高硫容、高强度无定形羟基氧化铁精脱硫剂介绍
羟基氧化铁基脱硫剂
羟基氧化铁基脱硫剂以羟基氧化铁基脱硫剂为标题，本文将对羟基氧化铁基脱硫剂进行详细介绍。
羟基氧化铁基脱硫剂是一种常用于燃煤电厂和工业锅炉中的脱硫剂，具有高效、环保的特点。
下面将从脱硫工艺、脱硫机理、应用范围等方面进行阐述。
一、脱硫工艺羟基氧化铁基脱硫剂的脱硫工艺主要包括湿法和干法两种。
湿法脱硫是将脱硫剂与燃煤烟气进行接触反应，通过吸收和催化氧化作用，将烟气中的二氧化硫转化为硫酸盐，并形成固体废物。
干法脱硫是将脱硫剂喷洒到燃煤烟气中，通过吸湿和化学反应将二氧化硫转化为硫酸盐，然后与脱硫剂形成固体废物。
二、脱硫机理羟基氧化铁基脱硫剂的脱硫机理主要包括两个方面：化学吸收和催化氧化。
化学吸收是指脱硫剂中的羟基离子与烟气中的二氧化硫发生化学反应，生成硫酸盐。
催化氧化是指脱硫剂中的铁离子催化二氧化硫的氧化反应，形成硫酸盐。
三、应用范围羟基氧化铁基脱硫剂在燃煤电厂和工业锅炉中广泛应用。
燃煤电厂是传统的能源供应方式，但其燃煤烟气中含有大量的二氧化硫，对环境造成了严重的污染。
羟基氧化铁基脱硫剂能够高效地去除燃煤烟气中的二氧化硫，减少大气污染物的排放。
同时，工业锅炉中的燃烧也会产生大量的二氧化硫，使用羟基氧化铁基脱硫剂可以有效降低二氧化硫的排放浓度，保护环境。
羟基氧化铁基脱硫剂是一种高效、环保的脱硫剂。
其脱硫工艺主要包括湿法和干法，脱硫机理主要包括化学吸收和催化氧化。
该脱硫剂广泛应用于燃煤电厂和工业锅炉中，可以有效减少二氧化硫的排放，保护环境。
未来，随着环保意识的提高和环境法规的不断完善，羟基氧化铁基脱硫剂将在更多领域得到应用，并发挥更大的作用。
MY型氧化铁脱硫剂试验情况
MY型高硫容高强度无定形羟基氧化铁脱硫剂刚挤条生产的脱硫剂活化烘干后的脱硫剂产品介绍：无定形羟基氧化铁这种功能材料，在常温下具有较高的脱硫活性。
在无氧条件下，一次性穿透硫容可达60％。
无定型羟基氧化铁材料，它的粒径在0.5µm左右，颗粒比较细小，有所团聚，孔道丰富，颗粒表面晶格缺陷比较丰富，有利于硫化氢在体相中的扩散和反应。
MY型高硫容高强度无定形羟基氧化铁脱硫剂，是以无定形氧化铁成型脱硫剂为主要活性组份，添加粘合剂、制孔剂加工成型的高效脱硫剂。
试验装置：测定氧化铁脱硫剂穿透硫容装置外观：条形，直径5mm，长度8-15mm强度测试：通过泡水试验，没有出现泥化现象。
试验过程中带水汽较多，不变形，不粉化。
脱硫界面：脱硫剂脱硫界面清晰，层层推进，有明显的渐变区，说明气体通过脱硫剂就反应完成，没有残留的H2S 污染上部床层脱硫剂，证明了MY型脱硫剂具有良好的反应精度和速度。
脱硫后废剂情况：废剂完整，一次性全部倒出，不会出现板结情况。
结果：MY型高硫容高强度无定形羟基氧化铁脱硫剂具有良好的抗水性、抗耐磨性、稳定的脱硫反应性能和较高的硫容(工作硫容34.79％；出口H2S低于15×10-6；一次穿透硫容28.5%；出口H2S低于1.0×10-6)。
MY型高硫容高强度无定形羟基常温氧化铁脱硫剂，其特点是：1、脱硫精度高：进口H2S 1000ppm时，出口H2S 0.05ppm，比普通Fe2O3的脱硫精度(1ppm)高20倍；2、反应速度快：使用空速1000-20000h-1比普通Fe2O3要高3—6倍；3、工作（透穿）硫容大：在1和2的条件下，一次性精脱H2S 硫容有O2时为15—20%，是普通Fe2O3脱硫剂的3—6倍。
4、强度好、耐水性好。
水煮2h或浸泡30天不粉化、强度不变。
5、适用温度范围广，5—90℃6、可在无O2或高CO2条件下应用。
该脱硫剂适用天然气、水煤气、半水煤气、空气煤气、焦炉气、变换气、CO2再生气、食品CO2、钢厂原料气、沼气、石油化工等各种气体的精脱H2S，也可与水解504催化剂配套使用达到H2S+CO2≤0.06ppm,弥补活性炭精脱硫剂的不足，使氧化铁脱硫剂新工艺应用更为广泛。
TS
TS—1型氧化锌脱硫剂使用说明4.1产品简介TS—1型氧化锌催化剂具有硫容高脱硫精度高强度好阻力小操作温域宽，在200～400°C范围内使用，是一咱高效新型脱硫剂。
最大特点是耐高水汽比。
可广泛用于制氢合成氨石油化工天然气化工煤气等原料中的硫化氢及一些简单的有机化和物。
特别适合于下边几种情况使用。
①天然气或轻油蒸汽转化制氢或合成氨时原料脱硫；②焦炉气制氢时置于转化催化剂之前保护甲烷化催化剂；③以重油或煤制氨时置于低变催化剂之前作为低变保护剂；④甲醇合成原料气精脱硫以保护联醇或甲醇用铜每催化剂。
4.2产品性质4.2.1化学组成氧化锌及其它化学助剂。
4.2.2物理性质4.2.3质量标准（1）质量指标机械强度：测压≥40N/cm；磨耗≤5%；饱和硫容：≥30%；穿透硫容：≥25%。
（2）检验条件原料气含硫量：2～3kg/m2原料气/蒸汽：1：1；空速：6000h1-反应温度：220℃；压力：常压；出口含硫量：<0.1ppm（2）化学性质TS—1型氧化锌脱硫剂是一种转化吸收型的固体脱硫剂，它除了脱除硫化氢化，还能吸收一些简单的有机硫化物（硫氧炭二硫化炭硫醇等），氧化锌和硫化氢的反应是一上化学吸收反应其反应式如下：Zn+H2S=ZnS+H2△H0298=－76.62KJ/mol这是一个可逆反应，但由于它的反应热力学平衡常数很大，220℃为1.1×106故可视为不可逆反应。
经TS-1型氧化锌脱硫剂处理的各种原料，其硫化氢含量可降低至0.1ppm以下。
耐水性：TS—1氧化锌脱硫剂放入凉水中浸泡10分钟基本不破碎，在水中煮沸30分钟仅有1%破碎，而用蒸汽加热6小时后破碎为0.9%。
正常工艺条件原料：天然气，油田气炼厂气焦炉气合成气轻油重油及各种煤气等，含硫化氯小于100ppm为宜。
压力：常压～4.0Mpa温度：200～400℃蒸汽/原料：1～1.5:1空速：1000～3000h1-(气)或1～6h1-（油）毒物：各各形态氯的存在都能影响脱硫剂的活性，如不含氯，含硫较高时硫容也会大幅度下降。
氧化铁脱硫剂的优点以及使用
氧化铁脱硫剂的优点以及使用
简介
氧化铁脱硫剂是一种常用的脱硫剂，用于烟气的脱硫，可以有效地减少烟气中
的二氧化硫等污染物质的排放。
本文将重点介绍氧化铁脱硫剂的优点以及使用方法。
优点
1.脱硫效率高
氧化铁是一种高效的脱硫剂，可以有效地去除烟气中的二氧化硫等污染物质。
使用氧化铁脱硫剂可以将二氧化硫的排放量降低到国家规定的排放标准以下。
2.使用方便
氧化铁脱硫剂使用方便，无需复杂的设备和技术，只需将其注入烟气中即可。
与其他脱硫技术相比，氧化铁脱硫剂的使用成本低，且操作简单。
3.干法脱硫效果好
氧化铁脱硫剂属于干法脱硫技术，相比于湿法脱硫技术，不会产生大量废水废液，符合环保要求。
4.适用范围广
氧化铁脱硫剂适用于各种型号的锅炉和烟气处理设备，可以应用于不同类型的
燃料燃烧过程中对烟气进行脱硫处理。
使用
氧化铁脱硫剂的使用方法如下：
1.将氧化铁脱硫剂注入烟气中，通常是通过喷射的方式实现。
2.在烟气中加入一定量的空气，以使氧气能够充分与氧化铁反应。
3.监测烟气中的硫化物浓度，根据需要随时添加适量的氧化铁脱硫剂。
4.周期性地对设备进行检查和维护，以确保其正常运行并达到最佳效果。
需要注意的是，在使用氧化铁脱硫剂的过程中，应避免过高的温度和湿度，以
免影响其脱硫效率和寿命。
结论
氧化铁脱硫剂作为一种高效、方便、环保的脱硫技术，在各种工业领域得到广泛的应用。
通过正确的使用方法和维护，可以使其发挥最佳的脱硫效果，实现绿色环保生产的目标。
不同脱硫剂用于油田伴生气脱硫的性能研究
处 理气量 ： ２ ５×１ ０ ～ ３ ２ Ｎ １ ０ Ｎ ｍ ／ ｄ
操 作压 力 ： ２ ． ５ ＭＰ ａ 操作温 度 ： ２ ０～ ３ ５ 入 口气体 中 Ｈ 。 Ｓ含量 ： ３ ０ ０ ｍ ｇ ／ Ｎ ｍ （ 有 时超 过
４ ０ ０×１ ０一 １
北 京三 聚环保 新材 料 股份有 限公 司 由于长 期对 铁 系脱硫 材料 的深 入研 究 ， 发 现 了无 定形 羟基 氧 化
铁 这种 功能 材 料 ， 在 常 温下 具 有 较 高 的脱 硫 活 性 。
在无 氧 条件 下 ， 一 次性 穿透 硫容 可达 ６ ０ ％。
１ ． ２ 无 定 型羟基 氧化铁 材料 Ｓ Ｅ Ｍ 表征
油 性能 硫容 脱硫剂
冀 东 油 田原 油 稳 定 区产 生 大 量 的伴 生 气 ，而
这部分伴生气 中含有丰富的 Ｃ ， 和Ｃ 组分 ， 同时也
含有 高 浓 度 的 Ｈ： ｓ ，若 伴 生 气 直 接 进 入 轻 烃 区进
摘要 ： 在冀东油 田高 尚堡油气处理厂工业装置上 于常温 、 常压 固定反应 器 、 真实油 田伴生气 中进行 了不 同厂家脱硫效率 、 不同空速 （ ８ ０ ０～１ １ ０ ０ ｈ ） 和抗水 性能等工 艺参数下 ， 进行 侧流 性能对 比测试 。 结果表 明 ， 三聚环保该脱硫剂 （ 型号 Ｓ Ｄ Ｓ一 ２ Ｏ Ｏ Ｑ） 不管从外 观和性能 上都 要明显优 于对 比脱硫剂 ， 此脱硫
气） 液 化气 ： ５ ０ ｔ ／ ｄ
轻 油： ２ ０ ｔ ／ ｄ
２ ． ３ 试验 条件
２ ． ３ ． １ 气 体组 分 冀 东 油 田采 油过 程 中的伴生 气 ， 原料 气 气 体组 分 见表 １ 。
精脱硫——精选推荐
精脱硫1.基本概念1.1脱硫活性:是指脱硫剂能够达到的脱硫指标------净化气体中硫含量最高值.脱硫活性≤0.1ppm 是指净化气体中硫含量不超过0.1ppm.1.2硫容:指脱硫剂中能吸收的硫重量与脱硫剂装填重量之比.分理论硫容和操作工况硫容.工厂里适用操作工况硫容.是指在操作工况下—温度、压力、原料气中硫含量、空速一定下—单位重量脱硫剂能够最多吸收的硫重.河北建滔MF—1型脱硫剂操作工况硫容≥15%.1.3堆密度:指脱硫剂或催化剂等固体颗粒自然乱堆,单位体积里的质量.Kg/L t/m3.1.4空速:单位体积脱硫剂或催化剂等固体药剂每小时通过的反应气体折合成标准状态下的体积数目.NM3气体简写为hr-1M3药剂hr空速之对比只能在相同压力、相同温度下有意义.空速并不能说明气体穿过药剂的实际流速.相同分子数量(mol数相同)因为压力低或温度高,气体体积增大,实际流速必然快.而压力高、温度低,气体体积缩小,实际流速必然慢.在相同温度下,6.0MpaA气体实际流速仅相当于2.0MpaA下相同空速气体的实际流速1/3.1.5化学平衡常数KP化学反应达到平衡时(正反应和逆反应达到动态平衡)气态的反应物与气态生成物之间浓度(用气体分压来表示)关系表达数.如:ax+by=czx、y为两种气体反应物,z为气体生成物.a、b、c分别为三种分子参加反应的分子比数.那么:KP=Z c/(X a·Y b)举例:CO+2H2=CH3OHKP=P CH3OH/[P CO·(P H2)2而ZnO+H2S=ZnS+H2O 中ZnO、ZnS均为固体物质,其不参与化学平衡.故:KP=P H2O/P H2S1.6反应速度:化学反应快慢程度.用所需时间来衡量,所需时间短反应速度快,所需时间长,反应速度慢.1.7化验反应中温度提高,反应速度加快,温度降低反应速度减缓.当温度达到一定程度,反应温度每高化1℃,反应速度会几倍甚至十几倍变化.对于平衡常数来讲,放热反应,温度提高,平衡常数会下降,温度下降平衡常数提高.对于吸热反应(如转化炉内转化反应)则相反.在实际生产上,化学反应往往达不到平衡,因此,温度和反应物浓度生成物浓度是决定反应进行程度的主要因素.1.8分压:混合气体中某种分子单独产生的压力.]在高温较低压力下,反应气体处于过热状态,可近似地看作为”理想气体”.因此,某种分子分压,与该分子占混合气总分子比例成正比关系.即:P A=P总×(A分子mol数/气体总mol数)=P总×(mol%)1.9还原:高价金属氧化物、化合物,与H2、CO等易氧化物(还原剂)发生化学反应.金属氧化物自身的氧被”夺”走,或金属原子负离子数目减少的过程叫金属氧化物、化合物的还原.如:M O O3+H2=M O O2+H2O3Fe2O3+H2=3(Feo·Fe2O3)+H2O以上两反应金属氧化物中的氧被H2部分”夺”走.金属负离子数目减少.1.10热解:大分子量的化合物在高温下”破裂”,形成分子量较小的新的化合物的过程.CHSCH3()=H2S+C2H41.11吸收硫化氢—复分解反应含硫化合物与某种金属氧化物发生分解,化合反应.含硫化合物的硫被氧取代,而金属氧化物中的氧被硫取代,形成新的氧化物和金属硫化物的过程.该反应KP值很大,可视为不可逆反应.H2S+ZnO=ZnS+H2O1.12转化催化剂:能加快加氢转化反应速度,但本身并不参加反应,反应前后化学结构、性能、质量均无变化的物质叫转化催化剂.如:经过活化后的铁钼催化剂JT-8中的FeS MoS2镍钼催化剂JT-1中的NiS MOS21.13脱硫剂:与硫发生化学反应自身分子组成,化学性能都发生变化的物质.如:MF-1型脱硫剂(铁锰脱硫剂)中的MnO、Fe3O4MnO+H2S=MnS+H2OFe3O4+3H2S+H2=3FeS+4H2O1.14ppm:百万分之计量单位,通常用体积PPM和质量PPM两种表达方式.2.精脱硫工艺要脱除的硫分2.1精脱硫的目的焦炉气中含有大约12PPmH2S和12~13PPm的有机硫.各种硫对转化炉催化剂、合成催化剂都有很危害,特别会造成合成铜、锌催化剂永久性失活Zn+H2S=ZnS+H2CuO+H2S=CuS+H2O各厂实践证明,合成原料气中含硫超过1PPm,合成催化剂寿命不会超过半年.因此,低压铜系催化剂生产,要求原料中H2S必须降低到0.1ppm 以下.2.2各种硫化物的特性要脱净各种硫化物,就必须对各种硫化物的性质简单了解.H2S无色气体,有”臭鸡蛋”的气味,剧毒,能溶于水,呈酸性.能与碱性吸收液反应生成盐,因此可以用一些溶液在常温下吸收脱除H2S称湿法脱硫, H2S还可以和许多金属或金属盐类反应,因此可以用铁、锰、锌等氧化物吸收反应,加以脱除,这就是干法脱硫.R-SH硫醇硫醇具有油性不溶于水,有恶臭,显酸性,可以用碱性溶液进行湿法脱硫.但硫醇不易与金属反应,故不能直接用干法脱硫,需先将硫醇转化成H 2S,低碳链(含碳4个以下的)硫醇在催化剂作用下150~250℃就可以分解,然后用干法脱除.2.2.3R-S-R ’硫醚,最简单的是二甲硫醚(CH 3)2S无味的中性气体,不易分解,必须在催化剂作用下,才能在400℃以下分解.CH 3-S-CH 3==H 2C=H 2C+H 2S2.2.4噻吩C 4H 4S结构式: 其各种物理性质与苯相似,不溶于水.化学性质很稳定,即便是加热到500℃也很难分解,它是焦炉气中最难除去的一类硫化物.必须在镍钼或钴钼催化加氢才能转化为H 2S 并生成烯烃、烷烃.2.2.5二硫化物及二硫化碳R-S-S-R ’ CS 2CS 2易挥发,二硫化物难溶于水.但它们在催化剂作用下很容易分解.R-S-S-R ’+4H 2=RH+R ’H+2H 2SCS 2+4H 2 =CH 4+2H 2S2.2.6 COS 无色无味气体,水溶性差,高温催化作用下分解COS+H 2=CO+H 2S通常把除H 2S 以外的含碳硫化物都称为有机硫,有机硫是不能直接与金属氧化物反应的,必须经过转化反应生成H 2S 再加以脱除,又因为加氢转化反应都是放热反应,有机硫含量决定着铁钼及镍钼转化催化剂反应程度及温度变化.CH=CHCH=CH S3.脱硫方法:世界上目前所采用的脱硫方法有几十种,但基本上可分为干法和湿法二大类型.3.1 湿法脱硫是利用某些能与硫化物进行化学反应或对硫化物有良好的溶解作用的液体,进行物理吸收,化学反应吸收来脱除硫化物的方法,因为吸收剂为液体,所以称湿法脱硫.如氨水脱硫,碱液脱硫均属化学吸收法2NH4OH+H2S=(NH4)2S+2H2O2NaOH+H2S=Na2S+2H2O而低温甲醇洗是利用低温甲醇对酸性气体溶解度大的原理,物理吸收脱硫.3.2湿法脱硫的优缺点湿法脱硫硫容量大,溶液可以再生重复使用,但湿法脱硫动力,热能消耗大,工艺操作较为复杂.湿法脱硫往往具有脱除CO2的作用,不适合用CO2做原料的工艺,湿法脱硫净化度不如干法脱硫,很少能使净化气总硫达到∑S≤3~5PPM.3.3干法脱硫是利用固体金属氧化物或金属化合物与H2S发生化学反应,生成金属硫化物来脱除硫分,或利用固体活性碳等吸附剂吸附脱除硫化物的方法.3.4干法脱硫的优缺点干法脱硫方法简单,净化度高,而且不会减少气体中的CO2.但干法脱硫设备粗大,占地面积多,干法脱硫剂吸收硫分后往往不能再生重复使用,给废脱硫剂处理带来很大麻烦,处理不好会造成严重污染,引发火灾.3.5湿、干法结合脱硫正因为二类脱硫各有优缺点,因此,工厂往往采用湿法脱硫和干法脱硫相结合的办法,即先用溶液吸收,使原料气中的硫含量尽可能减少,以减轻干法脱硫负担,延长脱硫剂使用寿命.然后再用干法脱硫吸收剩余的微量硫份(一般以PPM计),确保净化气体的纯净度.我厂精脱硫是在化产湿法脱硫将硫分降至很低,一般H2S+有机硫≤30PPM后进行催化剂加氢转化有机硫,脱硫剂吸收H2S来工作的.河北建滔所上的”二次脱硫NHD法”是防止化产湿法脱硫不合格,焦炉气中硫含量太高而建立的,但由于”NHD”具有脱CO2作用,不到万不得已不必投用.4.精脱硫前的二步加氢转化4.1加氢转化正因为H2S能与金属氧化物发生化学反应.被”吸收”,而有机硫化物则难与金属氧化物反应,因此首先要将有机硫化物加氢转化为H2S.4.2有机硫转化反应在催化剂作用下,在较低的温度范围内,各种有机硫转化为H2S .R-SH(硫醇)+H2==RH+H2S+QR-S-R’(硫醚)+2H2=RH+R’H+H2S+QR-S-S-R’(二硫化物)+3H2=RH+R’H+2H2S+QC4H4S+4H2=C4H10+H2S+QCOS+H2=CO+H2S+QCS2+4H2=CH4+2H2S+Q在加氢催化剂作用下,还伴有如下反应:C2H4(乙烯)+H2=C2H6+Q 不饱和烃加氢成为饱和烃O2+2H2=2H2O+Q 脱除焦炉气中的氧以上反应有共同的特点1).都是放热反应2).直链硫化物都在硫与碳联接链处发生断裂,形成H2S及饱和烃.3).环键或杂环化合物都断裂成开链(直链)化合物.4).不饱和烃及氧与H2反应生成饱和烃及水蒸汽.4.3加氢转化催化剂4.3.1建滔甲醇加氢转化催化剂性能对比建滔甲醇加氢催化剂有两种:JT-8型铁钼催化剂和JT-1型镍钼催化剂.铁钼JT-8和镍钼JT-1都能将焦炉气中的有机硫转化成H2S.JT-8KP值低于JT-1KP值.有机硫转化率低于后者,因此JT-8转化反应较为平缓,而转化反应又都是放热反应,在相同的焦炉气和温度下,JT-8温升较慢.JT-8用于精脱硫进口有机硫浓度相对较高部位,而JT-1活性更好,反应更剧烈,用于有机硫较少,H2S脱除了大部分的后工序,转化剩余更稀少的有机硫.另外:JT-1还能使不饱和烯烃加氢成为饱和烃,使氧在较低温度下加氢转化成H2O,转化率都在90%以上,在有CO、CO2存在的情况下.还可能产生甲烷化反应,而这些反应都是放热量很大的反应,因此,JT-1温度控制更须严格.关于甲烷化反应:C2H4(乙烯)+H2====C2H6+32730千卡/公斤分子CO+3H2=CH4+H2O+49270千卡/公斤分子CO2+4H2=CH4+2H2O+39430千卡/公斤分子不饱和烃加氢转化及甲烷化反应都伴有大量热产生,很容易JT-1床层温度飞升.据有关资料提供,焦炉气里若有1%CO发生甲烷化反应,催化剂床层温度将升高38℃,当反应温度达到一定程度,每再升高1℃,都会使反应速度加快数倍到数十倍,当JT-1床层温度超过430℃,就会促进烃类分解,析碳增多.C2H4=CH4+C+Q2CO=CO2+C+Q不仅析C易造成催化剂活性点堵塞,而且可能使床层温度失控,催化剂过热晶格变化失活.4.3.3转化催化剂温度控制要求转化反应器进口气温度要求<350℃,一般在320℃左右,床层允许温升严格控制在80℃以内.焦炉气CO、CO2浓度越高,床层温度越应控制低些,但是如果JT-8温度过低,有机硫转化率过低,势必使JT-1反应剧烈,造成JT-1超温.因此,控制好JT-8温度即不过高,又能使转化率高,是保证JT-1稳定的前提.4.3.4其它因素对催化剂的影响氧能促进烃类聚合反应,不饱和烃浓度越高,聚合反应越剧烈,放热量越大.因此,焦炉气中氧含量应尽量少.氨是碱性物质,氨吸附在催化剂表面,使在酸性条件下显活性的催化剂活性下降,阻碍加氢反应.因此氨也是应该尽量少.从加氢转化反应方程式中:RSH+H2=RH+H2SKP =(H2S×RH)/(RSH+H2)如果转化气中H2S浓度高,对加氢转化不利,因此,化产脱H2S的结果直接影响JT-8转化反应,而铁锰脱硫剂能否把JT-8转化的H2S尽量多吸收,又影响到JT-1转化反应.4.4 JT-8、JT-1催化剂的还原和硫化JT-8活性体成分和JT-1活性体成分最初是以金属氧化物形式存在,FeO、MoO2、NiO.它们并不具有稳定的脱硫活性,因此,JT-8、JT-1在投用前必须进行还原硫化处理,使之活化.4.4.1当催化剂床层升温到200℃以上,在焦炉气里还原硫化开始了.FeO+H2S=FeS+H2O+QMoO2+2 H2S=MoS2+2 H2O+QNiO+ H2S=NiS+ H2O+Q4.4.2 JT-8、JT-1还原温升一般控制在25~30℃,还原快结束时可适当加快温升,但不宜超过80℃/H,还原应尽量压力平稳,一般控制在0.5~1.5Mpa.4.5 JT-1的再生镍钼催化剂有甲烷化析炭副反应C2H4=CH4+C2CO=CO2+C析出的C复盖在催化剂活性点,影响转化率.如果氧化锌出口有机硫超标,说明JT-1活性下降.可以考虑是否因为析C造成.所谓”再生”就是有控制地把积炭燃烧掉和吹洗掉,使催化剂恢复活性.如果积碳不太严重,可在常压~0.5Mpa压力下向催化剂床层通入过热蒸汽吹洗,床层温度应保持在水蒸汽露点以上);如果积炭较严重,可向过热蒸汽中通入氧气或仪表空气.控制O2含量0.5~1%,送入床层.注意控制床层温度≤400℃.再生反应原理是:C+2 H2O= CO2+2 H2S+2 H2O=SO2+2 H2C+ O2= CO2S+ O2= SO2再生后的催化剂须重新还原硫化,才能使活性得到一定程度恢复.只要操作正确,加氢转化剂在正常情况下没有必要再生.5.金属氧化物脱硫5.1铁锰脱硫剂MF-1的作用正象有机硫加氢转化为H2S分两步进行一样, H2S与金属氧化物的反应吸收也要分两步进行.而吃较高浓度H2S”粗粮”的是MF-1脱硫剂. 当JT-8铁钼催化剂将部分有机硫转化成H2S,需要及时将H2S脱除,以免影响JT-1镍钼催化剂的转化,减轻氧化锌脱硫剂的负担.MF-1脱硫剂就起到这种作用.5.2MF-1型脱硫剂技术指标5.2.1主要活性组分Mn+Fe+Zn≥35%5.2.2侧压抗破碎强度≥160N/㎝25.2.3磨耗率≤11%5.2.4脱硫活性≤0.1ppm5.2.5操作工作硫容≥15%5.3MF-1反应原理MF-1型脱硫剂中MnO、FeO、ZnO相结合,可以热解有机硫并有烯烃加氢转化作用,同时还可以吸收大部分H2S.5.3.1热解反应2CH3SH(硫甲醇)=2H2S+C2H4CH3SCH3=H2S+C2H45.3.2氢解COS+H2=H2S+COCS2+4H2=2H2S+CH4CH3SH+H2=H2S+CH4CH3SH3+H2=H2S+C2H65.3.3吸收硫经氢H2S+MnO=MnS+H2OH2S+ZnO=ZnS+H2O3H2S+Fe3O4+H2=3FeS+4H2O从以上各种反应可以看出,只要有足够的H2存在,热解反应最终会转变为加氢后的饱和烃C2H4+H2=C2H6吸硫反应生成物为不可再生的硫化物.5.4MF-1正常使用工艺条件5.4.1压力0.1~4.0Mpa5.4.2温度300~420℃(若有机硫高,应提高低线温度至380℃)5.4.3空速100~1000hr空速过小,会产生局部过热;空速过大,反应不完全,但空速须结合操作压力,压力低空速可低些,反之空速必须提高.5.4.4该脱硫剂适宜于含氢气体.如焦炉煤气.5.5MF-1脱硫剂的还原5.5.1MF-1脱硫剂除含ZnO之外,主要成分MnO2、Fe2O3与锰铁矿一样.但是MnO2、Fe2O3不易与H2S反应,需要在使用前还原为低价氧化物.5.5.2还原反应MnO2+ H2= MnO+ H2O+ QMnO2+CO= MnO+ CO2+Q3 Fe2O3+ H2=2 Fe3O4(相当于FeO·Fe2O3)+ H2O+Q3 Fe2O3+ CO=2 Fe3O4+ CO2+Q5.5.3MF-1的还原操作MF-1床层氮气升温到150℃之后,可以转入焦炉气升温还原,因为还原反应为放热反应,还原好的MnO、FeO又可以直接吸硫放热,因此,升温还原要保持低压力高流速.控制温度缓慢上升,严防床层温度”飞升”.150℃应恒温2至4小时;然后缓慢升至180℃再恒温1至2小时;然后又按30~50℃/h升速将床层温度升至250℃,恒温2至4小时;最后按30~50℃/h升速升至400℃恒温14~16小时,出口取样H2S合格还原结束.可以提高压力加量生产.5.6MF-1脱硫剂停车保护及卸出更换注意事项5.6.1短时间停车可以用原料气保持床层低正压,绝对不允许空气进入.5.6.2较长时间停车,应先降温,然后通入氮气保持正压,若保不压力须加肓板.5.6.3无论是还原过程中发现设备漏需要卸出脱硫剂,还是使用过久,硫容基本饱和需要更换卸出,都要防止硫化物或低价氧化物与氧发生剧烈的氧化放热反应.4 FeS+ 7O2=2 Fe2O3+4SO2+Q4 FeO+ O2=2 Fe2O3+Q2 MnO+ O2=2 MnO2+Q因此,MF-1脱硫剂在卸出之前须用蒸汽及氮气强制降温至常温.温度低可以使氧化反应速度减慢.在床层氮气微正压保护下打开下部卸料口(注意:不要同时打开两个卸料口,防止空气对流),用消防水保护,铁制小车接废脱硫剂,冲水即可防止自燃,又能减少粉尘.卸下的脱硫剂应妥善填埋,防止污染环境,更不可堆放在可燃物品附近,以免引发火灾.6.氧化锌脱硫6.1氧化锌的作用氧化锌脱硫是目前工业生产上脱硫效果最好的干法脱硫,ZnO能以极快的速度与H2S以及部分有机硫发生反应,使净化气体中硫含量<0.1ppm.但是,反应剧烈产生热量也必然多.因此,氧化锌脱硫被利用在气体中硫浓度很低,其它脱硫剂难以脱除的最后部位,以精细脱除硫份来为后工序把关.6.2建滔甲醇中温氧化锌KT-3型脱硫剂及KT405型脱氯剂6.2.1操作适用范围操作压力:常压~5.0Mpa操作温度:250~400℃空速:500~3000hr 低压空速低些,高压空速高些.床层高度/容器直径>4进口气中氯含量:1~200ppm 尽量低进口气中H2S含量尽量低,延长使用寿命.出口气中H2S<0.1 ppmCL-1<0.1 ppm之所以添加了KT-405脱氯剂,是因为焦炉气中含有微量氯,而氯离子对转化炉和合成塔催化剂的损害远远超过H2S,对合成塔Cu、Zn毒害程度比H2S的毒害尤为严重.6.2.2 KT-3氧化锌脱硫剂里添加了镍钼成分,因此它具有加氢转化功能COS+ H2=H2S+COCS2+4 H2=2 H2S+CH4COS+ H2O= H2S+CO2CS2+2 H2O=2 H2S+ CO2但以上反应是在有机硫浓度很低的情况下,才能正常工作,其主要功能是吸收H2S的反应.ZnO+ H2S= ZnS+ H2O也能直接吸收硫醇ZnO+RSH=ZnS+ROHKT405脱氯剂作用Cu+2+2CI-=CuCI2AI+3+3CI-=AICI3Ca+2+2 CI-=CaCI26.2.3KT-3反应影响因素由H2S+ZnO= H2O+ ZnS+Q这是个放热反应:KP=PH2O/PH2S该反应KP值在200℃以上都很大.举例:焦炉气中水蒸汽含量1%,压力2.3Mpa,氧化锌温度360℃,计算氧化锌脱硫后H2S平衡浓度.解:查360℃KP=1.569×106KP= PH2O/PH2S=1.569×106 (1)PH2O=2.4 MpaA×1%=0.024 MpaA或就是1%代入(1)式PH2S=0.01/(1.569×106)=6.4×10-9=0.0064ppm可见平衡时H2S浓度之低.但由于实际生产上气体流量大,流速快.化学反应远远达不到平衡.影响脱硫效果的并不是KP值.影响ZnO脱硫效果的因素主要有:1).如果水蒸汽浓度太大,根据KP=PH2O/PH2SPH2S必然随之增大,对脱硫不利.因此,氧化锌脱硫不允许过饱和的水存在.而且液体H2O还会使氧化锌、脱氯剂KT405强度减弱,甚至粉化,造成对脱硫剂的破坏.2).温度提高,反应速度加快,使反应易接近平衡,而KP值在操作温度范围内都非常大,所以,提高温度氧化锌脱硫能力增加.并且, ZnO、ZnS在较高温度下还有使有机硫转化成H2S的催化剂作用.ZnO+C2H5SH(硫乙醇)= ZnS+C2H4+H2OZnO+C2H5SH= ZnS+C2H5OH(乙醇)氧化锌脱除有机硫的作用并不依靠氢,但气体生有氢会使上的反应应中C2H4加氢后生成饱和烃C2H6.象噻吩(C4H4S)、(C2H5)2S等大分子硫化物较为稳定,一般要在400~500℃甚至更高温度才能热分解,单独使用氧化锌是不能将全部有面硫脱除的,这就是氧化锌脱硫槽之前需要串联镍钼(或钴钼)加氢转化器的道理.中温氧化锌操作温度在350~400℃最适宜.3).操作压力的影响:氧化锌脱硫剂使用在总硫含量相对稀薄的气体中,空速决定着H2S与ZnO接触的机会,压力提高,相同体积里气体密度增大,与氧化锌脱硫剂接触机会增大,有利于脱硫.相反,压力降低,不利于脱硫.在操作温度范围内,1.4Mpa以下,氧化锌适宜空速为1000h-1.1.4~2.4Mpa时,空速可提高到1500 h-1.举例:某厂中温氧化锌操作压力2.1Mpa,温度350±20℃,处理煤气量26500Nm3/h.含硫10ppm.氧化锌装填28m3,堆积密度1100KG/m3,工艺硫容≥17%问:氧化锌脱硫槽操作空速多少?预计氧化锌使用寿命为多久?解:氧化锌装填质量为28×1100=30800KG最多可吸硫30800×17%=5236KG若一年生产8000H,吸硫量为26500×8000×(10/106)×(32/22.4)=3028.6KG/Y试中32/22.4是每Nm3的硫质量使用寿命(年限)5236/3028.6=1.73年空速:26500÷28=946.4h-1再例:卸出一炉氧化锌旧脱硫剂,分析其含硫18%,求按新脱硫剂计算其硫容达到多少?解:由ZnO+H2S=ZnS+ H2O新旧脱硫剂重量之差为(Zn+S)－(Zn+O)=S－O可见旧脱硫剂与新脱硫剂重量之差就是S重量与O重量之差.而S原子量为32,O原子量为16,重量比为2:1.使用过旧脱硫剂中有100kg含硫为18kg,与新脱硫剂中含氧重量比为2:1,相当于置换了新催化剂中9KG氧,增加了9KG/100KG.那么旧脱硫剂100KG相当于100－9=91KG新脱硫剂.每91KG新脱硫剂吸收了18KG硫硫容是18/91=20%氧化锌脱硫后重量发生变化,用旧催化剂硫含量计算硫容依照上述方法.6.3氧化锌脱硫剂的保护及卸出6.3.1氧化锌脱硫KP值很大,反应几乎是不可逆的,只要有微量H2O存在,即使有CO、H2存在,ZnS也不可能被还原.6.3.2ZnS十分稳定,需要1500℃以上高温才能再生,因此工业生产上旧氧化锌都不再生.卸出后就只能做化肥稀有元素添加剂,或填埋了.6.3.3虽然ZnS十分稳定,但其上吸附的可燃气体在高温下遇空气燃烧,局部温度超过1500℃,会引起ZnS燃烧,因此卸旧脱硫剂前需降温,置换,卸出时准备好水淋洒.7.关于焦油过滤器F61201ABC焦炉气中含有少量焦油,水蒸汽,并含有砷、矾等重金属.焦油会附着在焦炉气初预热器C60603AB管内,影响焦炉气与转化气换热,焦油会堵塞催化剂脱硫剂活性微孔,高温下焦油结炭堵塞活性微孔.而重金属会使加氢转化催化剂永久性中毒失活.因此,焦炉气在进入精脱硫工序时,首先进入焦油过滤器F61201ABC中串联使用着的任意两个。
脱硫剂的介绍
脱硫剂的介绍一、常温氧化铁脱硫剂1. 常温氧化铁脱硫剂主要活性组份是水含氧化铁Fe2O3·H2O，它是一种高分数散活性物质，对H2S有很高的反应活性和吸收能力；常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H2S情况见表1、表2。
表1年产3万吨合成氨厂CNJT-01脱硫情况[1]表2氧化铁进出口H2S测试情况[2]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表面积，对有机硫也有一定的脱除能力，见表3。
表3常温氧化铁脱硫剂脱除有机硫情况[3]从表1、表2和表3可见，常温氧化铁脱硫剂脱硫剂在空速～300H-1可将高达～200PPm H2S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。
2. 常温氧化铁脱硫剂的特性活性氧化铁Fe2O3·H2O3脱H2S的有效性与使用的环境有关。
在处于碱性条件下发生如下反应。
3H2S+Fe2O3·H2O3 = Fe2O3·H2O+21.76KJ/mol (1)(红褐) (黑)该反应是H2S分子在碱性液膜中溶解及离解而进行的。
除脱硫剂本身具有一定碱度外，气氛为碱性环境也是有利的(如含一定的氨)；水份含量对脱硫剂也是至关重要，以～10%为宜，使用中气体中水汽含量以接近或达到饱和状态为好，如在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；但应避免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。
气体中含有一定的氧可发生再生反应，对脱硫有利。
Fe2O3·H2O+3/2O2 = Fe2O3·H2O+3S+197KJ/mol (2)反应(1)和(2)均为放热反应，低温有利于反应平衡，速度不利，通常以20～40℃为宜。
当氧含量达到O2∕H2S＞2.5时，反应生成的硫化物可实现连续再生。
则反应(1)和反应(2)合并为：Fe2O3·H2OH2S+1∕2 O2----------H2O+S水合氧化铁Fe2O3·H2O相当于催化剂。
无定型羟基氧化铁脱硫技术的研究与应用
２ ０ １ ４年 ６月
河 北 能源职 业技术 学 院学报
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高硫容、高强度无定形羟基氧化铁脱硫剂简介
羟基氧化铁脱硫剂的脱硫性能与羟基氧化铁的晶型有很大关系，经研究不同晶态的羟基氧化铁如α-FeOOH，β-FeOOH，γ-FeOOH和无定形羟基氧化铁的常温脱硫活性，其中无定形羟基氧化铁的脱硫活性最高。
羟基氧化铁脱硫剂中无定形羟基氧化铁的含量越高，该脱硫剂的硫容和脱硫精度就越高。
高硫容、高强度无定形羟基氧化铁脱硫剂的制备
无定形羟基氧化铁必须在特定的条件温度下才可生成。
我公司生产的无定形羟基氧化铁在制备过程中，通过控制固态可溶性亚铁盐与固态可溶性碳酸盐之间的比例及反应过程中的物料温度，从而保证反应生成无定形羟基氧化铁；避免了生成其余晶相的羟基氧化铁或者是铁的其它氧化物晶相。
制备得到的无定形羟基氧化铁以95.0‐97.0 wt%的无定形羟基氧化铁为主活性组分。
无定形羟基氧化铁、造孔剂、有机粘合剂经混合、挤压成型烘干既得高硫容、高强度无定形羟基氧化铁脱硫剂。
高硫容、高强度无定形羟基氧化铁脱硫剂用途特点
高硫容、高强度无定形羟基氧化铁脱硫剂，主要应用在化肥、化工、石化、煤化工等工业原料及工艺气体中脱除硫化氢。
如天然气、水煤气、半水煤气、碳化气、变换气、焦炉气、液化气、沼气、CO2、钢厂原料气、以及城市煤气等含硫气体的干法脱H2S，对有机硫也有一定的脱出效果。
该脱硫剂强度高、耐水性好。
水煮2h或浸泡30天不粉化、强度不变。
其一次穿透硫容可高达43%以上，所以延长了脱硫剂的使用周期，降低了更换频率，缓解了对环境保护所造成的压力，尤其适用于装填分散、装填量少的含硫气的脱硫工程。
高硫容、高强度无定形羟基氧化铁脱硫剂的装填
脱硫剂的装填直接影响使用效果，必须引起足够重视。
1、氧化铁脱硫剂装填前必须先过筛网，除去因搬存时产生的粉末，装填时不准从上口直接倒入，应从入口处把每包均匀散开，禁防大小颗粒不均匀造成气体偏流，增大气流阻力，装填后应放空，吹空气以除去粉尘。
2、计算好每层装填量。
脱硫剂应分二层或三层装填，每层高度1米，总高径比以2.0-3.0为易(最好在2.5左右)。
3、装填过程中，禁止脚踏脱硫剂，可用木板垫在料层上，再进入塔内扒料和检查装填情况。
4、严禁气体带液进人脱硫塔，塔身装导淋，以利床层进水后及时排水，塔前必须设有足够能力的汽水分离器。
正常操作使用条件
1、空速：500—1500h-1，以500—1000h-1为宜。
2、温度：5—7090
3、压力：常压～8.OMPa
4、湿度：脱H2S时湿度越大越好，最好为接近饱和水气，
但严禁带水进人床层。
脱硫剂再生或更换
采用惰性气体置换可燃性气体成份，降至爆炸界限以下，再生时从塔底通人空气，空速5—50h-1，再生初期要低空速，塔内温度要严格要求控制在100℃以下，如超过100℃，可暂停通入空气，当温度降至100℃以下时，可继续通人空气再生，当床层温度不升，进出口的氧含量基本相等即可结束再生。
更换脱硫剂时，可打开塔底卸料口，放出脱硫剂，为安全起见，应适当喷水冷却。
运输注意事项
1、运输
注意防止与坚硬物质混装，减少震动摩擦，以减少破碎，影响使用。
2、储存
应储存于阴凉干燥处，防止包装内外破裂，与外界直接接触，吸附其他物质，降低吸附硫化氢弟力和使用效果。
3、严禁水泡
该产品属多孔性吸附剂，所以在运输.、储存和使用过程中，都要绝对防止水浸，因水浸后，大量水充满活性孔隙而失去作用。
4、防止焦油类物质
生产运行中，防止焦油类物质进人脱硫剂床层而影响使用。
大中型脱硫塔装填、使用、运输及保管注意事项
①装填之前，必须把脱硫塔清理干净，确定每层装填数量，最好分两层或多层装填；
②装填时，炉壁板上先铺一层丝网和耐火球（或焦炭）在铺两层20目左右的不锈钢丝网，最后装脱硫剂；
③装填脱硫剂应从尽量低的高度轻轻倒入炉内，颗粒自由落下的高度应低于0.5米；
④在装填过程中，催化剂应分散铺开，装填均匀，不能集中倾倒或只从一边倾倒，以免装填不均匀，引起气体偏流；
⑤装填时，操作人员应站在木板上操作，严禁直接踏踩在催化剂上，以免产生新的粉末；
⑥催化剂装填好后，用木板将表面刮平，再覆盖一层铁网和耐火球；
⑦原料气中允许有适量的水汽，但严禁床层大量带水或积水，塔前导淋及塔底排污应定期排放；
⑧多塔操作时，应考虑气体通过的顺序，尽量使其工作硫容接近饱和；
⑨脱硫塔底部阀门为放水口.注意排放积水。
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注：
一、wt％是重量比，wt％＝（B的质量／A的质量＋B的质量）×100％
二、无定形是指一些非完全晶体无定形区（非晶区）的结构或者一些无定形固体（非晶体）的构成方式。
很多可以构成晶体的物质都存在无定形态，反应活性也一般大于同物质的晶体。
无定形区是由因构象复杂而未能结晶的分子和由于分
子量的差异而被排斥于微晶之外的分子，以及束缚分子等组成。
分子链平行有序排列的为结晶区，松弛不规则聚集的为无定形区。
无定形固体又称无定形体或玻璃体。
其内部原子或分子的排列无周期性，如同液体那样杂乱无章地分布，可看作过冷液体，如玻璃、松香、明胶等。
非晶态固体有如下通性；宏观性质具有均匀性，这种均匀性来源于原子无序分布的统计性规律；物理性质一般不随测定方向而变，称为各向同性；不能自发地形成多面体外形；无固定的熔点；由于无周期性结构，不能对X射线产生衍射效应。