JTS—1、JTS—2、JTZX型脱硫剂在甲醇生产中的应用

甲醇生产对原料气中硫含量的要求都比较严格，因为硫可使铜基甲醇合成催化剂产生永久性中毒失去活性，所以，微量硫的脱除就成为甲醇装置能否平稳运行的关键。我公司有一套20kt／a的单醇生产装置，其催化剂要求原料气中硫的含量不大于0．1×10-6。为满足要求，我们在脱碳后设置了一套精脱硫装置。精脱硫技术的关键是脱硫剂的选择，我公司自2004年6月开始使用河南省长葛市星火化工厂生产的JTS-1、JTS—2常温活性炭精脱硫剂，对硫化氢的脱除效果良好；今年5月初部分更换为JTZX转化吸收型精脱硫剂，运行2个多月效果明显。

1精脱硫工艺流程

我公司的精脱硫生产工艺为典型的“夹心饼”工艺，即前后为精脱硫塔，中间为水解塔，经过脱碳后的原料气进入预脱硫塔，同时补入少量蒸汽和空气，在预脱硫塔中装有常温精脱硫剂，主要脱除无机硫(H2S)，再经过预热器将原料气加热到80℃左右进入水解塔，水解塔中装有水解剂，把有机硫(主要为COS)水解为无机硫，经水冷器降温至30℃左右进入精脱硫塔，进一步脱硫至塔出口原料气总硫含量≤0．1×10-6，然后进入压缩合成工段。精脱硫工艺流程见图1。

2  精脱硫剂的选择和装填

2．1  精脱硫剂的选择

我公司甲醇装置于2004年4月初开始试生产，最初的精脱硫剂为氧化铁常温精脱硫剂，由于多种原因，使用不到3个月，出口含硫就已超标，并有放硫现象(塔出口高于塔入口的含硫量)，不得不更换精脱硫剂。经过多方调研比较，我们决定选用质忧价廉的河南省长葛市星火化工厂生产的JTS-1、JTS-2型常温活性炭精脱硫剂，自2004年6月使用以来(期间累计有近7个月停产)，出口H2S一直为未检出。针对出口COS、CS2含量超标现象，今年5月初，我们又把精脱硫塔的脱硫剂更换为河南省长葛市星火化工厂生产的JTZX转化吸收型常温精脱硫剂，运行2个多月，出口H2S、COS、CS2含量均为未检出。

2．2JTS系列常温活性炭精脱硫剂的脱硫原理

原料气中的COS受脱硫剂的催化作用水解为H2S，原料气中的H2S和水解转化生成的H2S与残存的O2作用生成单质硫沉积在活性炭载体的空隙中，CS2、噻吩、硫醇、硫醚等有机硫在脱硫剂的活性作用下，被载体活性炭吸附而被脱除。其反应式为：

COS+H2O==CO2+H2S

H2S+1／2O2==S+H2O

2．3  所选精脱硫剂的技术参数

JTS-1、JTS-2、JTZX型常温活性炭精脱硫剂的技术参数见表1。

2．4精脱硫剂的装填情况

我公司的2台精脱硫塔规格相同，直径都为2m，填料段总高4m，分为二段。2004年6月装填时，预脱硫塔中装有JTS—1型常温活性炭精脱硫剂共9m3，平均分装为二段，每段下部装有部分原来尚有活性的氧化铁精脱硫剂，以保证装填高度。精脱硫塔中装有JTS-2型常温活性炭精脱硫剂共13m3。装填时，每段底部为丝网、瓷球、焦炭，以保证精脱硫剂不下漏和布气均匀；每段顶部压有丝网、瓷球，以防吹翻。因粉尘不太多，没有过筛。精脱硫剂装填时尽量保证密度均匀、水平高度一致，以免偏流。2006年5月仅把精脱硫塔中的JTS-2型常温活性炭精脱硫剂更换为JTZX转化吸收型常温活性炭精脱硫剂，共装填14m3，装填方法相同。

3  精脱硫剂的使用情况

3．1  操作条件

人口硫含量：小于10mg/m3

空速：500h-1左右

温度：20-40℃

压力：0．8MPa

湿度：要求脱除H2S湿度越大越好，最好是接近饱和水汽，但严禁液态水进入精脱硫剂床层。实际操作时，在预塔入口增加蒸汽管，连续补人蒸汽，定期排放塔底倒淋。

氧含量：O2是活性炭载体脱硫剂所必需的，理论上O2／H2S有0．5即可，实际使用时应大于理论值的2倍。同时，为保证系统安全，氧含量又不能过高，一般要求原料气中的氧含量不能超过0．5%。我公司精脱硫装置在脱碳之后，氧含量较低，为确保效果，实际操作时用1台打气量为0．3m3／min的小空压机，自预塔入口补入空气，原料气中的氧含量均小于0．2%。

3．2运行效果数据分析

检测仪器为湖北省化工研究院生产的HC-3型微量硫分析仪，灵敏度0．03×10-6。运行期间的数据分析见表2。

4  应用小结

从表2可知，河南省长葛市星火化工厂生产的JTS-1、JTS-2系列常温活性炭精脱硫剂对H2S的脱除效果良好，对COS、CS2也有一定的脱除效果；JTZX转化吸收型常温活性炭精脱硫剂除保持了对H2S的良好脱除效果外，对COS、CS2的脱除效果明显提高。对有效保护甲醇催化剂活性，延长甲醇催化剂寿命，起到较大作用。