合成氨脱碳的方法有哪些?

1.需要考虑的因素脱硫脱碳方法的选择将影响整个处理厂的设计,包括酸性气体排放、硫磺回收、脱水、NGL回收、分馏和产品处理方法。选择脱硫脱碳方法时应考虑的主要因素有:

①原料气中酸性气体组分的种类和含量;

②净化气的质量要求;

③酸气需求;

④酸气的温度和压力,净化气的输送温度和压力;

⑤原料气的处理能力和原料气中的烃含量;

⑥脱除酸性气体所需的选择性;

⑦液体产品的质量要求(如NGL);

投资、运营和技术专利费用;

⑨有害副产品的处理。

2..选择原则根据国内外工业实践,在选择各种醇胺法和砜胺法脱硫脱碳时,可参考以下原则。

(1)一般情况下,对于容量较大的脱硫脱碳装置,应首先考虑采用醇胺法的可能性,即:

①当原料气中碳硫比较高(CO2/H2S摩尔比> 6)时,应采用选择性MDEA法,以获得适用于常规克劳斯硫回收装置的酸性气(当酸性气中H2S浓度低于15%时,不能进入该装置)以及其他可以选择性脱除H2S的场合;

②当原料气中碳硫比较高,同时需要脱除相当数量的CO2时,可选择由MDEA和其他烷醇胺(如DEA)组成的混合烷醇胺法或合适的配方溶液法;

③当原料气中H2S含量低、CO2含量高,需要深度脱碳时,可选择合适的MDEA公式解法(包括活性MDEA法);

④当原料气压力较低,净化气H2S质量指标要求严格,同时需要脱除CO2时,可选择MEA法、DEA法、DGA法或混合醇胺法;如果净化气的H2S和CO2质量指标要求严格,可采用MEA法、DEA法或DGA法;

⑤ DGA法可用于寒冷或沙漠缺水地区。

(2)需要脱除有机硫化物当需要脱除原料气中的有机硫化物时,一般应采用磺酰胺法,即:

①当需要脱除原料气中的H2S和一定量的有机硫,同时需要脱除CO2时,应采用Sulfinol-D法(磺酰胺ⅱ法);

②原料气中含有H2S、有机硫和CO2。当需要选择性脱除H2S和有机硫并能保留一定量的CO2时,应采用Sulfinol-M法(磺酰胺ⅲ法)。

③砜胺法处理H2S分压高的原料气时,其能耗远低于醇胺法;

(4)如果原料气经砜胺法处理后有机硫含量达不到质量指标,可采用分子筛法脱除有机硫。

(3)低H2S含量的原料气当原料气中的H2S含量较低,基于原料气处理量的潜在硫含量(t/d)不大,碳硫比较高,且不需要脱除CO2时,可考虑以下方法,即:

①当潜在硫含量在0.5-5t/d之间时,可考虑直接转化法,如ADA-NaV03法、络合铁法、PDS法;

(2)当潜在硫含量小于0.4t/d(最多不超过0.5t/d)时,可选用固体氧化铁法、氧化铁浆法等回收方法。

(4)高压、高酸性气体含量的原料气可能需要使用除醇胺法和磺酰胺法以外的其他方法或几种方法的组合。即:

①当主要脱除CO2时,可考虑膜分离法、物理溶剂法或活性MDEA法;

(2)当需要同时脱除大量H2S和CO2时,可以先采用选择性烷醇胺法获得富含H2S的酸性气体,然后选择混合烷醇胺法或常规烷醇胺法,以达到净化气的质量指标或要求;

③当原料气中大量CO2需要脱除,少量H2S也需要脱除时,可先选择膜分离法,再选择乙醇胺法,以满足处理要求。以上只是选择合成氨脱硫脱碳方法的一般原则。在实践中,应根据具体情况,对多个方案进行技术经济比较后,确定某一方案。