醇合成的工藝要求,又省略了水解工藝所要求的反復(fù)加熱、降溫設(shè)備的配置,并且縮短簡化了工藝流程,同時(shí)也降低工廠了生產(chǎn)成本。
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