CN1173883C - 尿素合成用二氧化碳原料气的脱氢方法 - Google Patents

尿素合成用二氧化碳原料气的脱氢方法 Download PDF

Info

Publication number
CN1173883C
CN1173883C CNB011285001A CN01128500A CN1173883C CN 1173883 C CN1173883 C CN 1173883C CN B011285001 A CNB011285001 A CN B011285001A CN 01128500 A CN01128500 A CN 01128500A CN 1173883 C CN1173883 C CN 1173883C
Authority
CN
China
Prior art keywords
gas
type
raw material
urea
noble metal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
CNB011285001A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1367134A (zh
Inventor
孔渝华
段长生
王先厚
李炜
王应席
李木林
张清建
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Huashuo Technology Co., Ltd.
Original Assignee
HUBEI RESEARCH INSTITUTE OF CHEMISTRY
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by HUBEI RESEARCH INSTITUTE OF CHEMISTRY filed Critical HUBEI RESEARCH INSTITUTE OF CHEMISTRY
Priority to CNB011285001A priority Critical patent/CN1173883C/zh
Publication of CN1367134A publication Critical patent/CN1367134A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1173883C publication Critical patent/CN1173883C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

一种尿素合成用二氧化碳原料气的脱氢方法。该法将含H2S+有机硫总硫量10-500ppm的CO2原料气先经活性炭或氧化铁常温脱硫剂脱去H2S,再经常温水解催化剂在40℃-100℃下水解有机硫,再用活性炭或氧化铁精脱硫剂脱硫至气体中总硫量<0.5ppm,精脱硫后的气体用含Pt、Pd贵金属脱氢催化剂或TH-3型含有稀土金属元素的Pt-Pd双贵金属脱氢催化剂脱氢,在入口温度120℃-250℃,压力<20MPa条件下使CO2原料气中H2脱至<300ppm。该法适用于以煤或重油制气特别是以煤制气的尿素厂,可彻底消除H2积累引起爆炸的危险,解决了尿素生产中长期存在的一重大安全隐患,而且可使铂-钯贵金属脱氢催化剂、TH-3型催化剂寿命延长到5年左右。

Description

尿素合成用二氧化碳原料气的脱氢方法
技术领域
本发明涉及尿素合成用原料气的脱氢技术。
背景技术
为防止尿素合成系统的腐蚀,必须在CO2原料气中加O2,这样就会造成尿素生产中合成高压或中压尾气H2含量积累过高时引起爆炸,特别是在CO2汽提法与水溶液全循环法工艺中容易产生,国内外的尿素厂均出现过爆炸事故。曾有人调查,我国中型氮肥厂的尿素各工段几乎每一部位都发生过爆炸,这是尿素生产中长期存在的重大安全隐患。目前,为避免尾气中氢含量落在爆炸区内,中国多数尿素厂均采取提高尾气的氨浓度来降低,而不是彻底消除爆炸的危险,且同时增加了氨的消耗。国际上公认根本的防止办法是使用脱氢催化剂将H2脱除至爆炸极限300ppm以下。
尿素脱氢催化剂是以铂(Pt)或钯(Pb)或铂-钯双组份贵金属为活性组份浸渍于γ-Al2O3载体上组成的,很容易受原料气中的硫化物中毒失活。要求原料气中的总硫(H2S+有机硫)应<0.5ppm。在天然气制气的尿素厂中,因前工段已有精脱硫,因此在CO2原料气中总硫<0.1ppm,尿素脱氢催化剂的应用寿命长,可达5年或者更长时间。但我国大多数中小型尿素厂均以煤为原料,CO2原料中硫含量很高,H2S为3-500ppm,COS为3-15ppm,总硫Ts达10-500ppm,此时脱氢催化剂尽管有一定的抗硫性能也无法使用,寿命仅一个月左右,因此开发适用于以煤为原料的尿素合成脱氢新技术有重要经济意义。
发明内容
本发明的目的在于解决上述问题,提供一种适于以煤为原料的尿素合成用CO2原料气的脱氢方法。该方法适于尿素合成用CO2原料气中总硫量达10-500ppm的脱氢。使脱氢催化剂的寿命在3年以上。
达到本发明目的的尿素合成用CO2原料气的脱氢方法是(1)将含H2S和有机硫总硫量10-500ppm的CO2原料气先经活性炭或氧化铁常温脱硫剂脱去H2S,再经常温水解催化剂水解有机硫,再用活性炭或氧化铁精脱硫剂脱硫至气体中总硫量Ts<0.5ppm,系统压力常压-10MPa、水解温度40-100℃。
(2)上述精脱硫后的气体用含Pt、Pd贵金属脱氢催化剂或TH-3型含有稀土金属元素的Pt-Pd双贵金属脱氢催化剂脱氢,在入口温度120-250℃,压力<20MPa条件下,使CO2原料气中H2脱至<300ppm。
所用的活性炭常温精脱硫剂是湖北省化学研究所生产的T102(原EAC-2)型或T103(原EAC-3)型活性炭常温脱硫剂。
所用的氧化铁常温精脱硫剂选用湖北省化学研究所生产的T703型或者上海化工研究院研制的SN-1型、太原工业大学研制的TG-1型氧化铁脱硫剂。
所用的有机硫常温水解催化剂选用湖北省研究所生产的T504型、昆山精细化工研究所产的852型、上海化工研究院研制的SN-4型、太原工业大学研制的TGH型活性γ-Al2O3负载金属化合物的水解催化剂。
TH-3型含有稀土金属元素的合成尿素用CO2原料气脱氢催化剂,专利申请号01114383.5,该催化剂以Al2O3-TiO2或Al2O3-ZrO为载体,用Pt和Pd作活性组份,La、Ce、Pr、Sm中至少一种元素M1和Nd、Eu、Er、Yb、Lu中至少一种元素M2作助剂组成,其Pt和Pd∶Al和Ti原子比=1.7×10-4~1.7×10-1,或者Pt和Pd∶Al和Zr原子比=1.7×10-4~1.7×10-1,更好为1.7×10-3-1.7×10-2;Pt∶Pd原子比为1.0-30.0,更好为1.0-10.0;Pt和Pd∶M1原子比=0.03-0.6,更好为0.1-0.3;Pt和Pd∶M2原子比=0.05-3.0,更好为0.15-1.0。
本发明的方法可将原料气中的总硫Ts(H2S+COS)由10-500ppm脱至<0.5ppm,从而使脱氢催化剂的寿命延长到3年左右,脱硫反应原料为:
在以重油制气的CO2原料气中,COS含量不高,小于0.5ppm,精脱硫工艺可简化,省去价格较贵的T504 COS水解催化剂,仅使用T703或T102H2S精脱硫剂,即可将H2S脱至小于0.1ppm,从而使总硫Ts(H2S+COS)<0.5ppm,脱氢催化剂寿命可延长到3年左右。
采用本脱氢方法后,以煤或重油制气特别是以煤制气的尿素厂,可使CO2原料气中的H2含量降至50-300ppm,文献认为降至小于300ppm,可以消除H2引起的爆炸,因此本法可彻底消除爆炸危险,解决了尿素生产中长期存在的一重大安全隐患,而且可使TH-3等铂钯贵金属脱氢催化剂寿命延长到3年左右或更长的时间。
附图说明
图1是本尿素合成用CO2原料气脱氢工艺流程示意图。
图中1脱硫工艺,2压缩机,3加热器,4脱H2塔。
图中含Ts(H2S+COS)10-500ppm的CO2原料气,先经过氧化铁脱硫剂+T504有机硫水解催化剂+T703氧化铁精脱硫剂的常温精脱硫工艺,将Ts(H2S+CO2S)脱至<0.5ppm,采用微量硫分析仪进行分析,检测(如采用湖北省化学研究所研制生产的HC-2硫微量分析仪检测H2S、COS、CS2等硫化物、最低检测量0.01-0.02ppm),气体经压缩机2、加热器3加热到120-250℃,入填装有贵金属(含Pt、Pd)脱氢催化剂或TH-3型脱氢催化剂的脱氢塔4脱氢,将CO2原料气中的H2从0.5-2.0%脱除到<50ppm后,去尿素合成工段。
具体实施方式
实施例1
某氮肥厂以煤为原料,扩产改造尿素生产能力达20万吨/年时,采用了本发明的尿素合成用CO2原料气脱氢方法,其工艺流程如附图1所示,当TH-2脱氢催化剂的进口温度在140-160℃时,可将H2含量从0.3-0.6%脱至50-300ppm,取得了满意的效果,表1中列出了运行5个月与10个月后的数据。
表1  2000年尿素脱氢新技术运行5和10个月的数据
(山东省某化肥厂,生产能力20万吨尿素/年,以煤为原料)
 日期(第5月)   入口温度℃   出口温度℃   日期(第10月)   入口温度℃   出口温度℃
 1   140-143   160-165   1   150-155   170-175
 3   140-149   160-167   3   150-153   170-174
 5   140-150   160-170   5   148-155   168-172
 7   140-150   152-170   7   150-154   170-175
 9   140-145   152-163   9   152-157   172-176
 11   140   160   11   148-154   168-175
 13   140-143   160-167   13   150   170
 15   140-145   159-167   15   152   171
 17   140   157-160   17   150-155   171-175
 19   140   158-160   19   152-156   172-175
 23   140-145   160-167   23   155   175
 26   140-143   157-165   26   153-158   172-177
注:1、CO2原料气中的H2S含量为60-150×10-6,COS含量为5-14×10-6,经常温精脱硫工艺后,可将总硫H2S+COS脱至<0.5×10-6
2、CO2原料气中的H2含量为0.3-0.6%,脱氢催化剂后可降至<60-300×10-6,脱氢反应塔压力为1.45-1.50MPa,空速为30000h-1

Claims (1)

1、一种尿素合成用二氧化碳原料气的脱氢方法,其特征是步骤为:
(1)将含H2S和有机硫总硫量10-500ppm的CO2原料气先经活性炭或氧化铁常温脱硫剂脱去H2S,再经常温水解催化剂水解有机硫,再用活性炭或氧化铁精脱硫剂脱硫至气体中总硫量Ts<0.5ppm,系统压力常压-10MPa、水解温度40-100℃,
(2)上述精脱硫后的气体用含Pt、Pd贵金属脱氢催化剂或TH-3型含有稀土金属元素的Pt-Pd双贵金属脱氢催化剂脱氢,在入口温度120-250℃,压力<20MPa条件下,使CO2原料气中H2脱至<300ppm,
所述的活性炭常温精脱硫剂是T102型或T103型活性炭常温脱硫剂,
所述的氧化铁常温精脱硫剂是T703型或者SN-1型、TG-1型氧化铁脱硫剂,
所述的有机硫常温水解催化剂为T504型或852、SN-4、TGH型活性γ-Al2O3负载金属化合物的水解催化剂,
所述的TH-3型含有稀土金属元素的Pt-Pd双贵金属脱氢催化剂,是以Al2O3-TiO2或Al2O3-ZrO为载体,用Pt和Pd作活性组份,La、Ce、Pr、Sm中至少一种元素M1和Nd、Eu、Er、Yb、Lu中至少一种元素M2作助剂组成,其Pt和Pd∶Al和Ti原子比=1.7×10-4~1.7×10-1,或者Pt和Pd∶Al和Zr原子比=1.7×10-4~1.7×10-1,Pt∶Pd原子比为1.0-30.0,Pt和Pd∶M1原子比=0.03-0.6,Pt和Pd∶M2原子比=0.05-3.0。
CNB011285001A 2001-09-28 2001-09-28 尿素合成用二氧化碳原料气的脱氢方法 Expired - Lifetime CN1173883C (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB011285001A CN1173883C (zh) 2001-09-28 2001-09-28 尿素合成用二氧化碳原料气的脱氢方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB011285001A CN1173883C (zh) 2001-09-28 2001-09-28 尿素合成用二氧化碳原料气的脱氢方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1367134A CN1367134A (zh) 2002-09-04
CN1173883C true CN1173883C (zh) 2004-11-03

Family

ID=4668350

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB011285001A Expired - Lifetime CN1173883C (zh) 2001-09-28 2001-09-28 尿素合成用二氧化碳原料气的脱氢方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN1173883C (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040076575A1 (en) * 2002-10-17 2004-04-22 Daniel Alvarez Method of restricted purification of carbon dioxide
CN102424384A (zh) * 2011-09-07 2012-04-25 湖北三宁化工股份有限公司 用于尿素生产的二氧化碳净化方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN1367134A (zh) 2002-09-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Calbry-Muzyka et al. Direct methanation of biogas—technical challenges and recent progress
CN102209581A (zh) 用于除去污染物的多个固定流化床
CN102895872B (zh) 一种脱除催化裂化再生烟气中的硫氧化物、氮氧化物的方法
CN103602348B (zh) 汽油萃取-还原脱硫的方法
US20040151646A1 (en) Process and composition for increasing the reactivity of sulfur scavenging oxides
CN101139239B (zh) 富含甲烷气体的耐硫催化脱氧工艺
CN101224871A (zh) 合成气的深度净化方法
CN101475836B (zh) 一种加氢吸附脱硫和加氢脱芳烃串联反应工艺
CN1173883C (zh) 尿素合成用二氧化碳原料气的脱氢方法
CN114345329A (zh) 一种常压超深度脱硫催化剂的应用
CN104588033A (zh) 一种浆态床费托合成催化剂及其制备方法和应用
CN102690676A (zh) 一种离子液体用于fcc汽油氧化脱硫方法
CN1594077A (zh) 食品二氧化碳中的脱烃方法
CN218710218U (zh) 一种自循环式脱硫系统
CN113996345B (zh) 一种脱硫催化剂、高炉煤气脱硫系统及脱硫方法
CN101560414A (zh) 合成气深度组合净化工艺
CN106311257A (zh) 用于处理含硫化氢废气的催化焚烧催化剂及其制备方法
CN211871376U (zh) 一种变压吸附制氢脱氧系统
EP1481037A1 (en) Distillate desulfurization process
CN101525549B (zh) 一种加氢裂化尾油超深度吸附脱硫脱氮方法
CN108636078B (zh) 一种油气作业场站有机废气预处理剂及预处理方法
CN106566566A (zh) 一种含氧原料的甲烷化方法
CN101108348A (zh) 一种镍基克劳斯尾气加氢催化剂及其制备方法
Burgess et al. Desulfurisation of gas oil: A case study in environmental and economic assessment
US20200231882A1 (en) Desulfurization and Sulfur Tolerant Hydrogenation Processes of Hydrocarbon Feedstocks

Legal Events

Date Code Title Description
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C56 Change in the name or address of the patentee

Owner name: HUASHUO SCIENCE CO., LTD.

Free format text: FORMER NAME: HUBEI PROV. CHEMICAL RESEARCH INST.

CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: No. 30 Guan Shan Road, Hongshan District, Hubei, Wuhan

Patentee after: Huashuo Technology Co., Ltd.

Address before: No. 30 Guan Shan Road, Hongshan District, Hubei, Wuhan

Patentee before: Hubei Research Institute of Chemistry

PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right

Denomination of invention: Dehydrogenation method of CO2 raw material gas for synthesizing urea

Effective date of registration: 20100907

Granted publication date: 20041103

Pledgee: Bank of Hankou, Limited by Share Ltd, Optics Valley branch

Pledgor: Huashuo Technology Co., Ltd.

Registration number: 2010990000869

PC01 Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right

Date of cancellation: 20151106

Granted publication date: 20041103

Pledgee: Bank of Hankou Limited by Share Ltd Optics Valley branch

Pledgor: Huashuo Technology Co., Ltd.

Registration number: 2010990000869

PLDC Enforcement, change and cancellation of contracts on pledge of patent right or utility model
PM01 Change of the registration of the contract for pledge of patent right

Change date: 20151106

Registration number: 2010990000869

Pledgee after: Bank of Hankou Limited by Share Ltd Optics Valley branch

Pledgee before: Bank of Hankou, Limited by Share Ltd, Optics Valley branch

CX01 Expiry of patent term
CX01 Expiry of patent term

Granted publication date: 20041103