制氢原料“煤改焦”后原料气硫化氢含量变化对变换副反应的影响

王克华，夏祖虎，蔺晓轩，高 辉，纵秋云

（1.中海油惠州石化有限公司，广东 惠州516086；2.青岛联信催化材料有限公司石油和化工行业合成气耐硫变换技术工程实验室，山东 青岛266300）

引 言

华南某大型石化项目二期2 200万t/a炼油改扩建及100万t/a乙烯工程项目煤制氢装置以煤和/或石油焦为原料，采用E-GAS水煤浆气化技术生产合成气。其中制氢部分设置耐硫变换装置，采用青岛联信催化材料有限公司的低水气比耐硫变换工艺，装置于2018年7月投运后，各工艺指标正常，达到了设计要求。

2020年初，受上游气化装置运行周期影响，该公司考虑将气化原料煤改为石油焦。“煤改焦”后，一个重要的变化就是原料气中H2S含量增高，H2S体积分数（干基）由原设计最高的0.29%增加到1.89%，增幅约550%；同时，CO体积分数也由原设计的42.37%增高至46.37%。这些成分的变化，特别是H2S含量增高对变换工段气体组成的影响，尤其是对变换副反应的影响少见报道。

耐硫变换催化剂的活性组分是钴和钼，在使用前需硫化活化。原料气中H2S含量越高，对保持催化剂硫化态越有好处，变换活性也越好，单从有利于活性考虑，原料气中H2S含量高有利于变换催化剂的活性，但青岛联信催化材料有限公司近期的研究结果表明[1-2]：当水气比低，特别是原料气中H2S含量高时，将会产生硫醇类有机硫副反应，COS转化率也相应降低，这是最近几年伴随着煤化工技术进步暴露出的新问题。

变换生成的硫醇等硫化物一旦进入低温甲醇洗装置，将在其中富集，对甲醇造成污染，导致净化气总硫超标，需通过大量外排甲醇来保证低温甲醇洗装置的正常运行，造成原料甲醇的极大浪费。……