| ZL催化剂在氨型HPF法煤气脱硫中的应用 | | 目前,我国焦炉煤气湿式氧化法脱硫工艺中使用的催化剂有十余种,大致可分为两类,一类是酚-醌转化(活性基团转化),用变价离子催化,如ADA、对苯二酚、拷胶、苦味酸和1,4-萘醌-2-磺酸钠等。这些催化剂存在不能脱除有机硫、脱硫效率低、硫泡沫不易分离、易堵塞设备、硫化氢适应范围小和脱硫成本高等缺点。另一类是磺化酞菁钴和金属离子类脱硫催化剂,这类催化剂是通过本身携带的原子氧完成氧化和再生反应。ZL催化剂虽属于第二类催化剂,还具有第一类催化剂的优点,是新型的复合型催化剂,可以单独在煤气脱硫工艺中应用,已成功地应用于多家焦化厂的煤气脱硫装置中。我厂的生产实践表明,对氨型HPF法煤气脱硫工艺,ZL催化剂更显示出其优异的性能。 1. ZL催化剂的性能和催化原理 1.1 ZL催化剂的性能 在HPF法脱硫工艺的应用实践表明,ZL催化剂具有以下特点。 (1) 可适用于不同含硫量的焦炉煤气,不仅脱硫、脱氰速度快,而且脱硫效率可高达98%以上,脱氰效率也可达90%以上。 (2) 可同时脱除煤气中无机硫和有机硫。 (3) 与其他催化剂相比,ZL催化剂具有硫泡沫颗粒大、易分离、不堵塞设备、用量少和操作成本低等优点。 (4) ZL催化剂在生成硫磺时具有较好的选择性,所以脱硫液中的副盐生长速度较为缓慢,外排废液量小,处理费用低,对环境的污染轻。 1. 2 ZL催化剂的催化原理 ZL催化剂为兰黑色粉末,粒度小于20目,水不溶物3. 00。ZL催化剂具有特殊的携氧能力,其催化活性为0. 06/min。在脱硫过程中,ZL催化剂可吸附活化碱性溶液中的溶解氧,形成高活性大离子。当遇到煤气中的硫化氢时,将其吸附在高活性大离子的表面,将硫化氢中的硫离子氧化成元素硫或多硫化物,并从ZL催化剂表面解吸。失活后的ZL催化剂经空气再生后,重新恢复其携氧能力。脱硫过程中的主要副反应是硫代硫酸铵和硫氰酸铵的生成反应。 2. ZL催化剂的应用 生产实践表明,ZL催化剂既可单独用于以Na2CO3为碱源的改良ADA法,也可与苦味酸混合使用。现将我厂以氨为碱源的HPF法焦炉煤气脱硫工艺使用ZL催化剂的情况介绍于后。2.1 工艺流程 我厂焦炉煤气采用氨型HPF法脱硫工艺,煤气处理量5.7万m3/h,脱硫塔前煤气中的硫化氢含量为5~6g/m3, 塔后煤气中的硫化氢含量为500mg/m3。 鼓风机后的煤气经预冷塔冷却后进入两台并联的脱硫塔,富液经循环泵进入各自的再生系统,再生后的贫液自流入脱硫塔循环喷洒。再生空气从再生塔底部鼓入,为提高煤气中的氨硫比,将蒸氨塔顶逸出的氨汽引入预冷塔。表1列出了使用ZL催化剂的煤气脱硫工艺参数。在往脱硫液中投加ZL催化剂时,可采用冲击性投加或连续滴加方式,可将溶解后的ZL催化剂直接加入反应槽或贫液槽。在脱硫装置的开工初期,第一次的投放量可控制在30~ 50mg/m3,系统稳定后,每天定时补加,使脱硫液中催化剂浓度始终保持在30~50ppm。每脱除1吨硫化氢约需消耗ZL催化剂0.7~0. 8 kg。
编辑:华夏脱硫工程部-脱硫 | |
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