[发明专利]一种变换兼有机硫转化的净化方法

说明书

本发明涉及一种合成氨厂的净化方法，具有变换兼有机硫转化的双重功能。    以煤和重油为原料的合成氨厂，其原料气中即半水煤气中含有较多的各种形式的有机硫，这部分有机硫经半水煤气脱硫、变换后大部分已转化为无机硫即H2S。但仍有少量的有机硫，其主要形式为氧硫碳(COS)，一般为3～10ppm，经过后续工段如碳化、干法脱H₂S、湿法脱H₂S后，仍含有2～5ppm，这对后续工段中的催化剂如甲醇、甲烷化、氨合成催化剂造成危害，缩短其使用寿命。

为解决此问题合成氨厂通常在变换工段后采用诸如有机硫钴钼加氢、有机硫水解、低温甲醇洗、液氮洗等办法转化有机硫，使出口的有机硫＜0.3ppm，一般在0.1～0.5ppm之间。这些方法都要增设一个新的脱硫工段，增加投资，并且投资有时还非常大。

本发明的目的是为了克服上述方法的不足，提供一种集变换和有机硫水解功能于一体的方法，最佳使出口的有机硫＜0.3ppm，一般在0.1～0.5ppm之间，而不需增加新的脱硫工段，不需增加设备和投资。

本发明的目的是采用下述方法实现的，一种变换兼有机硫转化的净化方法，变换炉内采用变换催化剂产品，变换催化剂采用B302Q球形耐硫低温变换催化剂，B303Q球形耐硫变换催化剂(湖北省化学研究所生产的钴钼系耐硫变换催化剂)，在变换炉内于变换催化剂的中部或底部放置有机硫水解催化剂，羰基硫水解催化剂851-1(西北化学工业研究院昆山联醇厂产)，羰基硫水解催化剂TGH-2(太原工业大学产)，T504型常温有机硫水解催化剂(湖北省化学研究所生产)或采用有转化活性的特种氧化铝作催化剂。在变换炉内放置有机硫水解催化剂的位置根据炉内温度而定，放置温度区域一般为180～380℃，较佳为200～300℃，最佳为220～240℃。

有机硫水解催化剂851-1、TGH-2、T504和有转化活性的特种氧化铝催化剂都是市售产品，是COSγ-Al₂O₃为载体，浸渍过液金属化合物，添加特种稳定剂而制得的。

采用在变换炉内于变换催化剂的中部或底部放置有机硫水解催化剂的方法，使煤气中的氧硫碳(COS)与变换气中的水蒸汽发生下列水解反应：

从而降低有机硫的含量90％左右，在变换的同时使出口的有机硫COS下降至1ppm以下，极大改善了后续工段中的催化剂使用效果，其效果与增设一个新的脱有机硫工段相当。

工厂实施例

某厂有二套相同能力的变换系统，都采用低温变换工艺(用申请号为90103262.X)，变换催化剂装填相同，压力0.8MPa，半水煤气流量18000NM³/h，出口一氧化碳为1.4％。第一套未装有机硫水解催化剂，第二套在低变炉底部装了5M³有机硫水解的特种氧化铝催化剂，二套分析数据如下：开车初期数据：第一套出口COS为2ppm

          第二套出口COS为0.2ppm使用半年后：第一套出口COS为3.1ppm

          第二套出口COS为0.22ppm使用一年后：第一套出口COS为3.5ppm

          第二套出口COS为0.21ppm实验室实施例

1．耐硫变换催化剂30ml，汽气比1.0，测试温度180～380℃，半水煤气流量30000ml/h，压力为常压，测试出口CO的含量。

2．条件同1，测试温度180℃，耐硫变换催化剂中部加5ml特种氧化铝的有机硫水解催化剂。

3．条件同1，测试温度180℃，耐硫变换催化剂中部加5ml T504的有机硫水解催化剂。

4．条件同1，测试温度200℃，耐硫变换催化剂中部加5ml T504的有机硫水解催化剂。

5．条件同1，测试温度220℃，耐硫变换催化剂中部加5ml T504的有机硫水解催化剂。

6．条件同1，测试温度240℃，耐硫变换催化剂中部加5ml T504的有机硫水解催化剂。

7．条件同1，测试温度260℃，耐硫变换催化剂中部加5ml T504的有机硫水解催化剂。

8．条件同1，测试温度280℃，耐硫变换催化剂中部加5ml T504的有机硫水解催化剂。