东狮的脱硫催化剂是如何更好进行气体脱硫

【摘要】东狮气体净化研究中心经过不断的研究及大量的试验,不断研究开发新型脱硫催化剂,不同的气源场合采用不同的脱硫催化剂,产品更具有针对性,适用性更强,更能适应现今脱硫市场的发展需要。东狮牌脱硫催化剂系列产品,目前广泛地应用于半水煤气、焦炉煤气、沼气等各脱硫领域。

【摘要】东狮气体净化研究中心经过不断的研究及大量的试验,不断研究开发新型脱硫催化剂,不同的气源场合采用不同的脱硫催化剂,产品更具有针对性,适用性更强,更能适应现今脱硫市场的发展需要。东狮牌脱硫催化剂系列产品,目前广泛地应用于半水煤气、焦炉煤气、沼气等各脱硫领域。
【关键词】东狮牌;脱硫催化剂;适用性

1 前言
在湿式氧化法脱硫中,将H2S氧化成单质硫是借助于脱硫液中的载氧体催化剂来实现的。催化剂在很大程度上决定着湿式氧化法的脱硫效率,单质硫生产率、碱耗、再生效率,副反应产率等一系列重要指标。
随着工业技术的发展以及环保法规的日益严格,高效、无污染、低成本的新脱硫工艺已成为发展趋势。但是也有的少数催化剂厂家只为追求经济效益,不能够把握好催化剂的质量关,致使催化剂在应用过程中很快出现问题,致使脱硫塔堵、副盐快速升高等问题出现。
本着为脱硫行业服务的宗旨,东狮气体净化研究中心,一直在不断致力于对现有催化剂的改进,以及针对不同的场合研究开发合适的催化剂,经过多年来不断的研究探索,东狮牌脱硫催化剂目前已经产品系列化,针对不同的气源场合对应不同的催化剂产品,脱硫更具有针对性,效果更突出。
2 东狮牌催化剂的系列化应用
2.1 888化肥专用脱硫催化剂
2.1.1 简介
888脱硫催化剂是东狮公司的专利产品,主要应用于化肥行业,针对半水煤气和变换气脱硫,具有脱硫效率高,不堵塔,运行费用低等特点。888脱硫催化剂以用量少,脱硫效率高的特点一直被市场广泛认可,888脱硫催化剂不积硫堵塔,而且在脱硫的同时还有洗塔作用,运行经济、稳定,在脱硫市场受到一致好评。
2.1.2 功能与特点
888脱硫催化剂具有脱高硫能力强的特点,在半水煤气中含H2S高到3.5g/Nm3以上时,出口也可降到50mg/Nm3以下。并且脱硫全面,既能脱除无机硫,还能脱除一定量的有机硫,最高脱有机硫(以COS为主)效率可达80%。而且应用888脱硫催化剂不积硫堵塔。再生时浮选出来的硫颗粒大,溶液黏度低,硫颗粒易分离;888脱硫液自清洗能力强,在脱硫同时有洗塔作用。应用888脱硫催化剂运行成本低,并且能够有效的抑制副反应,减少副盐的生成量,维持脱硫工艺的稳定。
2.1.3 主要应用工艺条件

原料气 半水煤气 变换气
吸收与再生温度/℃ 35~45 25~45
催化剂浓度/[mg/L] 10~30 5~20
溶液pH值 8.4~8.6 8.0~8.7
溶液总碱度g/L 20~30 17~32
碳酸钠含量g/L 5~10 1~5
再生氧化槽吹风强度/[m3/m2h] 80~110 80~110

2.2 888-JDS焦化气专用脱硫催化剂
2.2.1 简介
近年来,炼焦行业在国内得到迅猛的发展,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续产品多元化的发展进程。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,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低、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:888-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。
2.2.2 功能与特点
888-JDS焦炉气专用脱硫催化剂,是在888化肥专用脱硫催化剂的基础上研究开发的,是针对于焦炉煤气开发的一款专用型的脱硫催化剂,其特点是:抗干扰能力强,对焦炉煤气中的苯、萘、焦油等均有较好的抗干扰能力,并且较大的改善了硫磺颗粒的浮选,较好的解决了因苯、焦油等物质带到脱硫系统而造成的硫泡沫浮选效果的影响。能更好的适应各种工艺状况下的焦炉气脱硫。
在碱性水溶液中添加888-JDS焦炉气专用脱硫催化剂可用于焦炉气中脱除H2S,以及以COS为主的有机硫化物和HCN。并且更能适应于高硫场合,从1g/Nm3到数拾g/Nm3都能达到满意的效果。同时也抑制副反应的生成,硫回收率高,较高的净化度,较稳定的硫泡沫,较低的副盐产率,使888-JDS焦炉气专用脱硫催化剂更适合于焦炉煤气的脱硫场合,达到更好的效果,一直在焦炉煤气脱硫中广泛应用,并得到一致好评。
2.2.3 主要应用工艺条件
1)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℃。
2)液气比:与煤气中H2S含量有关。一般≥12L/m3。(适应于喷淋密度与液泛)
3)再生效率≥80%;再生氧吹风强度为80~110m3/m2h;再生塔再生吹风强度110~130m3/m2h,均与脱除的H2S总量有关。
4)在脱硫液中888-JDS的浓度一般为30~40mg/L。脱硫液悬浮硫≤1.0g/L。
5)脱硫液的三盐含量应≤250g/L,最高含量应不大于300g/L。
2.3 DXY窑炉煤气专用脱硫催化剂
2.3.1 简介
窑炉煤气也称为然炉煤气,其生产过程主要通过煤的气化、干馏等工艺加工而成,由于起使用成本比重油、轻油、天然气、液化气等低,再加上目前两段式煤气发生炉技术的日臻完善,有效地稳定了后段的焙烧工艺,因此被广泛的应用于钢铁、铸造、玻璃、陶瓷、氧化铝、石灰、水泥等行业。
窑炉煤气生产的原料主要是烟煤、褐煤、兰炭等,由于受生产工艺的影响,窑炉煤气中的焦油、煤灰及酚类物质含量较高,这对硫泡沫的聚合和浮选都会造成一定的影响,影响脱硫的长期稳定运行。
针对这种情况,我东狮公司气体净化研究中心通过模拟窑炉煤气的成分进行了大量试验,在抗干扰和硫泡沫的聚合和浮选方面都做了较大的改进,成功开发出一款适合窑炉煤气脱硫的专用催化剂。
2.3.2 功能与特点
窑炉煤气专用脱硫催化剂是针对于窑炉煤气脱硫,更好的适应于窑炉煤气的特点,在抗焦油、煤灰、酚类物质等的干扰能力增强,对于硫泡沫的聚合和浮选均有更高的要求,该催化剂在水或碱性溶液中有很好的溶解,在不同的碱源条件下其溶液的氧化电位在0.2-0.35V,既可高效的脱除无机硫,又可脱除以COS为主的有机硫。
2.3.3 主要应用工艺条件
1)窑炉煤气脱硫用窑炉专用脱硫催化剂时,为了提高脱硫效率尽量降低窑炉煤气进脱硫塔的温度,其目的是为了降低窑炉煤气中的焦油含量,同时降低脱硫液的再生温度。正常情况下窑炉煤气进脱硫系统温度≤35℃。溶液中Na2CO3含量应保持3-6g/L(以脱硫后H2S而定),催化剂浓度15-30mg/L。
2)吸收温度:窑炉煤气温度30-35℃,力争≤30℃。脱硫液温度正常比煤气温度高3-5℃。再生温度35-40℃。
3)液气比:≥12L/Nm3;再生效率:≥85%;再生槽吹风强度:80-110Nm3/m2.h
4)窑炉煤气中焦油含量≤30mg/Nm3,煤灰含量≤50mg/Nm3
2.4 DZS沼气专用脱硫催化剂
2.4.1 简介
沼气是一种以甲烷和二氧化碳为主的混合气体,作为一种新兴能源其应用越来越广泛。它的主要成分甲烷含量为55%~70%、二氧化碳含量为30%~44%等,沼气从厌氧发酵装置产出时,特别是在中温或高温发酵时,携带有大量的H2S,H2S含量约为几克到几十克/Nm3。由于沼气中含有大量的水蒸汽存在,水与沼气中的H2S共同作用,加速了金属设备管道的腐蚀和堵塞。另外,沼气作为燃料燃烧后H2S生成的SO2,与燃烧产物中的水蒸气结合成亚硫酸,使设备的金属表面产生腐蚀,并且还会造成对大气环境的污染。在我国环保标准中严格规定,利用沼气能源时,沼气气体中H2S含量不得超过20mg/Nm3,当前指标一般是200mg/Nm3。因此,无论在工业或民用沼气时,都必须尽可能的除去H2S。
我公司气体净化设计研究中心研究开发的DZS沼气专用脱硫催化剂,投放市场后,以其抗干扰能力强,活性高,硫容高、氧化能力强,效率高,副盐生成率低,引起了业界广泛关注。
2.4.2 功能与特点
1)在碱性水溶液中添加本催化剂组成的脱硫液可用于沼气脱出硫化氢。
2)气体净化度高,脱出精度可达10mg/Nm3 以下。
3)脱硫过程副反应生成率低,硫磺回收率高。
4)脱硫过程析出的硫颗粒大疏松粘度小,易分离回收。
5)由于存在元素硫多硫化物的反应,反应过程本身具有抑制和消除硫堵塔的作用。
6)本产品活性强,用量少,使用过程中预活化简单,使用方便,运行综合成本低。
2.4.3 主要应用工艺条件
1)入塔沼气温度:32—38℃。
2)脱硫溶液温度:36—40℃。
3)再生溶液温度:38—42℃。
4)液气比:12—30L/Nm3。
5)再生吹风强度:80—110Nm3/m2.h 。
6)脱硫液中副盐总含量≤250g/L。
7)脱硫溶液总碱度:25—35g/L,且Na2CO3浓度不小于3g/L。
8)PH值:8.2-9.0
2.5 DST复合脱硫催化剂
2.5.1 简介
DST复合脱硫催化剂是一种新型脱硫催化剂,是脱硫的一次重大改进,具有脱硫效率高、在脱无机硫的同时也能脱有机硫、溶泻硫的能力强、综合效益高四大特点。这在脱硫工艺中具有特殊的意义,尤其在脱硫过程中(以合成氨厂为例)普遍存在着沉积硫和附着硫,液体混浊,悬浮硫不易清除的现象,轻者影响脱硫,动力消耗大;重者产生堵塔,严重影响生产,这个脱硫问题困惑企业多年,终得不到彻底解决。好的脱硫剂,不但脱硫好,成本低,特别是解决了堵塔、沉积附着硫及再生溶液的问题,延长了设备维护周期和设备使用寿命有利于后工段触媒的再生等等,表现出与众不同的优越感。
2.5.2 功能与特点
1)DST复合脱硫剂硫容大,净化度高,副盐产生率极低,特别适用于气量不大,硫化氢含量又较高的场合条件下应用。
2)DST复合型脱硫催化剂的适当添加可降低脱硫液的表面活性,使脱硫液在再生过程中可以产生更多的易携带硫磺颗粒的气泡,浮选过程中硫颗粒不易脱落,浮选速度快,且浮选效率高,悬浮硫得到有效降低。
3)对已经产生硫颗粒在脱硫塔内沉积的情况,DST复合型脱硫催化剂可以有效地改善硫颗粒的粘度,使粘结在一起的硫颗粒松散,进而从脱硫塔内的分布器或填料上脱落,有循环的脱硫液带出到再生槽,并在再生槽内浮选溢出。清理脱硫塔内的硫堵,降低塔压差,避免堵塔停车。
2.5.3 主要应用工艺条件
1)DST复合脱硫催化剂适应的PH值范围为8.5—9.0,且在PH维持较高的情况下,副盐的生成率也较低,所以特别适合硫化氢含量较高的情况下应用;
2)脱硫溶液总碱度:35-45g/L,且Na2CO3浓度不小于5g/L;
3)脱硫溶液温度36-40℃;再生温度38-42℃;再生吹风强度:100—120Nm3/m2.h;
2.6 DXY选择性催化氧化催化剂
2.6.1 简介
长春东狮公司自2012年就开始投入相当大的人力物力,与相关院校和研究机构合作,研究开发出了一种新的脱除气体中硫化氢的工艺技术。即含硫气体一步催化转化脱除H2S新工艺技术,简称“DXY脱硫新技术”。
DXY脱硫是一种在含硫气体中补入一定量的O2,在催化剂的作用下,使气体中的H2S被O2直接氧化为单质硫,然后利用特殊的硫捕集装置将单质硫从气体中分离下来,从而达到脱除H2S的目的的新的脱硫技术。
长春东狮公司运用了产、学、研相结合的模式,按照实验室配方筛选、中试验证、工厂侧线实验或工业化实验的流程,成功研制开发了用于酸性气体H2S催化转化的专用催化剂DXY-1型催化剂、用于变换气H2S催化转化的专用催化剂DXY-2型催化剂和用于甲烷气(沼气)H2S催化转化的专用催化剂DXY-3型催化剂。
2.6.2 功能与特点
1)DXY选择性催化氧化催化剂打破了传统的湿式氧化法的限制,在固相催化剂表面直接进行硫化氢的催化氧化反应,直接将硫化氢催化转化为单质硫磺,工艺设备简单,更为环保,投资更省,操作更简单。
2)适应性广:能适应硫化氢含量3000ppm-
100000ppm的气体脱硫;
3)净化度高:不同含硫量的气体净化度可达20ppm以下,甚至更低;
4)催化剂选择性好:催化剂可抗一氧化碳,二氧化碳气的干扰,直接催化转化硫化氢;对硫化氢的选择性高。
5)催化剂消耗:催化剂一次装填可使用3-5年,并且运行费用低,操作方便。
2.6.3 主要应用工艺条件

项目 DXY-1型 DXY-2型 DXY-3型
温度/℃ 180-280 180-260 180-280
空速/h-1 1500-2500 1500-2000 1000-2000
压力/MPa 常压-6 常压-6 常压-6

3 总结
产品质量是企业的生命,也是一个企业技术水平和管理水平的集中体现。多年来,公司气体净化中心以市场为导向,不断研制开发,从888脱硫催化剂到888-JDS焦炉气专用脱硫催化剂,随后又相继开发出窑炉煤气、沼气、硫代转化等专用催化剂。我们每改进一个产品和新开发系列产品都比前者和市场上的同类产品有所提高,同时也显示出我们公司的活力,产品一经问世投入市场就得到用户和专家们的好评。同时也受到国内有关部门关注,得到了中国氮肥工业协会、大中氮协会、小氮协会、全国合成氨设计中心部、中国化肥工业信息总站和一些设计信息研究部门及一些省化肥公司和众多化肥设计权威专家、学者的首肯和推荐,并受到《中国化工报》等报纸和权威杂志予以报道和介绍。
我公司产品销售遍布全国各地,市场占有率高,系列化脱硫催化剂的推出,使用户选择催化剂更有针对性,市场更规范化,东狮公司每年都在科研开发投入较大的人力物力,一直不断的研究创新,力求为脱硫市场提供最优的技术,最好的产品。

想了解更多脱硫经验、技术,请关注微信公众号:东狮脱硫技术协作网
长春东狮科技(集团)有限责任公司为您提供888脱硫催化剂、高硫容脱硫催化剂、沼气、焦炉气等气体脱硫催化剂高炉煤气脱硫技术、各类脱硫设备等
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