焦炉气脱硫技术研究

《焦炉气脱硫技术研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、高活性.髙效率.高选择性催化氧化焦炉气脱硫技术研究宁波金远东石化工程技术有限公司赵传军赵柏一、研发背景本技术适用于焦炉煤气脱硫，主要包含脱硫催化剂和使用方法（主要包含工艺搭配b焦炉气脱硫技术催化剂（ISS-J）是在本公司研制ISS系列合成氨、甲醇专用脱硫催化剂基础上，根据焦炉煤气特点于2009年研发的焦炉气专用脱硫催化剂。焦炉煤气是含有较高硫化氢和氧氢酸的工业气体，粉尘大，焦油含量高，存在苯、蔡等其它多种有机物，在不同程度影响脱硫效率和泡沫浮选。当前国内外适合于湿式氧化法的脱硫催化剂品种很多，如：ADA、MSQ、楮胶法

2、、FD、KCA、HPF、HiPure法,Benfield法,G-V法、猷菁钻系列等。在设计合理情况下，各催化剂都能满足脱硫效果。由于各企业为追求降本增效，在原有设备基础上，产能不断提高，焦炉煤气气量不断增加，各系统就不同程度存在脱硫效率不高、副盐量高、废液量大等问题。大量实验结果证明，对硫化物的催化氧化活性，许多非金属、金属离子对负二价硫离子S2•的氧化，都有较大活性，但是各物质对硫化物的溶度积大小不同，所以合适做脱硫催化剂的物质种类很少，同时各物质离子在溶液中存在离子效应和盐效应，使溶液不稳定，脱硫效率波动，副盐生成

3、量大等现象。选择大溶度积、有效避免离子效应和盐效应是研究主要课题。为了解决或改善这种现状，我们选择两种以上高价态金属化合物（络合物）在的碱性溶液中进行吸收h2s.cs2.cos实验，鼓入空气进行再生，经过大量实验，最终合成和选择出需要物质，应用于实际焦炉气脱硫装置中，效果明显。ISS-J焦炉气专用脱硫催化剂是针对目前存在的问题研发,ISS-J脱硫催化剂采用新型助剂、金属络合物等活性成分复合而成。二、催化剂描述ISS系列脱硫催化剂是具有独立知识产权的高新科技产品（发明专利号：ZL02112888.x）,具有高的催化活性、

4、高转化效率、高选择性和低的副盐生成率。1.催化剂成分本催化剂延续公司原有铁系催化剂基本特性和物料成分，为了解决焦炉气脱硫中HCN的吸收转化效率和有效降低硫代硫酸盐（S2O32-盐）和硫酸盐（SOQ•盐）的生成速度进行针对性研究，最终我们在催化剂合成筛选过程中加入V作为络合转化剂。2・ISSJ焦炉气专用脱硫催化剂脱硫机理:ISS-J脱硫为多元催化氧化脱硫法，焦炉气中硫化氢在脱硫塔中与塔顶下来的脱硫液接触，硫化氢被脱硫液吸收生成NH4HS或NaHS,形成HS,绝大部分HS在进入再生前，已被脱硫液中ISS3+氧化成单质硫，I

5、SS3+被还原成ISS2%脱硫液进入再生塔（再生槽）后，ISS古与空气接触被氧化成ISS3+,脱硫液中少量尚未被ISS3+氧化的HS-在再生塔（再生槽）中继续被空气中的氧气氧化，生成硫及硫代硫酸盐等。进入再生前，HS被ISS3+氧化成硫的过程中，由于没有氧气存在，几乎没有硫代硫酸盐等副盐生成，进入再生塔（再生槽）后，剩余少量未被ISS3+氧化的HS继续被空气氧化，由于大量氧气的存在，部分HS氧化生成硫及硫代硫酸盐等。脱硫副盐是在再生工序中大量氧气存在情况下产生的，ISS-J脱硫剂在再生前已将大部分HS氧化成单质硫，因此

6、使用ISS-J脱硫剂生成的副盐量比其它催化剂和猷菁钻系列脱硫剂要低得多。脱硫反应机理为：(1).硫化氢吸收硫化氢吸收：NH3+H2SIHS_+NH；CO亍+H2StHCO；+HS~(2).再生：ISS2+再生：ISS2+-^-O2+H2O+D(ox)tISS*+OfT+DH(牝)ISS3+氧化析硫：HS~+ISS"+HQtISS2++0H~+SJ其中ISS3+实际有两种有效成分，分别为三价络合铁(Fe3+)和五价V(VO3+)oD(ox)表示助剂氧化态，D(re)表示助剂还原态。(3).副反应：A、生成硫代硫酸盐(S2

7、O32-盐)和硫酸盐(SO42-盐)的副反应2HS-+2。2+H?02C0/+S20l~+2。2+日2°t2HCQ-+2S0jB、生成NaCNS盐的副反应Na2CO3+2HCNt2NaCN+H20+C02T(NH'CO占HCNT2NHQN+H2。+CO?TNaCN+STNaCNSNH£N+StNH«CNS其次，脱硫贫液存在大量的ISS3+,ISS3+氧化HS-速度较快,在脱硫吸收过程中已经开始氧化反应，不断移去HS离子，使吸收反应的推动力增加，吸收速度加快，脱硫效率及气体净化度提高。由于催化剂本身特殊成分和配比，使溶液

8、硫容有效提高，增强脱硫效率和吸收塔的空速，在一定程度上增加吸收塔的通气量；对于原始设计系统，相对于其它脱硫催化剂可以有效降低原始设备投资费用。由于络合铁、V的化合物及其它配合物在溶液中的浓度积、氧化还原电位不同，带来氧化还原反应时间的错开和有效补充，同时增加催化剂的携氧。HS再生解析为单质S过程及同02的深度氧化转化为S2O32■