脱硫剂的介绍

脱硫剂的介绍一、常温氧化铁脱硫剂常温氧化铁脱硫剂主要活性组份是水含氧化铁F2·2H2S温下就能有效地脱除H2S，且精度也高，硫容可达25%以上。工厂使用脱H2S12。表1 年产3万吨合成氨厂CNJT-01脱硫状况[1]时间自然气流量自然气含常常温氧化铁脱(Nm3/h)HS(PPm)2硫剂HS(PPm)297.3.73000139.20.183.113000170.00.123.153000166.90.133.193000201.51.353.213000207.80.293.223000195.20.683.233000305.90.583.25300018.890.492氧化铁进出口HS测试状况[2]2时间时间测试方法8.16114.50碘量法8.26164.20碘量法9.5146.30碘量法9.12103.00碘量法10.4125.50.09硫色谱仪10.10103.11.21硫色谱仪11.1587.180碘量法11.25131.50.5硫色谱仪常温氧化铁脱硫剂型脱硫剂由于活性组份高的分散度和大的比外表3。表3 常温氧化铁脱硫剂脱除有机硫状况[3]工程工程有机硫(mg/m3)总有机硫脱机效率COSRSHR-S-R气源(mg/m3)(%)ZDE-01送口0.061.502.253.81管网气出口0.051.401.563.0120.98进口0.081.661.663.40地方气ZDE-01出口0.071.551.623.244.71123～300H-1可将高达～200PPmH2

S脱至～1PPm；而脱有机硫效果差、波动大，且脱除量很小，主要为吸附。常温氧化铁脱硫剂的特性活性氧化铁Fe2

O·HO3 2

脱HS的有2效性与使用的环境有关。在处于碱性条件下发生如下反响。3HS+FeO·HO=FeO·H

O+21.76KJ/mol (1)2 2 3 2 3 2 3 2(红褐) (黑)该反响是HS分子在碱性液膜中溶解及离解而进展的。除脱硫2剂本身具有肯定碱度外，气氛为碱性环境也是有利的(如含肯定的氨)；水份含量对脱硫剂也是至关重要，以～10%为宜，使用中气体20～40℃水汽车含量为～4%即可。这有助于抑制气流将脱硫剂中水份带走；但应避开大量水蒸气在床层中冷凝或带水而造成微孔堵塞和损坏强度。气体中含有肯定的氧可发生再生反响，对脱硫有利。FeO2

·HO+3/2O2

=FeO2

·HO+3S+197KJ/mol (2)2反响(1)和(2)均为放热反响，低温有利于反响平衡，速度不利，通20～40℃为宜。当氧含量到达O∕HS＞2.5时，反响生成的硫化2 2物可实现连续再生。则反响(1)和反响(2)合并为：FeO·HO2 3 2HS+1∕2O

O+S2 2 2水合氧化铁Fe2O3·H2O相当于催化剂。2常温氧化铁脱硫剂脱硫剂脱HO硫容与氧化锌脱硫剂相当，但1∕4。通常不用加热，只是一样脱硫精度下空速偏低。2二、铁锰系脱硫剂铁锰系脱硫剂除了噻吩以外对常见的如硫醇、硫醚、二硫化物、COS、CS2等有效。自然气中几乎不含噻吩，且通常含硫醚也不高故可脱至高的精度(＜0.5PPm)。对于含量较高硫醚时(＞2PPm)2～4%H2，较高温度时也能满足精度要求。日期入口自然气含硫量mg/Nm3取出口自然气含硫量mg/Nm3日期入口自然气含硫量mg/Nm3取出口自然气含硫量mg/Nm3CH3SHCH3SCH3CH3SSCH3CH3SSC2H5C4H9SH总有样H2SCH3SHCH3SCH3总有机硫机变位置1984年46.03.424.02.8未检出76.2下未检出未检出3.2911.00.828.05.2未检出45.5中出 0.20未检出0.207.7下12.0未检出未检出未检出未检出7.316.80.4820.04.0未检出31.3中7.20.24未检出0.24下2.40.05未检出未检出8.825.01.828.012.60.1968.8中40.00.150.070.22下7.00.07未检出0.078.1028.02.034.06.8未检出71.0中29.00.300.040.34下8.40.05未检出0.058.1519.01.720.03.00.4246.7中26.00.380.060.44下7.30.10未检出0.108.1912.00.729.80.96∕23.7中20.0未检出未检出未检出下6.8未检出未检出未检出8.2345.02.010.83.8∕81.6中45.00.480.100.58下11.3未检出未检出未检出11.2715.01.342.05.00.7264.0中24.00.230.060.29下1.2未检出未检出未检出1986年108.054.03.65.0未检出170.6下27.0未检出未检出未检出3.1552.813.03.22.5未检出71.5下38.9未检出未检出未检出3.174.17∕∕∕∕∕∕下15.5未检出未检出未检出表4数据显示的是在温度394003.7MPa空速1000-12023h-1(中部)16～170mg/m3条件理，可将总0.58mg/n3.174.17∕∕∕∕∕∕下15.5未检出未检出未检出22铁锰系列脱硫剂主要活性组份为铁、锰、镁(量＞30%)，由于它能减小或避开气体中CO、CO的甲烷化反响和岐化反响，故可广泛两年多，运转结果说明[5]转化COS、CS150～170℃时就有100～200PPm脱至0。1ppm以下。22三、COS水解脱硫剂2以煤、焦油等为原料有局部氧化制限合成气中，COS总是作为有机硫的主要形式而与HS法难脱除，高温脱除本钱又高，它与常温脱硫剂与COS水解脱硫剂配套兼顾了本钱低，效率高的优点。表56分别为试验室、工厂配套使作状况。2表5 醋酸合成气脱硫状况[6](n-1)COCO2H2N2HS2PPmCOSCS2HS2PPmCOS CS25080.318.80.60.371.6931.8358.40.06微 微10075.421.82.40.471.6931.8358.40.13微 微空速进气组份含量(V%)进气组份中硫含量出口气中硫含量2 5800.02MPa(表压)，气体中水240小时，试验结果说明COS水解脱硫剂对COSCSHS空速进气组份含量(V%)进气组份中硫含量出口气中硫含量2 时间进口水系统系统入口硫(mg/Nm3) 系统出口硫(mg/Nm3)时间进口水系统系统入口硫(mg/Nm3) 系统出口硫(mg/Nm3)解温度压力(℃)(MPa)HS2COSCS2HS2COSCS296.5.1616:0094.01.352.341.260.21------0.0517:0097.01.561.160.300.44---------96.5.178:0096.01.382.200.480.30------0.0511:0096.01.301.401.680.36------0.1214:0096.01.382.563.200.28------0.0817:0096.00.911.400.960.2196.5.188:0092.01.392.201.600.3110:0095.01.362.042.230.33---------------------0.05------0.05222活性炭脱硫剂是以优质活性为载体，添加多种助剂经特别处理制成，具有较大的比外表积和适宜的孔构造，能在常温、常压或加压下对噻吩，CS、硫醇、硫醚等种多种有机硫化物有良好的脱除效果，对HS300～1000h-18%以上。为保证脱硫精度＜0.05mg/Nm3，一般要求HS＜5mg/Nm3总有机硫＜20mg/Nm3，假设＜20mg/Nm3可承受多级脱硫。222活性炭脱硫剂各个厂家长期使用，效果良好。五、氧化锌脱硫剂22氧化锌脱硫剂属于转化吸取型。主要脱除HS，也局部脱除有机硫化物。它硫容高(～25%)，脱硫精度高，稳妥牢靠起着“把关”的作用。温度、水蒸气含量增高，对脱HS200～500℃222Kp值秀大，温度影响甚小，HS和硫醇可看用不行逆，且温度的提216.9%内对脱除有机硫化物有促进作用[8]。实际应用时，工艺气体水汽含量较高时(如低变前)承受较低的操作温度，以保证脱硫精度，水汽含量低时可承受较高的温度。0.5%的气氛不宜，因它会引起硫化物深度氧化成单体硫和SOx，影响脱硫效果。CO20%半导体属性和CO积炭所致[8]。CO在氧化锌上岐化反响积炭温度较通常状况下低(通常为～400℃)200℃以上即会发生，复盖脱硫剂外表HS2放热，急剧温升，严峻时造成脱硫剂和设备损坏。由此看来，气氛对氧化锌脱硫的影响不容无视，须据具体状况而定。硫化物的特性HS及低沸点的有机化物如甲基硫醇和二甲基硫醚2等；液烃中硫份比较简单，有多种硫醇、硫醚和噻芬。HS2难度较大，这与它们的热稳定程度和反响活性有关。150～250℃便能分解，硫醚和噻400℃下仍稳定(7)表7 有机硫化物热分解温度含硫化合物含硫化合物分解温度(℃)含硫化合物分解温度(℃)伯硫醇.仲硫醇200～256CHSH6 5200叔硫醇150～200(CH)S6 52450脂肪族二硫化物200～250(CH)S2 52400正正CHSH4 9150CHSCH6 56 11356异CHSH4 9225～256噻吩500稳定CH SH6 112002.5二甲基噻吩475芳香族二硫化物3007可知，有机硫化物发生热分解，其分解温度和程度取决于硫化物的种类。在应用中还与停留时间有关。有机硫加H分解成HS有利于它的脱除，硫醚、二硫化物和硫醇2 2加H2时，通常承受加氢脱硫催化剂以增加其加H的反响速度。2脱硫剂的选择和组合合成氨厂或类似的厂只需将常用的几种固体脱硫剂适当的组合就可将硫化物脱至所需的精度(硫含量很高或负荷特大，通常可用液体法粗脱；有机硫简单且含量高须CO-M加H)。0 2氧化铁---锰系脱硫剂常温氧化铁脱硫剂HS精度高，硫容量大，耗能低。锰系脱硫剂2在～400℃能有效脱除有机硫化物。各尽其责，效益明显。氧化铁---活性炭脱硫剂对热稳定性高、分子量大的有机硫化物，一般方法难以脱除，而HSCOS2硫化物能达很高精度(～0.05PPm)H2

S力量差，故首先须用氧化铁脱硫剂在适宜的负荷下把HS脱除。该组合常温可进2行，节能效益明显。氧化铁---锰系