焦?fàn)t煤氣制甲醇精脫硫的優(yōu)化

任政委

（河北華豐能源科技發(fā)展有限公司，河北 邯鄲 056300）

1 焦?fàn)t煤氣制甲醇過程中出現(xiàn)的問題

1.1 焦?fàn)t煤氣中的成分較為復(fù)雜

焦?fàn)t煤氣作為甲醇制取過程中的合成氣，其成分中的氫碳比例、二氧化碳與一氧化碳比例以及雜質(zhì)體積分?jǐn)?shù)都會(huì)對(duì)甲醇純度造成較大的影響。特別是焦?fàn)t煤氣中的有機(jī)硫，需要在參與制取甲醇之前進(jìn)行脫硫，利用催化劑將有機(jī)硫轉(zhuǎn)化為硫化氫，從而進(jìn)行脫硫。因此，需要對(duì)焦?fàn)t煤氣的成分進(jìn)行要求，即合適的氫碳比例、合理的二氧化碳和一氧化碳比例以及雜質(zhì)要求。一般來說，焦?fàn)t煤氣中的總硫體積分?jǐn)?shù)不應(yīng)大于0.1ppm，而甲烷的含量不大于0.6%。

1.2 焦?fàn)t煤氣制甲醇精脫硫工藝選擇不夠合理

另一個(gè)需要注意的問題是焦?fàn)t煤氣制甲醇精脫硫工藝選擇不夠合理。在甲醇制取的過程中，需要確保焦?fàn)t煤氣總硫體積分?jǐn)?shù)不大于0.1ppm，同時(shí)烯烴、長鏈烷烴的含量也不能過高。因此，需要選擇合適的精脫硫工藝。精脫硫工藝主要包括鐵（鈷）鉬催化加氫+氧化鐵、氧化鋅脫硫、有機(jī)硫低溫水解+氧化鐵、氧化鋅脫硫、鐵鉬+鎳鉬兩級(jí)加氫、鐵錳+氧化鋅兩級(jí)吸收等工藝，技術(shù)人員在進(jìn)行工藝選擇時(shí)，需要根據(jù)焦?fàn)t煤氣中的成分比例以及操作要求選擇合適的工藝。但部分技術(shù)人員未考慮焦?fàn)t煤氣的成分構(gòu)成及比例，增加了精脫硫環(huán)節(jié)的消耗，不利于提高甲醇產(chǎn)品的精度［1]。

1.3 甲醇的合成條件無法滿足要求

除了焦?fàn)t煤氣中的成分較為復(fù)雜以及精脫硫工藝選擇不夠合理之外，甲醇的合成條件無法滿足要求也是甲醇制取過程中容易出現(xiàn)的問題。甲醇合成的主要工藝包括高壓合成法、中壓合成法以及低壓合成法等工藝。技術(shù)人員需要在保證合成條件的基礎(chǔ)下進(jìn)行甲醇的制取。但由于部分技術(shù)人員未在滿足要求的情況下進(jìn)行方法的應(yīng)用，不僅造成了資源的浪費(fèi)，甲醇制取效率也不夠理想。

2 如何促進(jìn)焦?fàn)t煤氣制甲醇精脫硫環(huán)節(jié)的優(yōu)化

2.1 對(duì)焦?fàn)t煤氣的成分進(jìn)行凈化

要想促進(jìn)焦?fàn)t煤氣制甲醇精脫硫環(huán)節(jié)的優(yōu)化，第一步需要做的是對(duì)焦?fàn)t煤氣的成分進(jìn)行凈化。首先需要明確焦?fàn)t煤氣中各成分的比例，在氫碳比例的控制方面，當(dāng)合成氣中CO與CO2都存在時(shí)，應(yīng)當(dāng)將其控制在f＝（H2-CO）／（CO+CO2）處于2.05～2.15的范圍內(nèi)。氫過量的原因包括減少羥基碳和高級(jí)醇的生成以及延長此過程所用催化劑的壽命，通過對(duì)焦?fàn)t煤氣進(jìn)行凈化，可以將其內(nèi)部的各類成分比例控制在合理的范圍內(nèi)，同時(shí)對(duì)合成氣中的雜質(zhì)進(jìn)行凈化，雜質(zhì)主要包括導(dǎo)致催化劑失去活性的有毒物質(zhì)或者惰性物質(zhì)，需要保證合成氣中的總硫體積分?jǐn)?shù)不大于0.1ppm，而甲烷的含量應(yīng)在0.6%以下，按照此標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行焦?fàn)t煤氣的凈化，并針對(duì)成分比例進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，確保焦?fàn)t煤氣符合后續(xù)操作精脫硫環(huán)節(jié)的工藝要求。

2.2 對(duì)焦?fàn)t煤氣制甲醇精脫硫工藝進(jìn)行優(yōu)化

另一個(gè)需要采取的措施是對(duì)焦?fàn)t煤氣制甲醇精脫硫工藝進(jìn)行優(yōu)化。精脫硫工藝主要包括鐵（鈷）鉬催化脫硫、有機(jī)硫低溫水解脫硫、鐵鉬+鎳鉬兩級(jí)加氫、鐵錳+氧化鋅兩級(jí)吸收等類型。技術(shù)人員在進(jìn)行精脫硫操作時(shí)，應(yīng)當(dāng)了解不同種類催化劑的應(yīng)用條件或活性要求，同時(shí)也要掌握精脫硫工藝的優(yōu)缺點(diǎn)，在選擇精脫硫工藝時(shí)，揚(yáng)長避短。通過了解不同工藝的應(yīng)用原理以及操作規(guī)范，可以發(fā)揮精脫硫工藝的優(yōu)勢，對(duì)硫化物等雜質(zhì)進(jìn)行吸收或轉(zhuǎn)化，在提高甲醇產(chǎn)量的同時(shí)促進(jìn)精脫硫工藝的完善。

例如，針對(duì)鐵（鈷）鉬催化加氫+氧化鐵、氧化鋅脫硫工藝，其主要是指焦?fàn)t煤氣通過鐵（鈷）鉬催化劑的催化作用將有機(jī)硫轉(zhuǎn)化為硫化氫，再通過氧化鐵等脫硫劑對(duì)硫化氫進(jìn)行大量去除，若存在少量的硫化氫，則可以利用氧化鋅進(jìn)行去除，以此來達(dá)到脫硫的目的。需要注意的是鐵（鈷）鉬催化劑的操作溫度較高，一般在350℃～430℃之間，壓力需要在0.7～7.0MPa，此工藝的運(yùn)行成本較高，適用于有機(jī)硫含量較高的焦?fàn)t煤氣脫硫?？梢韵蛟患?jí)加氫轉(zhuǎn)化器中加入鐵鉬催化劑將其改為預(yù)加氫轉(zhuǎn)化器，并向中溫脫硫槽加入相同的轉(zhuǎn)化器使其成為一級(jí)加氫轉(zhuǎn)化器，從預(yù)加氫轉(zhuǎn)化器中引一管道至中溫脫硫槽的入口，這樣一來，焦?fàn)t煤氣可以直接進(jìn)入中溫脫硫槽，降低預(yù)加氫轉(zhuǎn)化器的消耗。

2.3 按照工藝要求進(jìn)行甲醇的合成

除了對(duì)焦?fàn)t煤氣的成分進(jìn)行凈化以及選擇合適的焦?fàn)t煤氣制甲醇精脫硫工藝之外，按照工藝要求進(jìn)行甲醇的合成也是促進(jìn)其優(yōu)化的重要措施。甲醇合成的方法包括高壓合成法、低壓合成法以及中壓合成法三種，由于不同的合成方法有不同的應(yīng)用條件，影響甲醇合成的因素包括反應(yīng)壓力、反應(yīng)溫度、合成氣的組成以及空速等因素，因此，需要按照操作要求進(jìn)行甲醇的合成。

3 結(jié)語

焦?fàn)t煤氣制甲醇精脫硫工藝是提高甲醇產(chǎn)量以及降低管道腐蝕的重要環(huán)節(jié)，雖然在實(shí)際操作過程中出現(xiàn)了精脫硫工藝選擇不夠合理等問題，但隨著工藝選擇合理性的增加，精脫硫工藝將會(huì)在保證脫硫質(zhì)量的基礎(chǔ)上得到優(yōu)化，從而提高甲醇產(chǎn)量，降低腐蝕。