一種由H2S和CO2產合成氣的替代性新路線
2016-04-12 02:16:35程薇
石油煉制與化工 2016年9期
簡 訊
一種由H2S和CO2產合成氣的替代性新路線
意大利米蘭理工大學等機構的研究人員正致力于將H2S和CO2轉化為合成氣。從詳細的熱力學-動力學研究可知，在H2S和CO2之間氧化還原反應是可行的。如果相關的工藝技術切實可行，該反應可能會開辟一條先進的合成氣生產路線。潛在的工業優勢表現在：脫硫裝置的酸性氣體被中和，CO2成了化學原料，產出合成氣。該過程有可能取代煉油廠的克勞斯硫磺回收工藝，達到減排增效的目的。
構想的工藝流程如圖所示。H2S和CO2之間的熱氧化還原反應可以在1 000 ℃以上的氣相反應器(再生熱反應器，簡稱RTR)中進行，但要注入少量空氣或氧氣輔助。總的RTR反應為CO2+2H2S=CO+H2+S2+H2O，最后還有副產物和未反應的原料。RTR的排出物急冷后在換熱器中降溫，隨后進入一個與克勞斯硫磺回收工藝相似的催化單元(單元1)，在這個單元中，硫磺冷凝后與主體氣相物流分開，副產物SO2轉化為硫磺，羰基硫(COS)、CS2以及殘余的SO2和硫磺蒸汽轉化為H2S和CO2。單元1的排出物在單元2中進行分離，脫除水分，未反應的H2S和CO2循環回RTR，輸出富含H2CO的混合物。
H2S(或酸性氣)與CO2之間的反應機理很復雜，涉及上千種化學反應和100多種分子和自由基。研究者使用特定的熱力學-動力學模型對RTR進行了深入研究，采用的計算包曾在20多個工業規模的克勞斯硫磺回收裝置上證實過。
目前該項研究仍在仔細進行實驗室規模的RTR驗證。
[程薇摘譯自Hydrocarbon Processing，2016-06-01]
