“我們開發(fā)的深度凈化技術,能夠使合成氣總硫含量達到微乎其微的效果,并能取得可觀的效益。”昨天,華爍科技股份有限公司(原湖北省化學研究院)氣體凈化事業(yè)部孔渝華研究員接受中國化工報記者采訪時透露,由華爍科技研發(fā)的合成氣深度凈化專用技術,可使合成氣硫含量減至0.01ppm級,使甲醇催化劑壽命延長到5~6年。該技術目前已獲國家發(fā)明專利授權,并取得1項國際專利。
微量硫?qū)е麓呋瘎┲卸疚:ぱb置安全生產(chǎn),是長期制約合成氨、甲醇等生產(chǎn)的瓶頸。微量硫的存在對甲醇催化劑壽命影響巨大,而甲醇催化劑的壽命直接影響到裝置的經(jīng)濟性。以100萬噸甲醇/年裝置為例,甲醇催化劑一次裝填量達150~300噸,一次開車時間在25天左右,不僅催化劑成本高昂,停車造成的生產(chǎn)損失也十分巨大。
據(jù)孔渝華介紹,對多個失活甲醇催化劑的硫含量分析表明,長壽命(4~6年)甲醇催化劑平均吸硫量應小于0.16%。以甲醇催化劑平均吸硫量小于0.16%為條件,當凈化氣總硫Ts≤0.01ppm時,使用壽命在5~6年;當Ts≤0.02ppm時,使用壽命在4~5年。應用合成氣深度凈化專用技術,對低溫甲醇洗脫碳氣進行脫硫處理,可以將總硫Ts(H2S+COS)控制在0.01ppm以下,顯著延長甲醇催化劑使用壽命,提高甲醇催化劑生產(chǎn)強度。
孔渝華給記者算了一筆經(jīng)濟賬:以100萬噸/年甲醇生產(chǎn)裝置為例,采用深度凈化專用技術后,如甲醇催化劑壽命從2年延長到4年,則少換一爐甲醇催化劑,可節(jié)省2600萬元(260噸×10萬元/噸),年節(jié)資650萬元;增加生產(chǎn)時間20天,按噸甲醇利潤500元計,年效益750萬元;合計相當于每年創(chuàng)造經(jīng)濟效益1400萬元。
除甲醇、合成氨領域外,合成氣深度凈化專用技術也在煤化工領域獲得成功應用。2008年,該技術首次用于陜西金巢煤制油工業(yè)裝置。國際專家在對這一項目鑒定時指出,中國氣體凈化技術和費托合成技術的結合,在商業(yè)上具有非常巨大的吸引力。
此前,原湖北省化學研究院開發(fā)了常溫精脫硫工藝技術(ATFD)。然而,常溫精脫硫劑在高空速(6000~8000h-1)、高凈化度(H2S+COS<0.01ppm)下不適用,他們又針對性開發(fā)了合成氣深度凈化專用技術。
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原湖北省化學研究院研發(fā)的常溫精脫硫工藝技術(ATFD),已廣泛應用于合成氨、甲醇、食品級CO2、醋酸、IGCC、天然氣、焦爐氣、黃磷尾氣、電石尾氣、石油化工等16個行業(yè)的2600多套次裝置,并被中國氮肥工業(yè)協(xié)會評為氮肥行業(yè)2007~2010年循環(huán)經(jīng)濟支撐技術。
根據(jù)中國氮肥工業(yè)協(xié)會大中氮肥處調(diào)查統(tǒng)計的數(shù)據(jù),20年前未使用ATFD時,一個中型氮肥廠的聯(lián)醇裝置中甲醇催化劑壽命僅為2~3個月,生產(chǎn)強度僅為500~800噸甲醇/立方米催化劑。應用該技術后,目前甲醇催化劑使用壽命和生產(chǎn)強度均延長10倍。然而,常溫精脫硫劑在高空速(6000~8000h-1)、高凈化度(H2S+COS<0.01ppm)下不適用。
資料顯示,國外一些企業(yè)采用特種氧化鋅進行深度精脫H2S+COS,也可保證甲醇催化劑壽命2~3年,但應用該方法凈化劑成本高達20萬元/噸。在煤制原料氣中,大型裝置采用低溫甲醇洗,能達到氣體凈化與精制要求(包括總硫<0.1ppm)。然而,上海焦化廠10萬噸甲醇/年、鎮(zhèn)海煉化化肥廠30萬噸/年合成氨等8個裝置硫含量的測定數(shù)據(jù)表明:低溫甲醇洗后總硫有時也會>0.1ppm,是0.01ppm的10倍以上,影響催化劑壽命,所以在大型煤化工裝置的低溫甲醇洗工段后應用合成氣深度凈化技術十分必要。