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供应东狮牌JDS焦炉气专用脱硫催化剂

时间:2018-4-27 9:13:24 点击:

近年来,炼焦行业在国内得到迅速猛进的发展,因此副产的焦炉煤气在化工行业的应用也越来越被重视,这也推动了以焦炉气为原料的后继产品的多元化的发展进程。如:以焦炉气为原料来制造甲醇、用作城市煤气、用来燃烧发电等等。然而,由于焦炉气成分的特殊性,有害物质多而复杂,因此要想更好的利用焦炉气就必须尽可能地脱除这些有害物质。其中H2S的脱除就是一个重要环节。目前国内焦炉气采用湿式氧化法脱除H2S工艺很多,如:有的采取前置脱硫,有的采取后置脱硫,有的在风机前脱硫,有的在风机后脱硫等等。所有这些工艺的应用其根本的思路就是如何充分利用碱源的问题。而对于催化剂的选择和应用则没有得到足够的重视。我们知道,焦炉气中含有苯、萘、焦油以及HCN等有害物质,在脱硫前都无法完全被脱除掉,而这些有害物质一旦进入系统,对脱硫将带来严重的影响。尤其对脱硫催化剂影响较大,致使很多催化剂很难适应这种工况脱硫,即使勉强应用,也会造成系统脱硫效率抵、副盐高,溶液外排量大,环境污染严重等问题。在这种情况下,我公司气体净化设计研究中心通过模拟焦炉气成分和实际脱硫液组分,进行数以千次的科学实验,最终研制开发了新一代产品:JDS焦炉气专用脱硫催化剂,投放市场后引起行业界的极大关注。它的最大特点是:抗干扰能力强,活性更高,氧化能力更强,用量少,效率高,副盐生成率低。完全适应各种工艺状况下的焦炉气脱硫。

 一、JDS催化剂的特性

1  JDS脱硫催化剂在水或碱性溶液中有很好的溶解

2  在不同碱源及碱条件下,其溶液的电位值在0.2-0.3v

3  在浓度30ppm20℃条件下,催化剂溶液15min吸氧量为1.6mL/mL优于其它催化剂。

4)  在溶液中随催化剂浓度的提高,析硫选择性不断增大,在应用中以20-30ppm即可。

5)  在溶液中,随催化剂浓度的提高硫容亦随之增加,在实际操作条件下,硫容可达0.25-0.4g/L,比同类等催化剂高10%

6)  化学稳定性好,在酸性或碱性介质中不分解。

7)  热稳定性好,低于200℃不分解,在熔硫釜操作条件下仍能保持稳定。

8)  催化剂自身无毒、无腐蚀性,利于环境保护。

9)  催化剂活性稳定,寿命长.不发生因氰化物引起的催化剂中毒现象.

10) 即可高效地脱除无机硫,又可脱除有机硫.

二、JDS催化剂反应机理

a)  脱硫过程的化学反应(以Na2CO3为碱源为例)

H2S的化学吸收反应:

H2S+Na2CO3=NaHS+NaHCO3

NaHS+(X-1)S+NaHCO3=Na2Sx+CO2+H2O

催化氧化析硫反应:

2NaHS+O2

2NaOH+2S


Na2Sx+H2O+

O2

2NaOH+Sx

脱有机硫的化学吸收反应:

COS+2Na2CO3+H2O=Na2CO2S+2NaHCO3

RSH+Na2CO3=NaRS+NaHCO3

有机硫化物的催化氧化反应:

2Na2CO2S+O2

2NaCO3+2S

Na4RS+O2+2H2O

2RSSR+4NaOH

副反应:

Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3

Na2CO3+H2O=NaOH+NaHCO3

2NaHS+2O2=Na2S2O3+H2O

2Na2S2O3+O2=2Na2SO4+2S

2HCN + Na2CO= 2NaCN + CO2+H2O

HCN + Na2CO= NaCN + NaHCO3

NaCN + Na2Sx = NaCNS + Na2Sx-1

NaCN + Na2S2O3= NaCNS + Na2SO3

三、JDS脱硫催化剂的功能和特点

1) 在碱性水溶液中添加本催化剂组成的脱硫液可用于焦炉气及其它气体中脱除H2S,反应中生成有机硫化物和HCN

2) 对被处理气体H2S的含量适应范围广,从1g/Nm3到数拾g/Nm3都能达到满意的效果。

3) 气体净化度高,粗脱硫装置可将净化气中H2S降到50 mg/Nm3以下。

4) 吸收H2S的选择性好,当被处理气体中CO2/H2S高时也能很好的脱除H2S,即使在CO2含量90%的条件下,也可将H2S脱除到ppm级。

5) 脱硫过程副反应生成率低,硫回收率高,回收硫磺纯度高。

6) 脱硫过程析出的硫磺颗粒大易分离回收。

7) 由于存在着元素硫生成多硫化物的反应,反应过程本身具有抑制和消除硫磺堵塔的作用。

  本产品活性强,用量少,运行经济,使用方便。用于老系统改造可不排放原脱硫液。

四、主要工艺条件

1)焦炉煤气脱硫用JDS作催化剂时,若以氨作碱源,为提高脱硫液碱度,应尽可能降低煤气温度,在脱硫塔前设置预冷塔,使进入脱硫塔的煤气温度≤30℃。并应具备向脱硫系统补充氨的手段,脱硫液中氨的浓度应保持在10-12g/L

2)吸收温度:煤气30-35℃,力争≤ 30℃。脱硫液要比煤气温度高,以防止因煤气被冷却而出现水蒸气冷凝。冬季高3-5℃,夏季高2-3℃。再生温度35-40℃

3)液气比:与煤气中H2S含量有关。一般20-30L/m3

4)再生效率≥80%

5)再生氧化槽处吸入风量为80-110m3/m2h

6)再生塔再生鼓风强度110-130 m3/m2h,均与脱除的H2S总量有关。在脱硫液中JDS的浓度一般为20-30g/m3。脱硫液悬浮硫≤1.3g/L

7)脱硫液的两盐((NH4CNS+NH42S2O3)含量应≤250g/L,最高含量应≯280g/L

8)煤气中焦油雾含量≤30mg/Nm3,萘含量≤200mg/Nm3

9)对于以Na2CO3为碱源时,脱硫液总碱度0.3-0.6molPH8-9,吸收温度30-35℃。其它参数与氨作碱源的操作参数无大差异。

五、使用方法 

  1、脱硫液的制备

1.原始开车时脱硫液的制备 

    a. 在溶液制备槽中加入软水、氨水(或纯碱液)制备出符合要求的溶液,然后打入系统。直到整个系统各塔、槽液位正常为止。 

    b. 计算好系统总溶液量,然后按照20-25g/m3的量添加JDS,并使其充分活化(活化时间为3-4小时)后补入系统。 

2.正常生产时JDS的添加方法 

  a. 准备一个活化槽(铁桶即可,溶积约0.2-0.3m3 ),放置在再生槽调节伐处(或放在贫液槽顶)。 

  b. 向活化槽加补加软水(或贫液)至2/3处,然后加入JDS催化剂(按每吸收1kgH2S补充0.6-0.9g的JDS为计算标准。),使其溶于水中。 

  c. 然后向活化槽溶液内通入空气3~4小时,使其充分活化。 

  d. 活化完毕后,即可滴加进入脱硫液中,要缓缓地,一般不少于16小时。 

2、注意事项: 

  1)系统脱硫液总量应估算准确,以保证JDS的初始浓度; 

  2)JDS应避光防潮,保存的环境温度不宜过高; 

  3)悬浮硫及两盐含量应每2~3天分析一次(试验期); 

  4)注意检测脱硫液碱度和泡沫硫的分离情况,加强泡沫硫的回收; 

  5)应有专人负责JDS的溶解及活化处理,严格要求均匀补入脱硫液中,(防止因JDS浓度波动造成脱硫效率波动); 

  6)JDS在脱硫液中,理论上是不消耗的。但由于在生产过程中JDS随着硫泡沫带出或溶液损失造成的流失是难以避免的,所以经常向脱硫液补充合理数量的JDS是维持脱硫液中催化剂浓度的正确措施。 

  7)脱硫液的组份和催化剂的补充量需按装置工况制定或与本公司联系和交流,以便达到最佳效果。 

  8)若用氨水为吸收剂时,不能用碳铵工段的含有添加剂的氨水,用铜洗氨水时,要检查有无混入铜液,因对浮选硫泡沫有一定的影响。 

  9)若用旧设备因挖潜超过设计能力太多时,要适当提高吸收剂及JDS的浓度。 

  10)变换气脱硫用纯碱为吸收剂较好,也可以用氨水为吸收剂。 

  11)因JDS在脱硫液中浓度极低,很难分析准确。可以用火焰原子吸收光谱测定仪或分光光度计来测。但一般不分析也可。即每天补加一定量。然后做加减JDS补加量的试验,几天后,可以找出合适的补加量,达到既能满足脱硫效率的要求,又避免因多加造成的浪费。 

  12)活化槽底的未全溶的JDS,不要倒掉,可以倒入循环液中继续溶化使用。

长春东狮科贸实业有限公司
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作者:不详 来源:网络
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