论现代合成气中脱硫脱碳技术

关键词：合成气二氧化碳硫化物脱除技术

引言

在现代化工中合成气是不可缺少，对于我们也不陌生。合成气是指一氧化碳和氢气的混合气，其中一氧化碳和氢气的比值随原料和生产方法的不同而异。它是有机合成中的重要原料之一也是氢和二氧化碳的来源。制造合成气的原料是多种多样的包括：煤，天然气，石油馏分，农林废料，城市垃圾等均可用来制造合成气。那么其中在制造的过程中脱硫脱碳是必不可少的，也是其中关键的部分，下面就来简单的介绍一下脱硫脱碳的技术和设备。

第1章：二氧化碳的脱碳方法…………………………………………………2

1.1多胺法（改良MDEA）及其应用…………………………………… 3

1.2基本原理和应用设备 …………………………………………………3

第2章：硫化物的脱除方法 …………………………………………………4

2.1脱硫方法及工艺 …………………………………………………6

第1章二氧化碳的脱除方法

二氧化碳的脱除方法包括物理吸收法和化学及吸收法，他们的根本不同点是吸收剂与分子溶质之间的力不同。物理吸收是因为范德华引力而化学吸收是化学键力。其中物理吸收法包括：加压水洗法其溶剂是水，低温甲醇洗涤法溶剂是甲醇，Fluor法溶剂是碳酸丙烯酯，Selexol法溶剂是聚乙二醇二甲醚NHD。化学吸收法有苯菲尔法DEA，MDEA，有机胺，浓氨水。

如果精制方法采用甲烷化法，宜采用使脱碳气中二氧化碳降至0.1%的脱碳方法，如苯菲尔法和MDEA法。如果精制法为铜洗法，由于铜洗法能洗涤少量二氧化碳，通常采用净化度不高的常温物理吸收法。例如碳酸丙烯酯法，聚乙二醇二甲醚法等

当采用以高碳氢比的重油，煤为原料，部分氧化法制取原料气时，对大型合成氨装置而言，可以选用低温甲醇洗等物理吸收法较为合适。即采用“冷法净化”流程。这是因为高碳

氢比的原料，须脱除的二氧化碳量较多，而低温甲醇洗涤法在低温加压的条件下，可以达到比其任何方法都大地吸收能力，而且在系统能量利用上也比较经济。

下面大致介绍一下氨水中和联产碳铵法：

1，吸氨过程：NH3+H2O=NH3H2O

2,碳化过程：二氧化碳从气相溶解于液相

CO2(气)=CO2（液）

游离氨的碳化

2NH3+CO2=NH2COONH4

3，氨基甲酸铵水解形式碳酸氢铵或碳酸铵

NH2COONH不锈钢带水箱柴火灶4+H2O=NH4HCO3+NH3

下面大致介绍一下热钾碱法的基本原理

CO2(g)=CO2(l)+K2CO3+H2O=2KHCO3

次反应常温下反应速率较慢，须将温度升至120—130℃．提高碳酸钾溶液的浓度可以得到较快的反应速率。在120—130℃温度下，碳酸钾溶液对碳钢设备有极强的腐蚀性。

热钾碱法

CO自制路由器天线2(g)=CO2（l）+K2CO3+H2O=2KHCO3

加入DEA改变机理，反应速度提高10—100倍。下面介绍一种高效的方法。

1.1多胺法（改良MDEA）及其应用

活化MDEA是20世纪70年代初西德巴斯夫公司开发的一种以甲基二乙胺水溶液为基础的脱CO2新工艺。近30年来，这种溶剂系统已被成功地应用于许多工业装置。由于MDEA对CO2有特殊的溶解性，因而具有许多优点，工艺过程能耗低。通过加入特种活化剂进一步改进该溶剂，开发了高效活性MDEA高度规脱除CO2新工艺。这种工艺在投资和共用工程，物料消耗，费用等方面与其它脱碳方法相比是经济的，具有很轻的竞争性。该方法是对当今最低

能耗的脱碳方法之一。1971年西德的第一个30万吨氨厂首次成功应用，由于它的低能耗高效率，目前世界百个大型氨厂采用，我国近年来也在新疆，宁夏，沪天化，海南等30.45万吨厂引进了该工艺。

1.2基本原理和应用设备

N—甲基二乙醇胺与CO2反应如下：

马铃薯曲奇

CO2+H2O→H++HCO-3 ……………（1）