耐硫低温变换过程及反应器

摘要

在氢及合成气生产中使用耐H₂S的CO低温变换催化剂，其活性组分MoS₂在煤气含H₂S浓度低时会水解而失活，本发明耐硫低温变换过程及反应器。提出一种CO变换过程及反应器结构，使水在反应器内专设的循环蒸发装置中循环和蒸发，于是CO变换反应始终在453-593K(180-320℃)之间某一温度(水的蒸发温度)附近进行，粗煤气含硫化氢少时，甚至即使经过初步脱除H₂S，也可避免MoS₂的水解。这样就可避免使用活性较低的铁系催化剂。

主权项

1、由煤、焦碳、重质油品等制造含一氧化碳、硫化氢和其它硫化合物的粗煤气。粗煤气为常压，或者经初步脱除H2S后加压到不高于3MPa压力，或者从加压制气过程送出时即具有不高于10MPa压力。粗煤气与水蒸汽混合，在换热器(2)中预热到423K(150℃)以上并高于反应器(1)入口气体的露点20～30K，进入反应器(1)，在以CoS、MoS2为主要成分的耐硫低温变换催化剂的作用下进行CO变换反应，使一氧化碳转化为氢气，同时放出反应热。 本过程的特征在于反应器(1)内装的催化剂全部为钼钴系耐硫低温变换催化剂并为解决粗煤气中H2S浓度低于0.5-1克/标米3时催化剂活性组分的水解失活问题而采用水为催化剂层的冷却介质。在反应器(1)的催化剂层中设置水的循环装置(3)，在反应器上面设汽包(4)。水的蒸发压力根据粗煤气中硫化物含量的水平和要求的CO变换率在0.9～11MPa之间选择，并高于进入反应器(1)的粗煤气的压力。催化剂层按操作温度仅为一段，即不将反应气体从催化剂层中间引出反应器外进行冷却或不在反应器内采用两种不同温度的冷剂进行冷却。