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合成氨脫碳的方法有哪些?

1.需要考慮的因素脫硫脫碳方法的選擇將影響整個處理廠的設計,包括酸性氣體排放、硫磺回收、脫水、NGL回收、分餾和產品處理方法。選擇脫硫脫碳方法時應考慮的主要因素有:

①原料氣中酸性氣體組分的種類和含量;

②凈化氣的質量要求;

③酸氣需求;

④酸氣的溫度和壓力,凈化氣的輸送溫度和壓力;

⑤原料氣的處理能力和原料氣中的烴含量;

⑥脫除酸性氣體所需的選擇性;

⑦液體產品的質量要求(如NGL);

投資、運營和技術專利費用;

⑨有害副產品的處理。

2..選擇原則根據國內外工業實踐,在選擇各種醇胺法和碸胺法脫硫脫碳時,可參考以下原則。

(1)壹般情況下,對於容量較大的脫硫脫碳裝置,應首先考慮采用醇胺法的可能性,即:

①當原料氣中碳硫比較高(CO2/H2S摩爾比> 6)時,應采用選擇性MDEA法,以獲得適用於常規克勞斯硫回收裝置的酸性氣(當酸性氣中H2S濃度低於15%時,不能進入該裝置)以及其他可以選擇性脫除H2S的場合;

②當原料氣中碳硫比較高,同時需要脫除相當數量的CO2時,可選擇由MDEA和其他烷醇胺(如DEA)組成的混合烷醇胺法或合適的配方溶液法;

③當原料氣中H2S含量低、CO2含量高,需要深度脫碳時,可選擇合適的MDEA公式解法(包括活性MDEA法);

④當原料氣壓力較低,凈化氣H2S質量指標要求嚴格,同時需要脫除CO2時,可選擇MEA法、DEA法、DGA法或混合醇胺法;如果凈化氣的H2S和CO2質量指標要求嚴格,可采用MEA法、DEA法或DGA法;

⑤ DGA法可用於寒冷或沙漠缺水地區。

(2)需要脫除有機硫化物當需要脫除原料氣中的有機硫化物時,壹般應采用磺酰胺法,即:

①當需要脫除原料氣中的H2S和壹定量的有機硫,同時需要脫除CO2時,應采用Sulfinol-D法(磺酰胺ⅱ法);

②原料氣中含有H2S、有機硫和CO2。當需要選擇性脫除H2S和有機硫並能保留壹定量的CO2時,應采用Sulfinol-M法(磺酰胺ⅲ法)。

③碸胺法處理H2S分壓高的原料氣時,其能耗遠低於醇胺法;

(4)如果原料氣經碸胺法處理後有機硫含量達不到質量指標,可采用分子篩法脫除有機硫。

(3)低H2S含量的原料氣當原料氣中的H2S含量較低,基於原料氣處理量的潛在硫含量(t/d)不大,碳硫比較高,且不需要脫除CO2時,可考慮以下方法,即:

①當潛在硫含量在0.5-5t/d之間時,可考慮直接轉化法,如ADA-NaV03法、絡合鐵法、PDS法;

(2)當潛在硫含量小於0.4t/d(最多不超過0.5t/d)時,可選用固體氧化鐵法、氧化鐵漿法等回收方法。

(4)高壓、高酸性氣體含量的原料氣可能需要使用除醇胺法和磺酰胺法以外的其他方法或幾種方法的組合。即:

①當主要脫除CO2時,可考慮膜分離法、物理溶劑法或活性MDEA法;

(2)當需要同時脫除大量H2S和CO2時,可以先采用選擇性烷醇胺法獲得富含H2S的酸性氣體,然後選擇混合烷醇胺法或常規烷醇胺法,以達到凈化氣的質量指標或要求;

③當原料氣中大量CO2需要脫除,少量H2S也需要脫除時,可先選擇膜分離法,再選擇乙醇胺法,以滿足處理要求。以上只是選擇合成氨脫硫脫碳方法的壹般原則。在實踐中,應根據具體情況,對多個方案進行技術經濟比較後,確定某壹方案。

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