JTL—4常溫精脫硫工藝在聯醇生產中的應用

    本文就應用常溫精脫硫技術，提高甲醇合成氣的凈化度，延長甲醇催化劑的使用壽命，提高甲醇生產技術水平的實踐作一簡要總結。

1  生產工藝及設備情況   

    1^#甲醇裝置于2001年12月投入運行，其內件采用的是杭州林達的均溫型內件，內裝南京化學公司研究院的C207甲醇合成催化劑14.75噸，甲醇塔催化劑床層體積9.8m³，還原時采用的方法是高氫還原，以銅洗精煉氣為介質，還原操作壓力5.0~5.5MPa，整個還原過程同平面溫差＜5℃，軸向溫差＜10℃，出水量十分均勻，還原最終溫度240℃。1^#甲醇裝置于2001年12月投用到2003年12月份，一直是全氣量通過，通過氣量為52000m³/h，熱點溫度初始為235±5℃，甲醇合成前氣體組份如下：CO占3.0~6.0%，CO₂占0.4~0.6%，甲醇合成后氣體組份如下：CO占0.6~1.0%，CO₂占0.1%，同平面溫差＜5℃，軸向溫差＜15℃。

    2^#甲醇裝置于2003年12月投入運行，甲醇塔催化劑床層體積9.8m³，內裝C207甲醇合成催化劑14.75噸，其內件采用的也是杭州林達的均溫型內件，2^#甲醇合成塔與1^#甲醇合成塔并聯運行，2^#甲醇合成塔的內件與1^#甲醇塔內件一樣。兩套系統共計生產甲醇12.8萬噸，其中1^#甲醇合成塔生產甲醇8萬噸，2^#甲醇合成塔生產甲醇4.8萬噸，其生產情況如表1：

2  精脫硫工藝的選擇與應用

    由于聯醇生產采用高活性且操作溫度范圍僅30~50℃的銅基催化劑，銅對硫十分敏感，據文獻介紹1mol的銅基催化劑只需要0.000864mol的硫就能使其完全喪失活性。因此，原料氣中硫含量的高低，就成為決定銅基催化劑的活性與使用壽命的關鍵因素，而且在全氣量通過的聯醇生產工藝中，進入甲醇合成塔的新鮮氣量是單醇生產氣量的2.5~3倍以上，故有許多聯醇生產廠因原料氣凈化度差而導致銅基催化劑使用壽命很短，因此聯醇生產時，必須在甲醇合成前上精脫硫。為了摸清原料氣中硫化物的含量及分布，我公司邀請湖北省化學研究院的技術人員對我公司相關崗位的工藝氣硫化物采用HC-2型微量硫分析儀進行了測定，最終采用了湖北省化學研究院開發的JTL-4常溫精脫硫工藝，其工藝流程方塊圖如下：

    JTL-4常溫精脫硫工藝是湖北省化學研究院開發的一種真正常溫下精脫硫工藝，其主要由兩部分組成，即T102活性炭精脫硫劑串T104有機硫轉化吸收型精脫硫劑。常溫下T102精脫硫劑主要脫除H₂S，T104精脫硫劑脫除少量COS和CS₂，這樣將原料氣中的硫化物(主要是H₂S、COS和CS₂)脫除至小于0.1ppm，徹底消除了硫化物的毒害作用，有效地保護了甲醇合成催化劑。通過我公司近五年的實際運行證明其效果是顯著的，我公司1^#甲醇塔甲醇合成催化劑使用了4年6個月，創國內最好記錄。精脫硫工段硫化物分析情況如表2：

 

3  效益淺析

    實踐證明，應用常溫精脫硫后具有顯著的經濟效益，單就延長甲醇合成催化劑使用壽命，減少甲醇合成催化劑的使用量而言，如青島堿業股份有限公司天柱化肥分公司13萬噸NH₃/4萬噸甲醇，每少更換一次觸媒，則節省甲醇合成催化劑費用50萬元，按應用常溫精脫硫后4年的時間，少更換兩次甲醇合成催化劑，則節省甲醇合成催化劑費用100萬元，更換一次催化劑前后減少生產天數每次以l0天計，每天生產精甲醇以100噸計，兩次更換催化劑的時間生產精甲醇2000噸，則增加效益150多萬元，還有更換催化劑時開、停車費用等，而精脫硫劑費用約50多萬元，使用壽命達5年以上，綜合經濟效益是可觀的。

4  結束語

4.1  青島堿業股份有限公司天柱化肥分公司(原山東平度化肥廠)在聯醇技改中通過應用JTL-4常溫精脫硫工藝和均溫型甲醇合成塔內件，在工藝氣中硫化物得以徹底脫除的同時，嚴格管理，精心操作，從而有效地保護了甲醇合成催化劑，甲醇催化劑生產強度達8160t/m³催化劑，并取得了聯醇單塔合成催化劑使用壽命達4年6個月的業績的國內最好記錄。

4.2  JTL-4常溫精脫硫工藝實現了真正常溫(10~40℃)精脫硫，可同時精脫H₂S、COS與CS₂，具有流程簡單，設備少，投資省等優點，精脫硫劑使用壽命達5年。實踐證明，這一常溫精脫硫工藝值得推廣應用。