DST-1型脫硫催化劑的開發(fā)與應(yīng)用 -Ⅱ 工業(yè)應(yīng)用篇

DST-1型脫硫催化劑的開發(fā)與應(yīng)用————Ⅱ工業(yè)應(yīng)用篇【摘要】

東獅氣體凈化研究中心經(jīng)過深入的研究及大量的試驗(yàn)，最終成功開發(fā)出DST-1型脫硫催化劑及其脫硫工藝。該催化劑無毒、無腐蝕性，并具有脫硫效率高、凈化度高；再生速率快、硫顆粒易懸浮以及較好的控制副反應(yīng)的發(fā)生，副鹽產(chǎn)生率低等特點(diǎn)，并且適應(yīng)能力強(qiáng)，可廣泛地應(yīng)用于半水煤氣、焦?fàn)t煤氣、天然氣等各脫硫領(lǐng)域。【關(guān)鍵詞】

H2S

DST-1型

脫硫催化劑

副反應(yīng)

1工業(yè)化應(yīng)用結(jié)果及討論DST-1型脫硫催化劑因其較強(qiáng)的載氧能力，使其氧化還原速度加快，選擇性更強(qiáng)，可以較好的抑制副反應(yīng)的發(fā)生；并且較強(qiáng)的浮選硫顆粒的能力，使其具有清塔降阻，降低壓差，提高硫顆粒的浮選，改善脫硫環(huán)境。DST-1型脫硫催化劑的優(yōu)越性能在在河南晉開集團(tuán)凈化車間二系統(tǒng)變脫工藝的應(yīng)用過程中得到了良好的體現(xiàn)。（注：文章中所有的脫硫數(shù)據(jù)均來自于廠家）1.1變脫系統(tǒng)的設(shè)備條件介紹變換氣流量在130000m3/h，H2S入口濃度在200mg/m3左右，

二套脫硫系統(tǒng)，設(shè)備參數(shù)如下：1.2該變脫系統(tǒng)存在的問題(1)脫硫效率較差，凈化度偏低；入口H2S濃度的在200-260mg/m3之間波動，出口H2S含量偏高且波動較大，如圖1所示；上述數(shù)據(jù)為應(yīng)用DST-1型催化劑之前的一個月內(nèi)的脫硫情況，可以看出入口H2S在200-260mg/m3之間波動時，而出口H2S的含量偏高，波動較大，甚至最高達(dá)到30mg/m3以上，凈化度偏低，脫硫效率不高。(2)浮選效果不好，塔阻力上升；再生槽的硫顆粒浮選效果不好，溶液幾乎無泡沫。懸浮硫的含量測定時高時低(如圖2)，大量的硫顆粒存在于系統(tǒng)溶液中，無法浮選出來，時間一長，必然導(dǎo)致硫在脫硫塔內(nèi)的沉積，這樣一來，系統(tǒng)阻力增大，久而久之，必然導(dǎo)致塔堵。測定脫硫液中的懸浮硫含量在10日時達(dá)到2.2g/L，而后逐漸下降，而此期間的硫泡沫浮選狀況并不好，再生槽內(nèi)幾乎無硫泡沫，而此后脫硫塔的壓差也逐步上升（見圖3），恰好說明懸浮硫已經(jīng)沉積在脫硫塔內(nèi)，致使氣相阻力上升，至18日塔壓差已達(dá)到A塔38KPa、B塔37KPa。此時再生槽上的硫泡沫全無。期間，該廠家也曾經(jīng)嘗試過NDC脫硫催化劑、SY-7脫硫催化劑、栲膠-釩脫硫催化劑等，但都未能較好的解決堵塔問題。據(jù)操作人員提供，此變脫系統(tǒng)經(jīng)常堵塔，甚至一兩個月就扒一次塔。2DST-1型脫硫催化劑的應(yīng)用總結(jié)為了防止再次堵塔、扒塔，決定改用我東獅牌的DST-1型脫硫催化劑，使用后效果介紹如下：2.1應(yīng)用之后的脫硫效率狀況改用DST-1型脫硫催化劑后，出口H2S含量得到了有效的控制，出口H2S逐步穩(wěn)定，保持在1mg/m3以內(nèi)，而且穩(wěn)定波動不大。如圖4所示：DST-1型脫硫催化劑具有較高的凈化度與該催化劑的較強(qiáng)的吸氧能力有關(guān)，DST-1型脫硫催化劑在脫硫過程中與分子氧結(jié)合形成超氧配合物，使氧化還原反應(yīng)速度加快，催化氧化能力更強(qiáng)。2.2應(yīng)用后的硫顆粒浮選狀況應(yīng)用之前，再生槽的硫泡沫浮選狀況十分糟糕，基本無硫泡沫，硫泡沫的長時間存在于溶液里，無法浮選出來，且懸浮硫的含量的含量也是高是低，致使塔壓差升高，阻力上漲，面臨堵塔問題。改用DST-1型脫硫催化劑后，硫顆粒的浮選效果得到了明顯的改善，懸浮硫含量在第三天達(dá)到了6.5g/L，而此時壓差也大幅度的下降了。由原來的50降低到了20左右。而后懸浮硫的含量趨于平穩(wěn)，在0.4-0.8g/L之間波動如圖5，這說明再生條件得到了改善，浮選狀況達(dá)到平衡，系統(tǒng)在逐漸向良性循環(huán)。應(yīng)用該催化劑后，催化劑利于硫顆粒的浮選，改變硫顆粒的粘性，使積累在脫硫塔中的大部分硫顆粒都隨著脫硫液而帶出來了，因而在投料后的第三天，懸浮硫的含量有一個最高峰，即此時已經(jīng)洗脫出了脫硫塔內(nèi)的硫磺，然后懸浮硫含量下降，浮選狀況轉(zhuǎn)好，懸浮硫含量控制在指標(biāo)之內(nèi)。脫硫塔的壓差也逐漸下降。懸浮硫狀況的改善之間導(dǎo)致了塔壓差的降低，應(yīng)用新型催化劑后兩個脫硫塔的壓差變化趨勢如圖6，最終A塔壓差從38KPa降低到9KPa，B塔壓差從37KPa降低到14KPa。塔阻力得到了明顯的控制，避免了扒塔，使脫硫工藝能夠正常、良好的運(yùn)行。DST-1型脫硫劑的清塔降阻效果顯著，得到了廠家領(lǐng)導(dǎo)的一致認(rèn)可。2.3脫硫過程中的副反應(yīng)狀況硫代硫酸鹽、硫酸鹽是脫硫過程的副反應(yīng)產(chǎn)物。硫代硫酸鹽、硫酸鹽等副產(chǎn)物的含量的增加，會增加脫硫液的粘度，降低浮選效率，影響H2S氣體的吸收，以及脫硫液的再生，而且硫酸鹽含量的增加還會造成設(shè)備的腐蝕。副鹽含量達(dá)到一定程度就需要進(jìn)行處理，還會對環(huán)境造成污染。因此，有效的抑制副反應(yīng)的發(fā)生，降低溶液中副鹽的含量，也是液相氧化還原法脫硫較為關(guān)注的問題新型催化劑在研究開發(fā)的過程中我們也同樣考慮到了怎樣來抑制副反應(yīng)的問題，提高催化劑的選擇性，控制其氧化還原電位適中，大大的降低了副反應(yīng)的生成。副鹽含量在應(yīng)用后的一個多月的測定值如圖7，硫代硫酸鈉和硫酸鈉的含量有較小的波動，但總體來講基本未漲，說明新型催化劑在控制副鹽的增長方面也有一定的效果。3總結(jié)新型DST-1型脫硫催化劑的研究過程中主要針對硫顆粒的浮選、副反應(yīng)的抑制進(jìn)行了深入的研究和大量試驗(yàn)。新型DST-1型脫硫催化劑具有硫容量大，析硫速度快，生成的硫顆粒大，較易浮選，并能夠較好的抑制副反應(yīng)的生成等特點(diǎn)，可廣泛的應(yīng)用于半水煤氣、焦?fàn)t煤氣，天然氣等原料氣的脫硫過程。并且DST-1型脫硫催化劑在河南晉開集團(tuán)凈化車間二