化工工艺学课件合成氨

1、第八章 合成氨1 合成氨 目录第一节: 绪论第二节: 固体燃料气化第三节: 烃类蒸汽转化第四节: 一氧化碳变换第五节: 原料气净化脱硫第六节: 二氧化碳脱除第七节: 原料气的最终净化第八节: 氨的合成2第一节: 绪论一、氨的性质二、氨的用途三、生产方法四、合成氨工业进展3（一）、物理性质标准状态下是无色气体，具有特殊的刺激性臭味。20下将氨气加压0.8MPa时，液化为无色的液体。 液氨或干燥的氨对大部分物质不腐蚀，在有水存在时，对铜、银、锌等金属有腐蚀。 氨与空气或氧的混合物在一定浓度范围能发生爆炸，有饱和水蒸气存在时，氨空气混合物的爆炸界限较窄。（二）、化学性质（略） 一、氨的性质485的氨

2、用来制化学肥料，其余作为生产其他化工产品的原料。氨在工业上主要用来制造炸药和各种化学纤维及塑料。氨的其他工业用途也十分广泛，例如：在制冰、空调、冷藏等系统的致冷剂。二、氨的用途5（一）氰化法（二）直接法 此法是在高压、高温和有催化剂时，氮气和氢气直接合成为氨的一种生产方法。目前工业上合成氨基本上都用此法。三、生产方法6四、合成氨工业进展1913年，在德国Oppau建成第一个工业化的合成氨装置，日产30t.一次大战后，各国都在德国被迫公开的合成氨技术的基础上，开发了一些其他方法。但氨产量增长缓慢。二战结束后，由于技术的进步，高速发展。在原料构成方面：由以固体燃料（焦炭，煤等）为原料转化到了以气体

3、或液体（天然气、石脑油、重油）为原料来合成氨。在生产规模上：实现了单系列全盛氨装置的大型化，现在世界上规模最大的合成氨装置为日产1800t氨，而50年代以前，只有200t。在能耗上，新工艺的开发，能耗的降低。计算机的应用实现了自动化操作控制上。7中国合成氨简介50年代，在恢复与扩建老厂的同时，从苏联引进了三套年产50kt的装置；60年代，又从英国引进了一套年产100kt的装置，且又在全国建设了一大批小型氨厂；70年代，我国又从西方国家引进多套大型装置（年产300 kt 以上）。80年代后，我国设计的装置开始用于生产。8我国合成氨生产工艺技术现状 2004年我国合成氨装置是大、中、小规模并存的格

4、局，总生产能力为4260万t/a。 大型合成氨装置有30套，设计能力为900万t/a，实际生产能力为1000万t/a；中型合成氨装置有55套，生产能力为460万t/a；小型合成氨装置有700多套，生产能力为2800万t/a。 2004年我国产量为4222万吨,居世界第一。9第二节、固体燃料气化一、原料气制取的途径二、煤气化原理三、制取半水煤气的工业方法四、氧蒸汽连续气化法*10一、原料气制取的途径现在工业上采用天然气、炼厂气，石脑油、焦炉气、重油、焦炭和煤生产合成氨。其在高温下与水蒸汽的作用，制取粗原料气，都可用下式：CnHm+nH2O(g)=nCO+(n+m/2)H2 (H0)或 C+H2O

5、=CO+H2 (H0) 按供热方式的不同，制取粗原料气有下述三法： 1、外部供热的蒸汽转化法 2、内部蓄热的间歇操作法 3、自热反应的部分氧化法11二、煤气化原理1、以空气为气化剂时，碳与氧之间的反应为： C+O2= CO2； H0298=-393.77kJ/mol C+1/2O2=CO； H0298=-110.59kJ/mol C+CO2=2CO； H0298=-172.284kJ/mol CO+1/2O2=CO2；H0298=-283.183kJ/mol设CO2平衡转化率为，总压为P则 （一）、化学平衡122、以水蒸汽作气化剂时碳与水蒸汽的反应为：C+H2O(g)=CO+H2 ， H029

6、8=131.390kJ/molC+2H2O(g)=CO2+2H2 H0298=90.196kJ/mol 通过有关计算知，0.1MPa下温度高于900，水蒸汽与碳反应的平衡产物中，含有等量的H2及CO ，其它组分含量接近于零。随着温度的降低，H2O、 CO2及CH4等平衡含量逐渐增加。l13（二）、反应速率1、碳和氧的反应：根据对碳与氧反应的研究表明，当反应温度在775以下时，反应属于动力学控制。高于900时，反应属于扩散控制。在两者之间，属过渡阶段。2、碳和水蒸气的反应碳和水蒸气的反应，在温度为4001100的范围内，速度仍较慢，属于动力学控制。当温度超过1100时，反应速度较快，开始为扩散控

7、制。14三、制取半水煤气的工业方法（一）、分类 以水蒸气为气化剂的蒸汽转化法1、按气化性质分 以纯氧或富氧（有时也同时加入水 蒸 气） 空气作为气化剂的部分氧化法2、按气化炉床层形式分：移动床（又称固定床）、流化床、气流床、气流床和熔床；3、按排渣的形态分为：固体排渣式和液体排渣式15（二）、半水煤气生产的特点1、（CO+H2 ）与N2的比例为3.13.2.2、以空气为气化剂时，得含N2的吹风气，以水蒸气为气化剂时，得到含H2的水煤气。3、以前者反应热为后者提供反应所需的热，并能维持系统自热平衡的话，得不到合格的半水煤气。4、为维持自热平衡，并得到合格的半水煤气，必须采用以下方法： （1）间歇

8、制气法； （2）富氧空气（或纯氧）气化法； （3）外热法16（三）、间歇式制半水煤气的工作循环间歇式气化过程在固定床煤气发生炉中进行的。（图）五个阶段：气体流向（图及表）1、吹风阶段：吹入空气，提高燃料层温度，吹风气放空。2、一次上吹制气阶段：自下而上送入水蒸汽进行气化反应，燃料层下部温度下降，上部升高。3、下吹制气阶段：水蒸汽自上而下进行反应，使燃料层温度趋下均衡。4、二次上吹制气阶段：使底部下吹煤气排净，为吹入空气做准备。5、空气吹净阶段：此部分吹风气加以回收，作为半水煤气中氮的主要来源。17（四）、间歇式制半水煤气的工艺条件1、原料：工艺条件随燃料性能不同有很大差异。其性能包括粒度、灰熔

9、点、机械强度、热稳定性以及反应活性等。2、设备：对制气过程影响较大的是风机和煤气炉的炉篦。3、工艺条件：（1）温度：炉温应较熔点温度低50（2）吹风速度：吹风速度直接决定放热。（3）蒸汽用量：是改善煤气质量和提高煤气产量的重要手段之一。（4）循环时间及其分配：等于或略少于3min.18（五）、工艺流程和主要设备间歇式制气的工艺流程 是由煤气发生炉、余热回收装置、煤气的除尘、降温和贮存等设备所组成。工艺流程见（图）19第三节、烃类蒸气转化一、化学原理二、转化催化剂三、工业生产方法四*、重油部分氧化20一、化学原理（一）、气态烃原料是各种烃的混合物。主要成分为CH4， 此外还有一些其他烷烃和少量烯

10、烃。烷烃：或 烯烃：或 但气态烃的蒸气转化可用甲烷蒸气转化表述。21（二）、甲烷蒸气转化的化学反应主反应：CH4+H2O CO+3H2CH4+2H2O CO2+4H2CH4+CO2 2CO+2H2CH4+2CO2 3CO+H2+H2OCO+H2O CO2+H2副反应：CH4 C+2H22CO C+CO2CO+H2 C+H2O22（三）、甲烷蒸汽转化反应热力学1、根据可逆反应：CH4+H2O（g) CO+3H2 CO+H2O CO2+H2 平衡常数：23（四）甲烷蒸气转化反应动力学1、反应的机理：反应历程由5步构成 （1）CH4+Z Z(CH2)+H2 (2)Z(CH2)+H2O(g) Z(CO

11、)+2H2 (3)Z(CO)+Z Z+CO (4)H2O(g)+Z Z(O)+H2 (5)CO+ZO CO2+Z2、反应动力学方程24二、甲烷蒸汽转化催化剂 对催化剂的要求：高活性高强度较好的热稳定性和抗析碳能力1、催化剂的活性组分、助催化剂和载体活性组分：从性能和经济方面考虑，活性组分，镍为最佳。助催化剂：提高镍的活性、延长寿命和增加抗析碳能力。镍催化剂的载体：使镍高度分散、晶料变细、抗老化和抗析碳等作用。常用的有氧化铝、氧化镁、氧化钾、氧化钙、氧化铬、氧化钛、和氧化钡等。252、镍催化剂的制备和还原 共沉淀法（1）制备： 混合法 浸渍法为使Cat有足够的强度，需高温培烧，为提高活性，常将催

12、化剂制成环状。（2）还原： 工业上常用H2和水蒸汽来还原，T 高于转化温度即可。NiO+H2 Ni+H2O(g) H0298=-1026kJ/mol经过还原 后的镍催化剂，在开停车以及发生操作事故时都有可能被氧化剂氧化。26三、烃类蒸气转化的工业方法（一）、转化的分段1、转化深度：工业上采用了分段转化 的流程 ：首先，在较低温度下，在外热式一段转化炉风进行烃类蒸气转化反应，而后在较高温度下，在二段转化炉中加入 空气，利用反应热将甲烷转化反应进行到底。2、二段转化的化学反应：2H2+O2=2H2O(g), H0298=-482.99kJ/mol2CO+O2=CO2, H0298=-565.95k

13、J/molCH4+O2=CO+3H227（二）、工艺条件选择1、压力：实际生产的操作压力为3.55.0 Mpa, 原因动耗热回收价值 ；设备容积；投资费用 。2、温度：理论上，温度反应越有利。但一段转化炉的受热程度受到管材耐温性肥的限制，其是决定转化出口气组成的主要因素。二段转化炉的出口温度，按要求以1530的平衡温距来选定。3、水碳比：水碳比增大，对转化有利，但又受经济的限制，工业上一般为3.54。4、空间速度：常用下面几种方法表示：（1）原料气空速；（2）碳空速；（3）理论氢空速；（4）液空速；28（三）、烃类蒸气转化工艺流程1、天然气蒸汽转化的Kellogg工艺流程（图）2、各种工艺流程

14、的不同点：（1）原料的预热温度：其高低应根据原料烃的组成及催化剂的性能而定。（2）对流段内各加热盘管的布置 (3) 转化系统的余热回收现代大型氨最重要的特点是充分回收生产过程的余热，产生高压蒸气作为动力。29（四）、烃类蒸气转化主要设备 顶部烧嘴炉（图） 炉型 侧壁烧嘴炉 梯台炉 冷底式（图） 按结构 套管式 炉管 热底式 单管式（图） 排管式（图） 2、二段转化炉: 为一立式圆筒，壳体材质 是碳钢，内衬耐火材料， 炉外有水夹套，凯洛格型 （图）和ICI(图）分别见图。1、一段转化炉排管式30第四节、一氧化碳的变换 一、基本原理 二、变换催化剂 三、工艺流程31一、 CO变换基本原理1、变换过

15、程的反应： 主反应：CO+H2O CO2+H2 H0298=-41.19KJ/mol 副反应：CO+H2 C+H2O CO+3H2 CH4+H2O2、平衡含量的计算：ya,ya 分别为原料及变换气中一氧化碳的摩尔分率（干 基）32二、变换催化剂1、中（高）变催化剂： 以三氧化二铁为活性中心 铬、铜、锌、钴、钾等氧化物，可提高催化剂的活性 镁、铝等氧化物，可提高催化剂的耐热和耐毒性能。目前常见的中（高）变换催化剂有： 铁铬系催化剂：以FeO3加Cr2O3为助催化剂。 钴钼系催化剂：针对重油含S量高的耐高S变换催化剂。国内外几种中（高）变催化剂见图。332、低变催化剂目前常用的低变催化剂有铜锌铝系

16、和铜锌铬系两种。均以氧化铜为主体，国产低变催化剂的化学组成及性能见表。（1）主要组分的作用：A、Cu：是催化剂的活性组分；B、ZnO、Cr2O3、Al2O3：分散于铜微晶的周围将微晶有效的分隔开，提高其稳定性。（2）低变催化剂的还原：CuO+H2=Cu+H2O H0298=86.7kJ/molCuO+CO=Cu+CO2 H0298=127.7kJ/mol343、耐硫变换催化剂组成：通常是将活性组分CoMo,NiMo等负载在载体上组成，载体多为Al2O3,Al2O3Re2O3(Re代表稀土元素）。国内外耐硫变换催化剂的化学组成及其性能见表。特点：（1）有很好低温活性（2）有突出的耐硫和抗毒性（3

17、）强度高，遇水不粉化（4）可再硫化35三、工艺流程1、工艺流程设计依据为：（1）原料中的CO含量；（2）变换催化剂的温度范围；（3）残余的CO的要求。2、两种典型的变换工艺流程：（1）中（高）变低变串联流程（图）；（2）多段变换流程（图）。36第五节：原料气脱硫一、脱硫的方法原料气中的硫化物： 主要是硫化氢，其次是二硫化碳、硫氧化碳、硫醇、硫醚和噻吩等有机硫。脱硫的方法： 干法脱硫：氧化铁法、活性炭法、钴钼加氢和氧化锌法等。 湿法脱硫：化学吸收法和物理吸收法。37 二、干法脱硫 （一）、钴钼加氢转化1、氢解反应： COS+H2 CO+H2S CS2+4H2 CH4+2H2S RSH+H2 RH

18、+H2S RSR+2H2 RH+RH+H2S C4H4S+4H2 C4H10+H2S RSSR+3H2+3H2 RH+RH+2H2S2、钴钼加氢转化催化剂以Al2O3作为载体，把MoO、CoO载到载体上，载体为氧化铝。新催化剂经活化后才能使用。38（二）、氧化锌法1、脱硫反应：ZnO+H2S=ZnS+H2O ZnO+C2H5SH=ZnS+C2H5OHZnO+C2H5SH=ZnS+C2H4+H2O2、氧化锌脱硫剂：以ZnO为主体，其余为Al2O3，还有的加入CuO、MoO3、TiO2、MnO2、MgO等以增进脱硫效果。国内外几种氧化锌脱硫剂见表。39三、湿法脱硫（一）、概述：1、优点：（1）脱硫

19、剂是便于输送的液体物料；（2）脱硫剂可以再生并能回收富有价值的化工原料硫磺；2、分类：化学吸收法和物理吸收法。具体方法及脱硫情况（表）。3、直接氧化法脱硫过程：载氧体（氧化态）+硫化氢=载氧体（还原态）+S载氧体（还原态）+1/2O2（空气）=载氧体（氧化态）+H2O40（二）蒽醌二磺酸钠法 （又称ADA法）目前通用的ADA法实为经过改良的方法，应当称之为ADA-钒酸盐法（或改良ADA法）。反应原理：（1）脱硫塔中的反应：Na2CO3+H2SNaHS+NaHCO32NaHS+4NaVO3+H2ONa2V4O9+4NaOH+2SNa2V4O9+2ADA(氧化态）+2NaOH+H2O4NaVO3+

20、2ADA(还原态）（2）再生塔中反应：2ADA（还原态）+O22ADA（氧化态）+H2O41第六节、二氧化碳脱除一、脱碳方法二、物理吸收法脱碳三、化学吸收法脱碳42 一、 CO2脱除方法原料气经CO变换后都含有相当量的CO2， CO2的存在对下步的反应不利，但其又是制造尿素、碳酸氢铵、纯碱等工业的原料，脱除方法有： 水洗法 物理吸收法： 低温甲醇法 有机溶剂法 氨水法 化学吸收法 乙醇胺法 热碳酸钾法 物理化学法 环丁砜法 聚乙二醇二甲醚法脱二氧化碳方法43二、物理吸收法（一）基本原理1、亨利定律： C=HPi2、实际吸收能力：气体饱和度用表示=C/C*用溶剂量：3、吸收溶剂：常用的有水、甲醇

21、、碳酸丙烯酯、磷酸三丁酯。用水吸收，吸收能力低，用水量大，选择性不高。44（二）低温甲醇洗涤法：1、基本原理：（1）、CO2在甲醇中，溶解度与T、P有关，P溶解度；T，溶解度。（2）、H2、N2、CO气体在甲醇中溶解度很小。（3）、H2S在甲醇中溶解度大，吸收速度也较CO2快，利用此性质，可分离出纯H2S和CO2。（4）、甲醇在吸收CO2，H2S时，溶解热很大，T，对反应不利，必须不断移走热量。2、工艺流程：两步法（图）45三、化学吸收脱碳1、氨水法：是最原始的一种方法，在我国小氮肥厂，用浓氨水吸收二氧化碳生产碳酸氢铵，因工艺简单，脱碳成本低，还有不少小化肥厂使用此法。2、热碳酸钾法脱除CO2

22、 CO2(g) CO2(L)+K2CO3+H2O 2KHCO346热碳酸钾法工艺流程：分类：一段吸收一段再生流程 两段吸收两段再生流程（常用）以天然气为原料的合成氨厂中脱除变换气二氧化碳的工艺流程（图）；低能耗本菲尔法脱碳蒸汽压缩机的技术脱碳（图）47第七节 原料气的最终净化一、最终净化的方法二、铜氨液吸收法三、甲烷化法四、深冷液氮洗涤法48一、最终净化的方法目的：防止CO、CO2、O2和硫化物等对氨合成催化剂的毒害作用。方法：铜氨液吸收 甲烷化法 深冷液氮洗涤法 变压吸附法49 二、铜氨液吸收法铜氨液种类：氯化亚铜氨液、蚁酸亚铜氨液、碳酸亚铜氨液、醋酸亚铜氨液。Cu(NH3)+CO+NH3=

23、Cu(NH3)3 CO+酮洗法工艺流程50 三、甲烷化法（一）基本原理1、化学反应:主反应副反应51（二）甲烷化催化剂要求：高活性适用温度范围宽组成：由耐火材料载体上的氧化镍组成。形状多为压片、挤条或球形，粒度为1/4英寸。催化剂的还原： 皆为放热反应，应控制温度不要太高。工艺流程（图）52四、深冷液氮洗涤法1、原理：因CO的冷凝温度比氮高6，当用液氮洗涤时，原料气中的CO就冷凝液化，好像“溶解”在液体氮中一样；原料气中的少量氧和甲烷冷凝温度比CO还高。故用液体氮作洗涤剂来脱除少量CO及少量氧和甲烷。2、氮洗流程3、氮的作用： 是除去CO、CH4、O2、氩气的洗涤剂。 是配制氢氮混合气的原料

24、是获得冷量的主要来源 53第八节 氨的合成一、基本原理二、氨合成催化剂三、工艺条件选择四、氨的分离五、氨合成塔六、生产总流程七、我国合成氨生产装置现状54一、基本原理0.5N2+1.5H2 NH3+46.22kJ/mol氨合成反应为气固非均相反应。当气流速度较大、催化剂粒度足够小时，整个过程速度为动力学控制。55 二、氨合成催化剂（一）化学组成和结构1、铁催化剂还原前组成：促进剂：Al2O3、K2O、CaO、SiO2、BaO、CoO等。国内Fe-Cat常用的有A106、A109、A110、A201型，（表）FeO 2438% K2O 0.50.8%Fe2O3 5468% CaO 1.22.5%

25、 Al2O3 1.72.7% SiO2 0.41.2%56（二）催化剂的还原和使用1、还原反应式：确定还原条件的原则：使完全还原为a-Fe。保持还原铁晶粒具有大的表面积、大的活性中心。2、平衡常数：4、使用： Fe-Cat在使用时活性逐渐下降，原因：中毒细粒晶长大，催化剂结构发生变化机械杂质等覆盖晶粒。引起中毒的物质硫、氧、磷、砷及其化合物、润滑油、铜氨液等。57 三、工艺条件选择（一）温度最佳温度：（400500 ）最佳温度随氨浓度增加而下降，随压力降低，惰气含量的增加而降低。同时，催化剂活性也显著影响最佳温度。合成反应为放热反应。58（二）压力1、从化学平衡和反应速度来看，高压对反应是在利

26、的。 （中小型厂2032MPa；大型厂15MPa）2、P高对生产的影响：优点：高压下，生产能力提高，且使合成氨流程简化，设备紧凑，占地少，水冷即分离出氨。缺点：对设备材质、加工要求提高，且高压下，温度升高使催化剂使用寿命下降。59（三）空间速度与生产强度、氨净值、循环气量、系统压降、系统反应热多少等有关。中压法空速（30MPa）2000030000h-1;低压法空速（15MPa） 10000h-1空速优点：空速增加，净氨值下降，且生产强度提高。 缺点：使系统气压阻力提高，循环功耗增加氨分离冷冻负荷增加单位循环气量的氨量下降，循环气反应热降低。60四、氨的分离1、冷凝法：把含氨混合气冷却，使其中

27、大部分氨冷凝与循环气分开。目前工业上常用此法。2、水吸收法：此法利用氨易溶于水得到浓氨水，氨水经蒸馏、冷凝成为液氨。缺点：能耗较大，工厂用之较少。3、有机溶剂吸收法（三甘醇等）：溶剂易挥发至混合器中分离不净对催化剂有影响，用之较少。61五、氨合成塔（一）结构和形式1、结构和形式 结构：(a) 外筒 (b)内件。合成塔内件应具备之条件： 半塔生产能力高 操作便于调节、控制 能较好地回收利用反应热，作为系统的能源 结构坚固、可靠，操作维修方便形式： 连续换热式 多段间接换热式 多段冷激式62（二）冷管式氨合成塔冷管设在催化剂床层中，用冷管中未反应气体带走反应热，使反应在最佳温度线附近进行。开始用的

28、是双管并流式冷管氨合成塔，发展成并流三套管式，以出现了管并流式。目前我国最常用的是单管并流式合成塔。并流三套管式 优点：床层温度分布合理，催化剂生产强度高，操作稳定、可靠。缺点：结构复杂，冷管分气盒占空间大。还原时升温困难。单管并流式 优点：塔内部件紧凑，催化剂筐与换热器间距小，塔有效利用率高。缺点：结构不够牢固，升气管、冷管焊缝易裂开。63（三）冷激式氨合成塔1、立式轴向四段冷激式氨合成塔（凯洛格型）内件包括：四层催化剂、层间气体混合装置、裂管式换热器。优点：用冷激式调节反应温度、操作压力方便，结构简单，内件可靠性好，装卸催化剂方便。缺点：瓶式结构，内件先装入再焊瓶嘴。检修、损坏更换不方便。

29、2、径向二段冷激式合成塔（托普索型）优点：气体径向流动，压降小，催化剂生产强度较大。催化剂装 量小，塔直径较小，投资少。采用大盖密封，运输、安装检修方便。缺点：气体流过催化剂层时，易出现偏流。64六、生产总流程中小型合成氨厂合成工段工艺流程1、以块状焦碳或无烟煤为原料 图2、以气体为原料制合成氨 图3、以重油为原料制合成氨 图65本章内容全部结束！66国 别型 号化学组成，%德 国丹 麦美 国中 国 物理性能尺寸，mm颜色堆密度/L比表面m2/g比孔容ml/gCoOMoO3K2O其它Al2O33.08.0 专用载体410条 绿 0.75 150 0.5国内外耐硫变换催化剂1.510.0 适量

30、余量 3.0 12.0 适量加有稀土元素 余量 35球 墨绿 1.0 79 0.27310条 黑 0.70 122 0.5 25 611适量 余量55条 蓝灰 1.21.3 148 0.1817适量 余量 35球 墨绿1.0 0.1 173 0.21K811SSKC25202B301B302Q使用温度，28050020047527050021050018050067方 法脱 硫 剂脱 硫 情 况适 用 情 况1、化学吸收法醇胺法一乙醇胺法（MEA）二乙醇胺法（DEA）二异丙醇胺法（ADIP）热钾碱法 热钾碱法15%一乙醇胺水溶液 能脱除硫化氢、二氧化碳，当与有机硫反应时会使溶剂降解，不能两再生

31、适用于天然气2227%二乙醇胺水溶液 能脱除硫化氢、二氧化碳，与有机硫反应慢，再生时可分解，回收胺 适用于原料气中有机硫高的场合 1530%二乙醇胺水溶液能脱硫化氢、有机硫2530%碳酸钾溶液 主要脱二氧化碳兼脱硫化氢 碳酸钾水溶液中加烷基醇胺、硼酸盐作催化剂，加偏钒酸钠作能缓蚀剂 能脱硫化氢、有机硫与二氧化碳 碳酸钠水溶液中加ADA，偏钒酸钠、酒石酸钾钠氨水中加对苯二酚 栲胶代替ADA作载氧体 氨水或碳酸钠水溶液中加PDS脱硫催化剂 脱硫化氢，副产硫磺同上同上 能脱硫化氢和一部分有机硫 中型化肥厂使用较多 小化肥厂使用较多效果与ADA法相近 PDS价格高，但用量少，损失不多催化热钾碱法（Ca

32、tacarb)直接氧化法蒽醌法（ADA）氨水催化法栲胶法PDS法再生蒸汽消耗少湿法脱硫续表68方 法脱 硫 剂脱 硫 情 况适 用 情 况 2.物理吸收法 环丁砜法 （Sulfinol) 聚乙二醇二甲醚法(Selexol)碳酸丙烯酯法(Fluor)N-甲基吡咯烷酮法(Purisol)低温甲醇洗涤法(Rectisol)磷酸三丁酯法(Rectisol) 环丁砜、二异丙醇胺水溶液 能脱硫化氢、有机硫、二氧化碳，在含高二氧化碳气体中选择脱除硫化氢 适用于含二氧化碳高的原料气，兼脱硫化氢适用于天然气、合成气适有于脱硫化氢及二氧化碳能脱除硫化氢与二氧化碳 能脱除硫化氢、有机硫与二氧化碳 适用于以煤、重油为

33、原料的合成氨原料气同上同上同上 能脱硫化氢、有机硫、三氧化面碳 聚乙二醇二甲醚碳酸丙烯酯N-基吡咯烷酮甲醇磷酸三丁酯续表69型 号T302QT(T)303C7-2T304T305化学组成，%ZnOMgOMnO2SiO2Al2O38085 68 359990689575801012 810 外观 尺寸，mm 堆密度，kg/L 比表面，m2/g 孔容，ml/g 平均孔半径， 可使S含量降到0.1ppm以下，可单独使用，也可与加氢转化催化剂串联使用 深灰色球3.54.5 0.81.0 4060 0.43 215白色条状4461.301.45 69 0.235 770 白色条状5510 1.151.3

34、5 1020 0.300.36 320 白色条状44101.101.30 28 0.40 284 白色条状446 1.11.2 2035 0.3 200备 注 用于脱除微量H2S和“反应性”有机硫以保护低温变换催化剂 只用于在石脑油为原料的大型氨厂加氢转化之后 用于气、液态烃高温脱硫，对不含复杂有机硫的天然气亦可单独使用 可与加氢转化催化剂串联使用，也可用作低温变换保护剂氧化锌脱硫剂的化学组成和物理性质70蒽醌二磺酸钠改良种碱法氨水催化法萘醌法栲胶法吸收剂g/L催化剂g/L溶液的pH值吸收溶液温度，吸收压力，MPa净化气H2S浓度mg/Nm3溶液硫容量，gH2S/L消耗定额吸收剂，/kgH2S

35、催化剂，g/ H2S蒸汽，/kgH2S电MJ(KWh) /H2SNa2CO3 21.2ADA 7.8NaVO3 5KNaC4H4O6 28.59.2 40 1.750.171Na2CO3 0.024ADA 4.7NaVO3 1.4KNaC4H4O6 1 20 9.36 (2.6)Na2CO3 10As2O3 607.5401.82345Na2CO30.12As2O32.04.4 5.4(1.5)NH3 0.34对苯二酚 2.18 2.99 (0.83) Na2CO3 0.31，4萘醌 32.3 Na2CO30.22栲胶 0.016NaVO3 0.94 NH3 16.5Na2CO3 30Na2C

36、O3 21对二苯酚 0.21，4萘醌 0.7 8.8 22常压 8.4常温常压 栲胶23NaVO3128.593545 常压1030500.150.10.20.3方 法项 目常用的氧化法脱硫比较71国 别型 号组 成外 形堆密度，/L使用温度，主要性能中国丹麦英国美国不规则颗 粒还原温度350同上 易还原，低温活性高 低温、低压、高活性，还原温度280300，极易还原 370还原明显，耐热及抗毒性比KM稍差530以下活性稳定570以下活性稳定500以下活性稳定Fe3O4, Al2O3,K2O, CaO,MgO, SiO2同上，加BaOFe3O4, Al2O3Co3O4, CaOK2OA109A

37、110A201A301KMKMKMRICI35-4C73-1C73-2-03Fe3O4, Al2O3，K2O, CaO， MgO, SiO2同上KM预还原型Fe3O4, Al2O3，K2O, CaO ，MgO, SiO2Fe3O4, Al2O3，K2O, CaO， MgO, SiO2Fe3O4, Al2O3，Co3O4, CaOK2O2.72.82.72.82.62.93.03.252.52.851.952.202.652.852.882.882.52.85380500380490360490320500380550360480350530370540360500FeO,Al2O3,K2O,C

38、aO 390还原明显，耐毒及抗毒性较好 全部性能与相应的KM型催化剂相同同上同上同上同上同上同上同上同上国内外氨合成催化剂的组成和主要性能727374757677787980K-T煤气化炉8182838485转化气86878889项目物理吸收法化学吸收法水洗法低温甲醇洗涤法改良砷碱法改良热碱法氨基乙酸法一乙醇胺法水甲醇K2CO323%As2O3As2O3K2CO32330%DEA16%V2O5K2CO3RNH2V2O5、H3BO2MEA1520%溶 剂活化剂缓蚀剂压力，Mpa 温度，原料气中CO2，%净化气中CO2，%1.8常温2811.53.2-30-703310(ppm)2.76070200.12.7701102