干法常溫精脫硫技術(shù)1課件

干法常溫精脫硫技術(shù)

在丙烯制丙烯腈裝置中的應(yīng)用主要內(nèi)容1生產(chǎn)需求和目的2干法常溫精脫硫技術(shù)3精脫硫在丙烯制丙烯腈中的應(yīng)用4結(jié)論1.生產(chǎn)需求和目的丙烯腈——合成纖維、樹脂、橡膠的重要原料，90%由丙烯氨氧化生產(chǎn)丙烯腈。合成丙烯腈所用催化劑——鉬、鉍酸鹽催化劑存在問(wèn)題——丙烯原料中硫含量較高，硫氯等雜質(zhì)易使鉬、鉍酸鹽催化劑中毒失活，使產(chǎn)品質(zhì)量下降，增加生產(chǎn)成本！齊魯分公司腈綸廠決定增設(shè)一套丙烯精制工藝，為確保丙烯質(zhì)量滿足丙烯腈裝置的生產(chǎn)需求，使用中國(guó)石油大學(xué)（北京）開發(fā)的精脫硫工藝技術(shù)。2.1丙烯精脫硫原理

(1)脫水

采用固體堿脫除丙烯中的水，并可同時(shí)脫除相當(dāng)?shù)腍2S和CO2。因NaOH溶于水,

有廢堿液排出,應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充固堿。固堿可使丙烯中水含量降至100ppmw以下，

滿足COS水解催化劑的使用要求。

(2)脫硫

丙烯中的有機(jī)硫(COS)在水解劑的作用下轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)硫(H2S),反應(yīng)見式(1),

再使用氧化鋅高效脫硫劑脫除H2S，反應(yīng)見式(2)。COS+H2OH2S+CO2(1)H2S+ZnOZnS+H2O(2)

常溫氧化鋅脫硫劑是以活性氧化鋅為主，添加助催化成分和特種粘結(jié)劑制成。大的比表面積和豐富的孔結(jié)構(gòu),使其常溫下就有很高的活性，除精脫丙烯中的H2S外，也可將COS轉(zhuǎn)化吸收。

表1精脫硫工業(yè)應(yīng)用試驗(yàn)原料組成3.1精脫硫工業(yè)應(yīng)用試驗(yàn)原料3常溫精脫硫技術(shù)在丙烯制丙烯腈中的應(yīng)用丙烯，%（v/v）≥95丙烷，%（v/v）≤5總硫,ppm(wt)≤60COS,ppm(wt)≤58H2S,ppm(wt)≤2甲硫醇,ppm(wt)≤1乙硫醇,ppm(wt)≤1甲硫醚,ppm(wt)≤1乙硫醚,ppm(wt)≤13.2精脫硫操作工藝參數(shù)處理丙烯量：12000kg/h相態(tài)：液相壓力：1.0~1.5MPa溫度：0~30℃指標(biāo)：∑S:≤1ppm(wt,以S計(jì))年操作時(shí)間：8000小時(shí)操作彈性：60~120%操作特性：連續(xù)操作3常溫精脫硫技術(shù)在丙烯制丙烯腈中的應(yīng)用3.4催化劑的裝填1.

在干燥條件下進(jìn)行，避免在陰雨天氣或環(huán)境濕度很大的條件下裝填，以免影響活性和強(qiáng)度。2.在裝填之前，脫硫塔應(yīng)打掃干凈，脫硫塔底部用固體隔柵支撐，同時(shí)在柵板上鋪一層孔眼為2mm左右的不銹鋼絲網(wǎng)，防止催化劑堵塞支撐板上的孔。然后再鋪上30cm厚的Φ10mm左右的瓷球，瓷球上面再鋪上一層孔眼在2mm左右的不銹鋼絲網(wǎng)，然后再裝填催化劑，要求柵板和絲網(wǎng)至少確保使用2~3年。3.催化劑由塑料袋內(nèi)或桶內(nèi)倒出，不應(yīng)高空直接倒入塔內(nèi)以免摔碎，裝填時(shí)，應(yīng)將吸附劑先裝入布袋中，再吊入塔內(nèi)，催化劑的下落高度應(yīng)不大于50cm。4.催化劑裝填至預(yù)定高度后，應(yīng)用木質(zhì)工具將催化劑推平，鋪上一層孔眼為2mm左右的不銹鋼絲網(wǎng)及柵板。3常溫精脫硫技術(shù)在丙烯制丙烯腈中的應(yīng)用催化劑裝填完畢后，先用干燥風(fēng)進(jìn)行吹掃，以徹底除去裝填過(guò)程中產(chǎn)生的粉末和粉碎的物料，以吹掃至無(wú)粉末和粉碎的物料為準(zhǔn)。圖1COS水解催化劑、脫硫劑裝填方案示意圖3常溫精脫硫技術(shù)在丙烯制丙烯腈中的應(yīng)用3.5催化劑吹掃3.6COS水解劑、脫硫劑的使用條件使用條件控制指標(biāo)溫度/℃0~30壓力/MPaG1.0~1.5處理量/t.h-112空速/h-12~5丙烯密度/kg.m-30.5表4COS水解催化劑、脫硫劑的使用條件3常溫精脫硫技術(shù)在丙烯制丙烯腈中的應(yīng)用

來(lái)自上游的液體丙烯自下部側(cè)面進(jìn)入固堿塔，丙烯與固堿床層接觸，丙烯中含有的微量水分被床層吸收，丙烯自塔頂排出進(jìn)入COS水解塔。固堿床層不斷吸收水分后形成液體，并在塔底部積累。塔底部設(shè)有液面計(jì)，通過(guò)巡檢時(shí)檢查液面計(jì)中堿水與丙烯間的界面可觀察塔底部所積累堿水液位高度。當(dāng)堿水液面超過(guò)液面計(jì)量程一半時(shí)即可排放廢水，通過(guò)手動(dòng)閥并觀察界面變動(dòng)情況，將塔底部形成的含堿水層排放至桶外送。

當(dāng)固堿床層消耗以后，脫水效果將降低。根據(jù)固堿塔下游丙烯中水分的定期分析結(jié)果，可切換至備用塔，并根據(jù)固堿床層消耗情況需要補(bǔ)充固堿。

來(lái)自固堿塔頂部的液體丙烯自底部進(jìn)入水解塔，水解塔內(nèi)設(shè)有由脫羰基硫劑構(gòu)成的催化劑床層，流經(jīng)床層與催化劑充分接觸，丙烯中的羰基硫等雜質(zhì)被吸附、轉(zhuǎn)換。丙烯物流自塔頂部排出，送入氧化鋅脫硫塔。

來(lái)自COS水解塔的丙烯依次自塔底部進(jìn)入精脫硫塔。丙烯流經(jīng)床層與脫硫劑接觸，丙烯中的無(wú)機(jī)硫等雜質(zhì)被吸附、吸收。凈化后丙烯物流自塔頂部排出，送入過(guò)濾器。

液體丙烯經(jīng)過(guò)濾器脫除微量催化劑固體顆粒，防止帶入下游。設(shè)置兩臺(tái)過(guò)濾器，一開一備。3常溫精脫硫技術(shù)在丙烯制丙烯腈中的應(yīng)用3.7常溫精脫硫工藝流程名稱規(guī)格催化劑裝填量/m3固堿塔Ф1800×5900mm15COS水解塔Ф2200×7400mm28脫硫塔Ф2000×6400mm20過(guò)濾器定型設(shè)備表5主要設(shè)備及COS水解劑、脫硫劑裝填量3常溫精脫硫技術(shù)在丙烯制丙烯腈中的應(yīng)用3.8主要設(shè)備及COS水解劑、脫硫劑裝填量3.9精脫硫工藝應(yīng)用實(shí)驗(yàn)結(jié)果

開車步驟（1）打開精脫硫單元所有的現(xiàn)場(chǎng)壓力表，所有的現(xiàn)場(chǎng)液位計(jì)，投用C-101的安全閥，打開界區(qū)低壓瓦斯線總閥。（2）打開調(diào)節(jié)閥，關(guān)閉C-101進(jìn)料閥、跨線閥、塔底排堿液閥門，隔斷本單元與C-102單元及本單元各系統(tǒng)間聯(lián)系。下游閥和副線閥，隔斷本單元與外界聯(lián)系。（3）引丙烯原料進(jìn)行進(jìn)料，打開進(jìn)裝置閥門，慢慢開大丙烯進(jìn)閥門，引丙烯進(jìn)入C-101塔。（4）開安全閥、副線閥，把系統(tǒng)內(nèi)存留的氮?dú)廒s向低壓瓦斯系統(tǒng)，至副線閥表面出現(xiàn)“冒汗”現(xiàn)象關(guān)閉副線閥。（5）當(dāng)C-101塔壓力升至1.8～2.0Mpa時(shí)，緩慢打開C-101塔丙烯物料出口閥門，向下一系統(tǒng)送料。（6）檢查固堿脫水塔塔底界面，如出現(xiàn)界面，說(shuō)明有堿液存在塔底，開塔底閥排空，排堿液操作要注意不能排空，嚴(yán)禁丙烯排出。（7）開脫COS塔C-102進(jìn)料閥門。慢慢引丙烯進(jìn)脫COS塔。3常溫精脫硫技術(shù)在丙烯制丙烯腈中的應(yīng)用項(xiàng)目溫度（℃）壓力（Mpa）流量（t/h）固堿塔常溫2.012.0COS塔常溫2.012.0精脫硫塔常溫2.012.0操作要點(diǎn)

逐漸開啟C-101、C-102、C-103進(jìn)口閥引入原料，并開啟出口閥，在投料過(guò)程中，即可逐漸升壓，每10分鐘升0.5MPa左右（可根據(jù)具體情況而定），直到達(dá)到操作壓力；生壓結(jié)束后，先進(jìn)行4小時(shí)左右半負(fù)荷生產(chǎn)，以調(diào)整壓力、流量等，待操作穩(wěn)定后，在逐步加大負(fù)荷，轉(zhuǎn)入正常生產(chǎn)。表6裝置主要操作工藝條件3常溫精脫硫技術(shù)在丙烯制丙烯腈中的應(yīng)用3.10精脫硫工藝考核結(jié)果

脫硫效果主要反映脫硫劑對(duì)丙烯中的H2S和在催化劑的作用下COS水解的H2S脫除能力與有機(jī)硫（主要是COS）的轉(zhuǎn)化能力。精脫硫工藝裝置建成后，開工前，系統(tǒng)用氮?dú)庠嚸?、吹掃干凈和置換空氣，直至放空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)低于0.5%。置換時(shí)在頂部放空。精脫硫工藝于2010年12月16日投運(yùn)，在2.0MPa的操作壓力下，流量為12t/h的丙烯由脫硫塔底部進(jìn)入，經(jīng)過(guò)催化劑床層，由脫硫塔頂部流出。丙烯中硫化物在催化劑作用下，被除去?，F(xiàn)已平穩(wěn)運(yùn)2個(gè)月，裝置通入物料4小時(shí)后運(yùn)行平穩(wěn)，在正常操作條件下，進(jìn)口丙烯總硫質(zhì)量濃度為5～20ppmw，目前，進(jìn)口丙烯總硫較低，為1～5ppmw，經(jīng)過(guò)該工藝后，取樣測(cè)得固定床吸附塔出口硫化物含量小于1ppmw，達(dá)到工業(yè)應(yīng)用試驗(yàn)的技術(shù)指標(biāo)。3常溫精脫硫技術(shù)在丙烯制丙烯腈中的應(yīng)用時(shí)間原料中硫化物濃度/ppmw脫硫后硫化物濃度/ppmw2011-1-242.002011-1-311.502011-2-032.102011-2-101.70………

從表7看